支护内支撑机械拆除.docx

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支护内支撑机械拆除

浅析深基坑支护体系内支撑机械拆除施工

【编制人】郭春瑞

【论文摘要】目前，随着我国城市建设的发展，城市中心区大型公共建筑建设数量不断增多，且多位于建筑群当中，地下车库等地下空间的利用使得基槽深度越来越深，施工场地越来越狭小，受周边已建建筑的影响，锚杆、锚索等放坡支护体系逐步被钢筋混凝土灌注桩+内支撑支护体系所代替，边坡稳定性得到了大大提高，但随之而来的内支撑拆除过程中如何满足工期要求、保证结构、边坡及周边建筑安全便成为了摆在施工企业面前的新课题。

本文结合深基坑混凝土灌注桩+内支撑（钢格构柱+钢筋混凝土梁）的支护体系换撑做法及拆除施工在实际工程中的实践，主要从深基坑内支撑机械拆除过程中，建筑企业如何对机械拆除施工要点环节管控进行了分析。

【论文关键词】深基坑；内支撑；机械拆除；管控

【Abstract】atpresent,withthedevelopmentofcityconstructioninChina,thenumberoflargepublicbuildingconstructioncitycenterareaincreasing,andmanyarelocatedinbuildings,theuseofundergroundgarage,undergroundspacemakesthetrenchdepthismoreandmoredeep,moreandmorenarrowconstructionsite,influencedbythesurroundingbuildings,anchor,etc.slopesupportingsystemisgraduallyreinforcedconcreteboredpile+innerbracingsysteminplaceof,theslopestabilityhasbeengreatlyimproved,buttheattendantinsidesupportofhowtomeettheprojectrequirements,ensurethestructuresafety,slopeandsurroundingbuildingswillbecomethenewtaskintheconstructionenterprisesfaceintheprocessofdemolition.Combinedwiththedeepfoundationpitofconcreteboredpile+innerbracing（steellatticecolumnandreinforcedconcretebeam）supportsystemsupportingmeasuresandthedismantlingoftheconstructionpracticeinactualprojects,mainlyindeepfoundationpitsupportfrommechanicalremovalprocess,theconstructionenterprisehowtoanalysesthemechanicalremovalofkeypointsofconstructionmanagement.

【Keywords】deepfoundationpit;innersupport;mechanicaldemolition;control

一、前言

随着城市发展，城市建筑倾向于单体规模大，基坑深，往往受周边建筑群的影响，基坑支护体系复杂，混凝土灌注桩+钢筋混凝土内支撑梁的支护体系，以其刚度大、变形小广泛地被应用到深基坑施工当中，内支撑在整个支护体系中起着举足轻重的作用，正因为如此，内支撑梁的拆除将成为影响基坑稳定、周边建筑安全的重要因素。

内支撑拆除施工包括：

换撑施工、成品保护、施工监测、内支撑拆除、清理等重点环节。

二、支护体系概况

案例工程位于繁华商业街区，施工场地狭小，东临城区主干路，槽边距红线距离最近约9米；南侧为四层商业及住宿用房已建房屋，距离槽边最近点2.5m；西侧紧挨着中学操场，槽边距红线最近距离约6米；北侧为7米宽水泥路，路北15米为回迁楼，现已入住，槽边距红线最近距离约2米。

建筑为单体工程，总建筑面积为99700平米，地下二层，地上四层，地下单层建筑面积为20400平米，基坑深度约-11米，建筑南北长210米，东西宽109米。

受周边建筑的影响大光明商城工程支护体系设计采用两种支护型式，南侧采用混凝土灌注桩+内支撑型式（钢格构柱+钢筋混凝土梁），其余区域采用灌注桩+锚索型式（3道预应力锚索）。

地下一层顶板标高为-0.09米，内支撑梁中标高为-1.7米，内支撑梁位于地下一层层间，因此在地下二层施工完毕后需先进行换撑施工，然后拆除内支撑，才能满足地下一层结构施工条件。

需拆除内支撑混凝土3400立方，混凝土强度等级为C35，ZC1、ZC2、ZC3截面尺寸分别为1400mmx900mm、900mmx900mm、800mmx800mm。

三、方案确定及实施

为满足工期要求，保证内支撑拆除施工、基槽及周边建筑物安全，本工程内支撑拆除采取机械拆除的方法，拆除前施工单位组织对换撑、拆撑方案进行研讨，通过方案研讨，排查重点施工环节中可能出现的问题，逐一制定详细可行的保证措施，明确施工过程中每个重点环节的组织与管控重点，减小对现场及周边建筑造成影响。

（一）、换撑施工方法对比确定及实施

由于周边环境的复杂性，换撑方案确定前，支护设计提供了几种换撑做法，其中包括全部采用2:

8灰土进行施工；采用2:

8灰土+300mm厚C20混凝土板带施工；全部采用C15混凝土进行施工。

为减小内支撑拆除工作对整体工程施工进度、基坑安全、及周边建筑的影响，建筑企业多次与建设单位一起组织结构设计单位、支护设计单位、监理单位及多位专家进行研讨，通过对三种换撑做法进行了综合分析。

其一、采用2:

8灰土进行施工，考虑到换撑施工时间处于8月中旬雨季施工，对2:

8灰土施工质量、进度极其不利，工期无法统计，2:

8灰土作为单独换撑做法最终产生的形变较大，对周边建筑物、及地下管线安全产生的安全隐患大小是不可预见的；

其二、采用2:

8灰土+300mm厚C20混凝土板带施工，2:

8灰土施工完毕后，在灰土上浇筑300mm厚C20混凝土传力板带，混凝土板带达到设计100%强度需要一定龄期，对整体工程进度将造成严重影响；

其三、采用C15混凝土进行施工，不受天气因素影响，可以连续进行施工，换填区域全部浇筑完毕后就可以进行拆除内支撑施工作业，施工简单，工期进度较快且可控，由于混凝土浇筑基本无形变，所以对周边建筑物、及地下管线安全不会产生影响。

最终通过对三种方法的可行性、安全性、经济性进行综合对比分析，采取了紧挨建筑一侧全部浇筑C15混凝土，其它位置由于基槽较宽且周边无已建建筑，故采用2:

8灰土进行施工。

通过实施的验证，最终使用汽车泵浇筑C15混凝土2200立方，施工时间4天，2:

8灰土施工量1000立方，300型反铲挖土机一台，向槽内倒土，小反铲挖土机一台，在槽内将土分散铺平，蛙式打夯机4台，每天施工人员40人，施工时间5天，换撑起到了临时支撑作用，大大节省了工期，加快了施工进度。

（二）成品保护措施

本工程内支撑拆除工作将于地下一层顶板施工、换撑施工完毕后进行，在此期间需要先行对结构顶板后浇带、地下二层已浇筑框架柱、甩出钢筋等进行保护。

（1）顶板后浇带保护措施：

地下一层顶板后浇带在拆撑前应进行剔凿清理，剔凿清理完毕后采用30×80mm木方在后浇带上钉制龙骨，间距200mm，保证保护措施的刚度，在木龙骨上满铺12mm厚多层板钉牢，对后浇带进行保护，防止拆撑过程中渣土、碎块落入后浇带内，或对后浇带钢筋造成损伤。

（2）已浇筑成型框架柱保护措施：

为加快整体施工进度，内支撑区域不影响内支撑拆除的框架柱利用换撑施工时间全部施工完毕，为拆撑后恢复结构施工赢得时间，加快整体施工进度。

已施工的框架柱在包裹塑料布继续浇水养护的基础上，在柱根部四面使用12mm厚多层板进行保护，保护高度1220mm，并在防护板上使用30mm多层板板条钉护角，护角高度1220mm，使用8#铅丝绑牢，防止拆撑过程中碎块、机械对框架柱造成损伤。

（3）降水井的保护措施：

换拆撑期间降水井的保护对后续降水作业至关重要。

在换撑期间，降水井管按照每次换撑材料施工高度进行接管，在浇筑C15混凝土的位置，为防止C15混凝土渗入到降水井管内，在接管完毕后，井管外采用塑料布进行包裹并使用8#铅丝、木方将降水井管固定牢固，并将井口封严，防止换撑材料从井口内进入将降水井破坏；在拆撑期间所有基槽内降水井井口必须封严，并应使用Φ48钢管搭设防护架，防护面层使用12mm厚多层板进行保护，防止拆撑过程中渣土碎块进入井内，影响后续降水效果。

（4）顶板上框架柱甩筋保护措施：

内支撑拆除区域内，顶板上框架柱甩筋四面采用12mm厚多层板进行包裹，封闭，多层板内侧采用30×80mm木方进行固定，增加整体防护措施刚度，甩筋顶部采用12mm厚多层板呈锥子形状固定，防止拆撑、清理过程中渣土、碎块及机械造成框架柱甩筋损坏、变形影响后续钢筋施工质量。

（5）顶板上墙体甩筋保护措施：

内支撑拆除区域内顶板上墙体甩筋采用Φ48钢管搭设单面防护架，防护架面层使用12mm厚多层板进行封闭，防止拆撑、清理过程中渣土、碎块及机械造成墙体甩筋损坏、变形影响后续墙体钢筋施工质量。

（三）施工监测

在拆除过程中应对以下部位进行重点监测：

（1）支护桩桩顶水平位移监测

监测仪器：

瑞士徕卡TC802型全站仪，其标称精度为：

测距2mm+2ppm，测角2″。

测点布设：

根据规范要求基本工程特点，在基坑支护系统重点或薄弱部位布设监测点。

在冠梁顶每间隔20米埋设一个监测点。

埋设采用电锤在冠梁上打孔，埋入已做好标记的方头型螺钉，标记为十字丝。

监测方法：

水平位移监测采用偏角法。

在远离基坑处，不受变形影响范围以外，选取观测基准点。

在一基准点设测站，同时另选取2个固定的方向点（需通视）作为观测定向用，每次监测检查测站点与其他两点的位置关系，保证起算点稳定，数据可靠。

仪器架设测站点定向后，测量出测站至各测点的角度与距离，并进行现场数据记录，回到内业使用清华大学编写的测绘平差软件进行监测数据的处理，计算出各测点的坐标，将每次测得的坐标值进行差值计算，从而求取每次的点位位移量。

内支撑拆除前应进行观测得出最近数值，内支撑拆除过程中每天进行监测。

（2）基坑外地下水位监测：

在基坑拆除过程中，如果止水帷幕的实际效果发生变化，将势必对周边环境和建筑物造成影响，为使浅层地下水为保持一适当的水平面，掌握水位的变化情况，以使周边环境处于相对稳定可控状态，加强对坑外潜水水位的动态观测和分析，对于了解和控制基坑降水深度、判定维护体系的隔水性能、预防周边地表及建筑物下沉具有十分重要意义。

监测仪器：

采用水位计（仪器精度±1mm）监测地下潜水水位及承压水水位变化。

使用仪器为国产SWJ-90型钢尺水位计，分辨率±1mm，重复误差±2mm。

测点布设：

选取坑外已打好的大口井为水位监测点。

（3）周边路面及建筑物沉降监测：

内支撑拆除有可能对基坑周边原有道路及地下管线造成变形，甚至破坏。

因此拆除内支撑应对基坑周围原有道路和地下管线进行沉降监测。

监测仪器：

瑞士徕卡NA2高精度自动安平水准仪、2m铟钢标尺，瑞士leica公司生产的NA2+GPM3高精度水准仪，仪器标称精度为±0.3mm/km。

测点布设：

路面监测在距离基坑开挖深度3倍距离外的稳定地方埋设三个基准点作为起算点，每次联测三个基准点，检查及准点的稳定性。

周边建筑监测在楼角及建筑物每个立面中间位置布设观测点。

监测方法：

监测采用几何水准方法，按国家二等水准测量的技术要求施测。

每次监测时，首先要对3个起算基准点进行监测，基准点高差之差应不大于±0.5mm。

往返观测各水准路线，每次观测结束后，用微机程序按经典的严密评查方法进行平差计算，求出每个监测点的平差后高程和点位高程中误差。

（4）支护桩深层水平位移（测斜）监测

1）、测斜管布设

测斜管应在钻孔灌注桩内预埋，测斜管绑扎在钻孔灌注桩钢筋笼上，长度与钢筋笼同长，并与钢筋笼一同下放，检查测斜管内壁的一组导槽（如下图所示），使其与桩体水平延伸方向基本垂直，测斜管的管口高度与桩体设计高度相当。

密封测斜管底部及各处接头，盖好管盖，防止其内落入杂物而堵塞测斜管。

将测斜管下放到钻孔灌注桩钢筋笼内，测斜管要背向开挖面放置，并使其垂直度保持在1%以内。

注：

在施工中，测斜管常受到破坏，一定要采取保护措施。

测斜管导向槽示意图

2）、测试

在埋设浇灌混凝土后，用清水冲洗管中泥浆水，检查测斜管的安装质量，例如管内有无异物堵塞、深度是否与埋设深度相当等。

第一次测斜前，检查是否有滑槽等现象。

在操作时要特别注意：

①、探头在管底部稳定数分钟或更长的时间（主要是消除探头与水的温差），待读数稳定后，再按每0.5m的点距由下往上逐点进行读数。

②、采取0°、180°双向读数，规定0°方向读数时探头高轮位置靠近基坑一侧。

③、经常校对点距（记录深度）。

④、探头下滑要匀速，不得冲击孔底。

测试时探头沿测斜管内壁导槽上拉。

⑤、测点的读数稳定后方可记录存储。

由于测斜仪能反应出测管与重力线之间的倾角，因而能测出测斜仪所在位置测管在土体作用下的倾斜度θi，换算成该位置测斜仪上下导轮间（或分段长度）的位置偏差Δd:

其中Δd=Lsinθi

L为量测点的分段长度。

自下而上累加可知各点处的水平位置：

d=ΣLsinθi

与初次位置测值相减既为各点本次量测的水平位移。

⑥、桩顶测斜是假定孔顶为不动点，故测量的数据为相对的，因此通过对孔顶平面位移值（利用同部位的桩顶水平位移）进行修正。

每次观测结束后，生成测斜位移曲线图，利用所测桩顶水平位移变化值，逐一修正支护桩体各深度测值，确保监测数据的准确性。

（5）、巡视监测

在内支撑拆除过程中，密切观察建筑物、地面、支护结构等出现的裂缝；观察基坑渗水、漏水情况、基坑周围地面超载状况，并对这些裂缝和异况定期进行量测和记录。

内支撑开始拆除时应随时观察坑壁渗水，构件裂缝，基坑周边地面开裂、下沉等状况。

检查方法以目测为主，可辅以锤、钎、量尺、放大镜等工器具以及摄像摄影等设备进行。

巡视检查应对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等的检查情况进行详细记录。

如发现异常，应及时（二十分钟内）通知委托方及相关单位。

巡视检查记录应及时整理，并与仪器监测数据综合分析

（四）内支撑拆除管控

（1）、内支撑拆除原则：

在支持拆除过程中，支护结构受力发生很大变化，支持拆除程序应考虑支撑拆除后对整个支护结构不产生过大的受力突变，一般可遵循以下原则：

分区分段设置的支撑，拆除也宜分区分段进行。

整体支撑根据后道工序要求宜先拆除中央对撑。

先断开拆除支撑处围檩，消除围檩集中力对支撑的传递。

再对称分离支撑与围檁，再拆除支撑、钢立柱节点。

（2）内支撑拆除、清理：

先用人工进行脚手架搭建，脚手架立杆间距1200mm,脚手架横杆步距为1500mm，脚手架防护栏杆1200mm高，两道水平栏杆，外侧挂密目安全网。

操作台上铺满脚手架板，外立杆必须打剪刀撑。

拆除时用空压机将上表和左右两侧保护层去掉，露出钢筋，用气割分段割除，把割除的钢筋整理好后，堆放在不影响施工的地方。

拆除的要点：

施工人员首先站在脚手架上破碎支撑梁的侧面混凝土，剔除钢筋，用气割割掉，然后断口，下方主筋保留。

拆除截面混凝土主体，依次向后退。

人工截断震动传递后，开始机械拆除，使用液压冲击锤进行钢筋混凝土结构破碎，并以钢筋切割手段配合进行。

液压冲击锤一般是安装在挖土机头部。

由液压系统提供动力。

其冲击频率在3-20Hz、所产生振动频率较低。

机械拆除前首先把道板（特制12米槽钢）吊到支撑梁上，破碎锤在道板上行走，倒退破碎，已破碎的粱进行钢筋切除，破除后清运渣土，有钢筋或立柱铲不到的地方用人工铁锨清理。

开始破碎时先落碎末后在落碎块，在支撑拆除区域下方铺设模板，保护结构面，对支撑跨度大于8米的地方加上临时支点，确保支撑拆除安全，待钢筋混凝土全部凿除后，割除钢筋后方可对钢格柱进行拆除。

在内支撑拆除过程中，人工配合使用气焊及时将钢筋进行切割，待拆除工作完毕后，人工先对钢筋进行清理，截成1500~2000mm长短料，集中成捆码放，使用塔吊或汽车吊将钢筋吊运到基坑外路面，装车运走。

钢筋清理完毕后，安排两台小挖掘机将墙根及格构柱根部渣土清出，然后使用两台20型装载车将大面渣土倒运、集中，然后使用320型挖掘机将渣土直接装车运出现场，最终人工将地下一层顶板面层全部进行人工清扫干净。

（3）降震措施：

为减小拆撑施工对周边居民正常生活造成的影响，首先项目部从拆撑时间上进行控制，拆撑工作每天上午7:

30~11：

30，下午13:

30~17：

30分进行施工，其它时间不进行拆撑相关的任何施工；其次安排将靠近居民楼一侧内支撑人工使用风镐进行截断，以切断震动的传递。

（4）降尘措施：

在内支撑拆除过程中，由于破碎施工极易产生粉尘，所以降尘工作极为重要，项目部安排每台破碎跑均配一名专人在破碎位置进行不间断浇水，防止粉尘的产生，避免扬尘污染影响周边居民的正常生活。

四、结束语

综上所述，深基坑支护体系中钢筋混凝土临时内支撑采取机械破碎拆除具有简便快捷，工期短，成本低的特点，能够保证基坑稳定及周边建筑物的安全，通过管控能够解决扬尘、噪音等对周边居民的影响，综合成本相对较低，经济效益明显。