天津市地鐵大廈暨地鐵海光寺站工程總占地面積為4370m2,總建筑面積為81912m2,其中地下部分總建筑面積為13738m2,地上部分總建筑面積為68174m2,地上41層、地下3層,建筑高度為164米,地下室最大深度為20.4米。
本工程地處環(huán)境復雜的天津市中心,南側(cè)距萬德花園C座只有10m,西側(cè)距萬德莊南北大街約5m,距汽車工業(yè)大廈約28.8m。北側(cè)為南京路,南側(cè)距變壓器防護架3米,東側(cè)距煤氣管道僅5m,周邊環(huán)境非常復雜。
支護結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu),內(nèi)設(shè)三道水平支撐體系,用鋼構(gòu)柱支撐。第一道環(huán)梁寬為1.5m、高度為0.8m,底標高-2.900米;二三道環(huán)梁寬2m、高度為0.8m,底標高分別為-8.000米和-12.200米;支撐梁為0.8m×0.8m,腰梁寬1.2米、高度為0.8米。
1 施工方法的確定
由于本工程地處繁華市區(qū),不允許采用有聲拆除方式,且破碎工程量大(每道支撐系統(tǒng)砼量為780m3,混凝土強度高(C50),施工作業(yè)面狹長(280米)。為了保證工程總體施工進度,根據(jù)上述特點,選用靜力破碎拆除方案(即化學試劑脹裂、機械脹裂拆除與人工拆除相結(jié)合的施工方法)。
2 施工準備
1)根據(jù)總體進度安排,拆除時間確定在每道支撐體系為20天;
2)混凝土底板強度達到支撐體系強度的設(shè)計要求;
3)環(huán)梁下部腳手架支撐已搭設(shè)完畢,并經(jīng)過驗收且合格;
4)環(huán)梁作業(yè)范圍內(nèi)基礎(chǔ)底板已滿鋪舊竹膠板進行成品保護;
5)拆除施工照明用電、施工降塵用水已準備就緒;
6)拆除施工隊已進行進場教育;
7)工程部、安質(zhì)部已進行技術(shù)交底及安全技術(shù)交底;
3 施工組織
為保證環(huán)梁拆除工程安全、快捷、按期保質(zhì)保量的完成施工任務(wù),項目部指定專人負責環(huán)梁拆除任務(wù),并由安質(zhì)、水、電等各部門積極予以配合,統(tǒng)一組織,嚴格管理,確保該工程按施工進度計劃安全、順利完成。
1)勞動力組織
根據(jù)施工進度計劃及施工區(qū)域劃分進行勞動力安排:
2)機械配備
3)材料準備
4 工程進度保證措施
1)環(huán)梁拆除工程采用靜力破碎方法進行施工,先環(huán)梁,后水平支撐梁,再支承柱依次拆除,最后將渣土全部清出基坑,集中堆放,組織土方運輸車外運。
2)根據(jù)工期安排及工程特點,拆除施工安排晝夜進行,現(xiàn)場管理人員及拆除施工人員分成兩班,每班12小時,塔吊晝夜不停,運輸渣土,各相關(guān)專業(yè)工種跟班作業(yè),相互配合,確保工程順利實施。
3)根據(jù)工程進度實際需要或因天氣變化、機械故障等不可預料事件發(fā)生,如有必要,將增加機械和勞動力數(shù)量,以保證工期進度。
5 施工順序
成品保護——搭設(shè)腳手架支撐——布孔——鉆孔——灌注膨脹劑(機械脹裂配合)——風鎬剔除——鋼筋切割——支承柱拆除——渣土運輸——檢查驗收
1)成品保護
基礎(chǔ)底板混凝土進入養(yǎng)護階段,待強度達到一定設(shè)計要求后,在環(huán)梁施工范圍內(nèi)滿鋪舊竹膠板,對基礎(chǔ)底板面層進行保護,以防止破碎環(huán)梁混凝土施工時,混凝土塊體自由下落,對基礎(chǔ)底板面層造成沖擊破壞。
2)搭設(shè)腳手架支撐
由于環(huán)梁斷面尺寸較大(1200*800MM),自重達到3噸/M,鉆孔灌注膨脹劑后,將產(chǎn)生裂縫,對環(huán)梁整體結(jié)構(gòu)性造成一定的破壞。為防止因自重較大,發(fā)生蹋腰現(xiàn)象,在每兩根環(huán)梁支承柱之間增設(shè)兩個腳手架支撐點,以保證環(huán)梁在拆除施工過程中的整體穩(wěn)定性、安全性。支撐點位置以將每跨間分成三等分為準,具體見下圖:
腳手架支撐示意圖
3)搭設(shè)施工腳手架
3.1 為便于拆除破碎施工及保證施工安全,沿環(huán)梁方向通長搭設(shè)施工腳手架,作業(yè)面滿鋪腳手板(具體詳見下圖)。
3.2 作業(yè)面兩側(cè)腳手桿懸掛密幕安全網(wǎng),以確保施工人員人身安全。
3.3 在東西南北四個角方向環(huán)梁內(nèi)側(cè)到基礎(chǔ)底板各設(shè)置一個上人扶梯,用腳手架搭設(shè),以利于施工人員的上下通行。
拆除施工腳手架示意圖
4)布孔
鉆孔施工作業(yè)前,由專人拿粉筆、卷尺進行布孔,以十字線為標記,,按梅花形布置,布孔參數(shù)為:
孔距a=300mm;排距b=250mm;孔深l=700mm
布孔示意圖
5)鉆孔
5.1 鉆孔作業(yè)人員根據(jù)所布孔位開鉆,根據(jù)孔深,用鋼鋸條在1米長鉆桿上刻出標記,先用50鉆桿開孔,隨后用1米鉆桿加深,達到設(shè)計深度70CM。如遇有鋼筋較密處,無法下鉆或卡鉆,可在原布孔位置一側(cè)重新開鉆打眼。
5.2 鉆孔范圍僅限環(huán)梁、水平支撐梁位置,腰梁暫不鉆孔,且與環(huán)梁支承柱上方1米見方范圍內(nèi)均不鉆孔,以保證四個角方向角支梁范圍內(nèi)的整體穩(wěn)定性。
5.3 待環(huán)梁拆除完畢后,再單獨處理腰梁及支承柱未開孔處。
6)灌注膨脹劑
6.1 灌注膨脹劑之前,由專人對孔深進行復核,深度達不到設(shè)計要求的,重新加深。
6.2 將膨脹劑開箱拆袋,倒入攪拌容器(水桶、盆)內(nèi),加常溫水進行攪拌,如有攪拌不均勻的,必須戴橡膠手套進行揉搓,直至攪拌均勻。
6.3 將攪拌均勻的膨脹劑(糊狀)灌入孔內(nèi),以距孔口2CM為宜,嚴禁滿溢或隨處遺灑。
6.4 用達爾達脹裂儀進行脹裂。
7)鋼筋混凝土的破碎剔除
7.1 膨脹劑灌入孔內(nèi)24小時后,環(huán)梁表面出現(xiàn)裂縫(1—2MM寬),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)梁混凝土實體失去整體性。
7.2 環(huán)梁出現(xiàn)裂縫后,利用鎬頭機進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的二次破碎。
7.3 按施工區(qū)域進行風鎬剔除配合鎬頭機進行再次破碎,共80把風鎬,每把風鎬之間間隔3米,對鎬頭機不易施工部位進行補充破碎。
7.4 風鎬破碎方向從每跨環(huán)梁中間開始,均勻向兩端支承柱方向進行破碎,且每跨的環(huán)梁破碎均按此施工方式進行。
7.5 所破碎混凝土塊體不得大于200*200MM,以免因塊體較大,自由下落后對腳手板造成沖擊并破損。
8)鋼筋切割
8.1 鋼筋切割采用氧氣、乙炔配以割槍進行施工操作。
8.2 鋼筋切割以劃分區(qū)域進行,即每兩個支撐柱之間為一施工區(qū)域,待整個施工區(qū)域內(nèi)環(huán)梁混凝土全部破碎完畢后,再進行環(huán)梁鋼筋的切割,以保證環(huán)梁鋼筋維持其整體連續(xù)性。
8.3 所回收鋼筋不得在現(xiàn)場存放,必須直接裝車外運。
9)支承柱拆除
9.1 由測量人員放線,確定支承柱拆除位置。
9.2 使用塔吊套鋼絲繩將鋼結(jié)構(gòu)支承柱上方固定牢固,然后用汽焊將鋼柱切割。
9.3 塔吊將鋼支承柱吊至指定位置,用汽焊分解,裝車外運。
10)渣土運輸
10.1 破碎渣土倒到坑上向場外運輸。
10.2 坑內(nèi)所破碎渣土部分由塔吊進行垂直運輸,從混凝土二次破碎開始,塔吊除進行其它必要的吊裝作業(yè)外,配合足夠數(shù)量人工跟蹤作業(yè),晝夜運輸,原則為:破碎一部分,運輸一部分,基坑內(nèi)不得存放渣土。
10.3 部分渣土由人工進行倒運,配合足夠勞動力,按每3人配合1把風鎬,隨破碎隨將渣土裝入編織水泥袋,由坡道背至地面指定地點堆放。
11)檢查驗收
檢查驗收階段按區(qū)域分段驗收,拆除清理完畢一個區(qū)域,驗收一個區(qū)域,驗收合格后,報監(jiān)理工程師認可后,即可進入下一步工序。
6 成品保護
1)拆除施工前,環(huán)梁范圍內(nèi)基礎(chǔ)底板鋪舊竹膠板。
2)搭設(shè)腳手架支撐時,底部墊通長腳手板或竹膠板墊片。
3)外墻鋼筋及柱筋綁扎橫向鋼筋進行固定扶直,加以保護。
7 安全文明施工措施
1)施工人員必須進行進場安全教育,牢固樹立安全第一的思想。
2)進場必須戴安全帽,服裝整齊統(tǒng)一。
3)現(xiàn)場嚴禁吸煙。
4)高空作業(yè)必須系安全帶,穿防滑鞋,有恐高癥狀人員嚴禁到作業(yè)面施工。
5)汽焊工必須持證上崗,動火作業(yè)必須開具動火證。
6)作業(yè)面狹長,施工人員必須分散作業(yè)。
7)嚴禁野蠻施工,夜間施工不得大聲喧嘩。
8)到作業(yè)面必須走專用扶梯,嚴禁隨處翻越或攀爬。
8 結(jié)語
隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,高層建筑層出不窮,相應(yīng)的基坑深度也是越來越深,在深基坑的施工中,支護系統(tǒng)的施工與拆除成了工程施工的一個重要環(huán)節(jié),常用的支護系統(tǒng)有鋼支撐及鋼筋砼支撐,本工程(天津地鐵大廈工程)采用的是鋼筋砼支護系統(tǒng),其設(shè)計施工與普通鋼筋砼結(jié)構(gòu)施工類似,而拆除工作卻是一項影響工期,費用較高及危險性較大的工序,本文通過對鋼筋砼支護系統(tǒng)的綜合拆除技術(shù)的成功實施,為類似工程提供一些經(jīng)驗。
作者簡介
李海洋(1976.11—),男,籍貫河北省唐山市,工程師職稱,本科學歷,現(xiàn)工作于中鐵建工集團有限公司工程管理部,研究方向:土木工程。