混凝土支撑切割拆除施工方案.doc
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支撑、栈桥镐头机破碎拆除工程
专
项
施
工
方
案
编制单位：
编制日期：
2016年8月18日
目录
一、编制依据 1
二、工程概况 1
2.1工程基本概况 1
2.2支撑系统概况 1
2.3工程周围环境：
4
2.4工程特点 4
三、主要施工部署 5
3.1主要施工方案比选 5
3.2拆撑施工部署及施工顺序 6
3.3切割法施工方法 8
3.4操作脚手架的搭设 16
3.5格构柱加固措施 18
3.6钢筋切割回收 19
3.7出渣方法 19
3.8成品的保护 20
四、施工进度安排 22
4.1进度编制原则 22
4.2施工工期 23
4.3施工进度保证措施 23
五、材料设备及劳动力计划 24
5.1机械设备投入计划 24
5.2材料投入计划 24
5.3劳动力投入计划 24
六、安全文明施工技术措施 25
6.1安全保证体系 25
6.2主要安全措施 25
6.3夜间施工防护措施 26
6.4雨天施工主要措施 26
6.5文明施工主要措施 27
七、质量保证措施 27
7.1工程质量保证体系 27
7.2质量要素控制 28
八、应急预防措施 29
8.1应急救援组织 30
8.2应急救援器材 30
8.3安全事故应急预案 31
8.4支撑在拆除过程中的安全防护措施 33
九、施工环境控制措施 35
9.1施工现场尘灰及废气控制措施 36
9.2对周围环境的防噪音措施 36
9.3对建筑垃圾的管理措施 37
一、编制依据
（1）上海************项目结构施工设计图纸。
（2）行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）
（3）国家标准《混凝土结构施工验收规范》（GB50204-2002）
（4）行业标准《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）
（5）上海市标准《基坑工程施工监测规程》（DG/TJ08-2001-2006）
（6）《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
（7）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
（8）《建筑拆除工程安全技术规范》（JGJ147-2004）
（9）《建筑物、构筑物拆除技术规程》（JGJ30-2011）
（10）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）
二、工程概况
2.1工程基本概况
工程名称：
上海*******工程
建设地点：
上海*******
建设单位：
上海****
监理单位：
上海****
围护设计单位：
上海****
总包单位：
****
拆除单位：
****
2.2支撑系统概况
本工程位于上海市***地区，箱体为地下二层，开挖深度5.6m～15.5m，基坑周长约700m，开挖面积约29600m2,箱体由多个功能区块组成,基坑环境保护等级三级.
基坑采用钻孔灌注桩围护结构，三轴搅拌桩止水，基坑采用一道～二道钢筋混凝土水平支撑。
（1）灌注桩：
基坑围护墙体采用φ800@1000、φ900@1100、φ1000@1200钻孔灌注桩。
（2）立柱体系：
立柱桩采用800钻孔灌注桩，一道支撑区域立柱桩长为13.0m（栈桥下27m），二道支撑区域立柱桩长为28.0m（生反池区域为25.0m），立柱坑底以上采用型钢格构柱，型钢格构柱尺寸为480×480，角钢非栈桥下采用4L140×14/栈桥下采用4L160×16，格构柱插入灌注桩不小于3.0m；
（3）水平支撑：
基坑采用一道～二道钢筋混凝土水平支撑。
第一道支撑设置混凝土栈桥，栈桥板面相对标高+1.3m，板厚300mm，栈桥梁ZQL截面为800×800；
（4）斜抛钢支撑：
生反池区域挖深15.0m，该区域挖深大且与周边区域高差大，故在两道砼支撑的基础上、加设一道斜抛钢支撑，采用双拼H500×300×11×18型钢，支撑信息详见下表：
支撑系统
中心相对标高
圈梁（mm）
主撑（mm）
联系杆（mm）
第一道支撑
+0.6m
1200×800
800×800
700×800
支撑系统
中心相对标高
圈梁（mm）
主撑（mm）
联系撑（mm）
第二道支撑
-4.9
1300×800
1300×1500
1100×800
900×800
700×800
第三道斜抛钢支撑图
2.3工程周围环境：
上海*******************一期工程位于*********，北侧紧*****，东*****，设计规模土建为10万吨/日，设备为5万吨/日。
项目总建筑面积为15207.8平方米，其中地上为8185平方米，地下为7022.8平方米。
2.4工程特点
1、本工程工期紧、拆除量大、拆除作业与主体结构施工交叉进行,支撑梁拆除工作是整个计划工期的关键工序，如何组织协调好支撑梁的顺利拆除，尽量缩短工期，对后期整个项目建设尤为重要。
因此必须积极配合总包分阶段分区域实施拆除。
2、由于基坑较深，拆除后的建筑垃圾很难清理，大量的建筑垃圾需要在坑内水平运输和垂直运输,如何在最短的时间内清运建筑垃圾将成为本次施工任务的一大难点。
3、场地紧张：
基坑周边可利用场地小，只能利用栈桥作为临时场地，施工机械多，需要合理安排。
三、主要施工部署
3.1主要施工方案比选
主要方案
风镐或镐头机破除
混凝土绳锯切割
优点
镐头机凿除混凝土支撑是传统施工方法，工艺成熟，整体费用相对较低；
1、施工作业速度快、噪音低、无震动；
2、现场无粉尘废气污染；
3、切口平直光滑，无需善后加工处理，为切断面以后的处理也提供了方便；
4、有利于底板已有结构和预埋管件保护；
5、支撑转运至别处处理，大大缩短施工工期；
缺点
1、数十台风镐或几部镐头机同时操作所产生的震动与噪音，不仅影响主体结构，对周围环境影响也大，而且会波及周围的围护结构，对基坑支撑体系造成影响；
2、拆卸所产生的粉尘污染不易控制；
3、后期残渣以及废旧钢筋清理使得施工工期长；
4、大型机械在底板上行走，不利于成品和预埋管件的保护；
1、投入机械较多，需要大量的吊车配合转运；
2、整体施工费用较高，是传统凿除方法的3～4倍；
考虑到本工程业主已制定的节点工期时间紧迫、以及底板上有很多需要保护的侧墙、预埋管件等现场实际情况拟采用混凝土绳锯切割法割除混凝土支撑，局部混凝土支撑与格构柱节点处，采用镐头机或者人工风镐辅助破除。
支撑结构拆除技术要求：
1）先脱离：
也就是先使混凝土支撑与围檩脱离，再把支撑梁进行分段切割。
开始拆除时，首先拆除两边角撑对应处和两边对撑结合处，平衡释放应力。
2）先拆连系梁、后拆主梁，跟进拆除围檩，最后采用人工破除节点。
3）在进行贯穿整个基坑的主梁与围檩脱离时，应保证两端与围檩同步同时脱离。
4）支撑与围檩的脱离及水平支撑与格构柱相接处的破碎必须有专人指挥进行拆除，同时安排专人统计分析监测数据。
支撑拆除流程为：
拆除次撑→拆除主支撑梁→拆除支撑节点。
施工流程：
进入施工现场、安排生活、生产场所→布置施工制度、安全管理、扬尘防治，设置安全标志→支撑与围檩分离→支撑梁切除→切割回收钢筋→人工机械坑底集渣→垂直、水平运输出渣→场地移交。
本拆除工程主要工序包括支撑梁围檩脱离、支撑切割、废旧钢筋回收、砼渣清理四部分。
本工程基坑支护图纸在图纸说明中对支撑拆除工况要求如下：
（1）支撑拆除应在相应区域梁板及可靠换撑形成且达到设计强度80%后进行；
（2）支撑与围檩连接处应先给予凿断，避免大面积拆除支撑时由于密集的振动对邻近环境产生不利影响；
3.2拆撑施工部署及施工顺序
本工程规模较大，拆撑分区、分块进行，拆撑过程应同有关各方协同处理。
支撑拆除区域应在相应区域梁板及可靠换撑形成且达到设计强度后进行，由下至上逐道进行拆除。
本工程设计蓝图中明确要求“外墙与围护桩之间回土后，拆除斜抛撑”，因此第三道围檩无法拆除。
第二道混凝土支撑拆除
第二道支撑梁拆除采取金刚石绳锯切割拆除，深浅交界区域处围檩和格构柱节点处采用机械破除的方式。
镐头机施工作业时，为确保底板基面不受损害，机械移动时履带下垫15mm厚模板或旧轮胎，破碎作业时底部应垫砼渣厚度不小于10cm；机械破碎支撑梁节点处作业宜垂直破碎，靠近格构柱破碎应从四周向中央对称进行，确保格构柱安全。
其中机械拆除与人工切割作业的距离不小20m。
施工安排：
利用80T汽车吊将2台16T叉车吊入坑内，吊运过程必须使用钢丝绳和卸扣，直接就位于混凝土大底板上，利用叉车将切割完成后的混凝土支撑卸下，转运至空旷区域，调运出来。
按照主体结构施工作业要求，将第二道混凝土支撑分成6个区块，其中率先施工南侧1#、2#、3#号区块，其次4#、5#、6#区块，总计投入24台金刚石绳锯切割，2～3台叉车机进行转运作业，2台镐头机破除节点混凝土。
第二道支撑拆除分区图
注意事项：
图中红色区域为南北、东西向主撑，拆除时以优先拆除联系梁和次撑；整体拆撑路线以图示为主；
第一道混凝土支撑及栈桥板
由于该项目工期紧任务重，施工需要分区分块进行拆除作业，秉承“从南往北，从东往西”的原则，切割完成一块后，及时清理出一段区域，保证后续结构施工不受影响。
该道支撑拟投入25台金刚石绳锯、10台圆盘锯进行切割拆除，桟桥拆除方式采用倒退式拆除,拆除至大门处结束，拆除的过程中，首先拆除栈桥板，利用圆盘锯将栈桥梁之间的栈桥板切除，再切割栈桥梁，外围第一道围檩采用镐头机在基坑周边进行破碎拆除作业,同时严禁镐头机在悬臂栈桥板或支撑上行走。
第一道混凝土支撑拆除分区图
第一道支撑拆除考虑到栈桥作为施工平台的重要性，一方面我公司运输机械的必须利用栈桥作为平台进行运输，另一方面总包方需利用栈桥作为平台进行土建施工的各项运输作业，所以拆除前必须与总包方充分协调，做到全面部署，既不影响拆除施工，也不影响总包方土建施工。
拆除顺序与总包方施工一致，严格按照总包方土建施工顺序安排好拆撑顺序，尽快为总包方施工提供作业面。
3.3切割法施工方法
1、切割设备选型:
本工程采用的主要切割设备为：
金刚石绳锯（上海宗森电动绳锯）系列搭配水钻孔机。
主要工作性能参数为：
纯切割速度：
30～40分钟/断面
安装时间：
10～20分钟/次
水钻孔机：
纯切割速度：
10～20分钟/断面
安装时间：
10～20分钟/次
2、切割施工工艺及步骤
（1）金刚石链条切割施工工艺
A、现场接好电源、水源；
B、在支撑梁上划分分块切割钱；
C、用钻孔机在第二道围檩的切割线交界处贴钻孔围护桩钻孔，用于穿钻石链条；
D、将切割机器放在底板上固定好，并连接好电源，水源；
E、穿好链条并用液压钳接好接头，按正确方法连接；
F、开通水管，调节水流大小，通过控制器将链条收紧；
G、支撑切割顺序原则上先割中间后二侧，首吊块切割成斜边，以便吊装；
金刚石绳锯切除
施工流程：
施工准备→定位放线→安全支撑→分块切割→汽车吊吊下放至清运车辆上→外运→完工；支撑切割顺序原则上先割中间后两侧，首吊块切割成斜边，以便吊装。
1）前期施工准备，专业水、电施工人员负责现场水、电接通，及其它各项前期准备工作。
2）采用切割法施工：
现场施工人员对需切割部位支撑梁进行定位放线，分出切割尺寸。
3）在以上准备做完毕后，专业施工人员及机械设备进场，按照确定好的放线位置进行切割，每块砼块上打两个吊装孔，以方便安全吊装。
4）当切割到一定阶段时，应按施工方现场管理人员要求配合汽车吊对砼块进行吊装清运。
5）放线应根据汽车吊起重范围放线分块，以达到汽车吊安全施工。
6）支撑梁在砼被切割成块后，采用汽车吊装车外运。
7）支撑梁切割分段重量计算：
支撑梁按高度0.8m,宽度1.1m，分为每段2米切割计算。
混凝土体积V=0.8×1.1×2=1.76m³
混凝土单位体积重量=2.5t/m3
每块重量1.32m³×2.5t=4.4t（汽车吊起的范围内）
支撑拆除过程中，基坑支护结构内力会发生很大变化，为了保护基坑和周边环境的安全，必须使支撑拆除后支护结构不产生过大的应力释放，因此须遵守以下原则：
A、支撑梁先切割脱离围檩，再拆支撑杆，最后拆围檩。
B、拆除时，先拆除副撑再拆除主撑。
C、支撑主梁拆除由中间向两端、先机械后人工。
靠近格构柱500mm范围内采用风镐破除。
切割法施工梁底支撑架搭设计算
选用截面较大的ZC2-1900*800进行代表性计算。
支撑梁下方采用φ48x3.0钢管扣件搭设排架托架，托架顶面紧贴梁底搭设以确保支撑梁在切割过程中的安全。
脚手托架的立杆纵向间距为900mm，横向间距500mm；脚手托架的宽度为支撑梁宽每边留300mm的安全距离，脚手架为一个步高。
脚手托架必须设置扫地杆，扫地杆的高度为离地200mm并在每跨的两端设置剪刀撑，剪刀撑角度为45度。
一、主梁验算
主梁类型
钢管
主梁材料规格（mm）
Ф48×3
可调托座内主梁根数
1
主梁弹性模量E（N/mm2）
206000
主梁抗弯强度设计值[f]（N/mm2）
205
主梁抗剪强度设计值[τ]（N/mm2）
125
主梁截面惯性矩I（cm4）
10.78
主梁截面抵抗矩W（cm3）
4.49
主梁自重忽略不计，计算简图如下：
1、抗弯验算
主梁弯矩图（kN·m）
σ＝Mmax/W＝0.493×106/4490＝109.86N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、抗剪验算
主梁剪力图（kN）
Vmax＝10.085kN
τmax＝2Vmax/A=2×10.085×1000/424＝47.57N/mm2≤[τ]＝125N/mm2
满足要求！
3、挠度验算
主梁变形图（mm）
νmax＝0.16mm≤[ν]＝l/400＝500/400＝1.25mm
满足要求！
4、扣件抗滑计算
R＝max[R1,R4]＝0.8kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40～65N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！
同理可知，右侧立柱扣件受力R＝0.8kN≤8kN
单扣件在扭矩达到40～65N·m且无质量缺陷的情况下，单扣件能满足要求！
二、立柱验算
立杆稳定性计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011
剪刀撑设置
普通型
顶部立杆计算长度系数μ1
1.386
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.755
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A（mm2）
424
回转半径i（mm）
15.9
立柱截面抵抗矩W（cm3）
4.49
抗压强度设计值
205
长细比验算
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1×1.386×（2000+2×200）=2633.4mm
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1×1.755×1800=3159mm
λ=l0/i=3159/15.9=198.68≤[λ]=210
长细比满足要求！
1、风荷载计算
Mw＝0.92×1.4×ωk×la×h2/10＝0.92×1.4×0.22×0.9×1.82/10＝0.07kN·m
2、稳定性计算
根据《建筑施工模板安全技术规范》公式5.2.5-14，荷载设计值q1有所不同：
（1）面板验算
q1＝0.9×[1.2×（0.1+（24+1.5）×0.8）+0.9×1.4×2]×1＝24.41kN/m
（2）小梁验算
q1=max{2.19+（0.3-0.1）×0.9/4+0.9×[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.3）+0.9×1.4×1]×max[0.75-0.9/2,（1.5-0.75）-0.9/2]/2×1,6.32+（0.3-0.1）×0.9/4}=6.36kN/m
同上四～六计算过程，可得：
R1＝0.78kN，R2＝12.73kN，R3＝12.73kN，R4＝0.78kN
顶部立杆段：
l01=kμ1（hd+2a）=1.115×1.386×（1500+2×200）=2936.241mm
λ1＝l01/i＝2936.241/15.9＝184.669，查表得，φ1＝0.211
立柱最大受力Nw＝max[R1+N边1，R2，R3，R4+N边2]+Mw/lb＝max[0.78+0.9×[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.3）+0.9×1.4×1]×（0.9+0.75-0.9/2）/2×0.9，12.73，12.73，0.78+0.9×[1.2×（0.5+（24+1.1）×0.3）+0.9×1.4×1]×（0.9+1.5-0.75-0.9/2）/2×0.9]+0.07/1.5＝12.83kN
f＝N/（φA）+Mw/W＝12827.59/（0.21×424）+0.07×106/4490＝159.59N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
非顶部立杆段：
l02=kμ2h=1.115×1.755×1800=3522.285mm
λ2＝l02/i＝3522.285/15.9＝221.527，查表得，φ2＝1.149
立柱最大受力Nw＝max[R1+N边1，R2，R3，R4+N边2]+Mw/lb＝max[0.78+0.9×[1.2×（0.75+（24+1.1）×0.3）+0.9×1.4×1]×（0.9+0.75-0.9/2）/2×0.9，12.73，12.73，0.78+0.9×[1.2×（0.75+（24+1.1）×0.3）+0.9×1.4×1]×（0.9+1.5-0.75-0.9/2）/2×0.9]+0.07/1.5＝12.83kN
f＝N/（φA）+Mw/W＝12827.59/（1.15×424）+0.07×106/4490＝42.53N/mm2≤[f]＝205N/mm2
满足要求！
起重吊装
支撑梁分段切割后进行起重吊运，设置两道吊点，采用钢丝绳将混凝土块整体捆住，在支撑梁的四个角部必须采用柔性材料（旧橡胶轮胎等）对钢丝绳进行保护，防止剪切破坏。
具体吊点位置分布见表4-3和图4-3支撑梁分段起吊吊点示意图。
支撑梁分段起吊吊点示意图
以6m长度为验算，现场支撑长度切割最长不超过6m，其吊点分布为L1=1.5m，L2=3m。
（5）钢丝绳选择
以6m支撑梁进行验算，重约13.2t，吊装角度不小于60度，采用两道吊点，则：
每根钢丝绳受力F==76KN。
查询规范《一般用途钢丝绳》GB/T20118-2006表20力学性能，吊装钢丝绳选用2根10m长6×37（b）类钢芯钢丝绳，钢丝绳直径46.0mm，钢丝绳公称抗拉强度为1870N/mm2，钢丝绳最小破断拉力1260kN。
最小钢丝破断拉力总和=1260×1.336=1683kN。
钢丝绳允许拉力按下列公式计算：
[Fg]=a×Fg/K
[Fg]----------钢丝绳允许拉力（KN）
Fg--------钢丝绳的钢丝破断拉力总和（KN）
a--------换算系数：
0.82
K-------钢丝绳的安全系数：
8
[Fg]=a×Fg/K=0.82×1683/8=173KN
因为[Fg]=173KN＞F=76KN，所以选用的钢丝绳满足要求。
（6）卸扣、滑轮承载力验算
支撑梁分段吊运采用双吊点起吊，支撑起吊过程中，钢丝绳受力F==76KN；。
因此，配合钢丝绳捆绑吊装的卸扣单个承载力应不小于15t，型号选择弓形。
（7）地基承载力验算
道路需承受80t汽车吊支腿起吊，汽车吊自重60t，以24m为工作半径，起吊荷载最大35t。
现场环形道路做法：
天然地基上铺道渣，夯实平整后，其上再铺设C25砼30cm厚，配C14@200×200双层双向钢筋。
地基承载力验算按下式进行：
式中Pk—基础底面处平均压力设计值（kPa）；
Fk—上部结构传至基础顶面处的竖向力设计值（kN）；
Gk—基础和基础上覆土自重的设计值（kN）,自重分项系数1.2，地下水位以下扣除浮力，浮力作用分项系数取1.0；
A—基础底面积（m2）；
fa—地基承载力设计值（kPa）。
施工现场混凝土硬化道路承载力标准值经验取值fk≥200kPa，汽车吊在起吊过程中，4个支腿下垫1500×1500×30钢板；支腿下地面产生的均布荷载标准值为：
pk=（71+55+30）×1000×9.8/（4×1.5×1.5）=103.3kPa＜200kPa
故道路的地基承载力满足要求。
基坑顶部超载验算
根据围护结构设计，坑边允许超载为15kPa，汽车吊自重60t，起吊荷载最大35t，80t汽车吊支腿展开后跨度为12.5m×8.5m，每个支腿下垫1.5×1.5m钢板，则整体受力面积为14×10m。
吊装时基坑超载最大值：
Q1=（71+55+30）×1000×9.8/（14×10）=6.6kPa＜20kPa
满足基坑顶部地面超载设计要求。
3.4操作脚手架的搭设
3.4.1脚手架材料要求
（1）采用φ48*3.0钢管，符合现行国家标准《直缝电焊钢管》（GB/T13793-2008）或《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3092-2008）中规定的3号普通钢管，质量应符合现行标准《碳素结构钢》（GB/T700）-2006中Q235A级钢的规定。
不得使用锈蚀严重（斑点、剥皮）、弯曲、开裂的钢管。
（2）扣件采用可锻铸铁制造的标准机件，其材质应符合现行国家标准《钢管脚手架扣件》（GB15831-2006）的规定。
扣件的附件（T形螺栓、螺母、垫圈）采用材料符合《碳素结构钢》（GB/T700）-2006中Q235-A级钢的规定，扣件不能有裂纹、气孔、疏松、砂眼、夹灰等铸造缺陷，钢管和扣件均必须有出厂合格证及检验单，扣件与钢管的吻合面要接触良好，螺栓不得滑动。
3.4.2脚手架搭设要求
（1）脚手平台搭设顺序：
基底平整→立杆→大横杆、小横杆、扫地杆→竹笆→防护栏杆→密目安全网片。
（2）在脚手平台立管下垫木板，以确保脚手架底部均匀受力及稳定性。
在离地200mm处应设置一扫地杆。
（3）脚手平台拆除顺序为：
安全网→栏杆→竹笆→大横杆、小横杆→立杆。
（4）脚手架拆除按自上而下先装者后拆，后装者先拆逐步拆除，一步一清，不得采用踏步式拆法，不准上下同时作业。
（5）拆除时要统一指挥，上下呼应，动作协调，当解除与另一人有关的扣件时候，应先通知对方，防止坠落。
栏杆
（6）拆下的杆件与配件，应按类分堆，可采用人工搬运或吊车吊送，运至地面后，应随时按照品种、分规格堆放整齐，妥善保管。
脚手架的立杆纵向间距为1000mm—1500mm，横向间距1200—1400mm；脚手架的宽度为支撑梁宽每边留800mm的工作面，脚手架为一个步高。
脚手架必须设置扫地杆，扫地杆的高度为离地100mm—200mm并在每跨的两端设置剪刀撑，剪刀撑角度为45度。
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