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        大型深基坑支撐拆除施工技術(shù)

        2014-09-20 06:22:28
        建筑施工 2014年7期
        關(guān)鍵詞:鎬頭棧橋鋪設(shè)

        中建八局第三建設(shè)有限公司上海公司 上海 200135

        1 工程概況

        背景工程為某市高層研發(fā)樓及綜合辦公樓,總建筑面積280 000 m2,地上為10~12層,裙房為2~3層,框剪結(jié)構(gòu),地下設(shè)2層地下室,基坑面積約為70 600 m2,主樓區(qū)域基坑面積約為59 100 m2,中心區(qū)域下沉式廣場面積約為11 500 m2?;悠毡殚_挖深度為9 m。本工程支撐體系為鉆孔灌注樁+2 道水平支撐,支撐最大截面為1 000 mm×800 mm, 如圖1所示。

        圖1 圍護(hù)支撐體系

        2 方案選定

        拆除基坑內(nèi)混凝土支撐是一件復(fù)雜的施工作業(yè),涉及到深基坑的安全及對周邊環(huán)境的影響等方面的問題。本工程支撐拆除初步考慮3 種方案,方案一為人工拆除,方案二為爆破拆除,方案三為機(jī)械拆除。

        (a)方案一:人工風(fēng)鎬拆除、鎬頭機(jī)拆除技術(shù)投入少,但在搶工期間大體量支撐采用人工拆除無法實(shí)現(xiàn)工期節(jié)點(diǎn)目標(biāo),且人工拆撐危險(xiǎn)性較大。

        (b)方案二:考慮到爆破拆除時(shí)噪聲大、粉塵多,爆破防護(hù)措施費(fèi)用高,在爆破前還需要對附近交通實(shí)施管制等,爆破時(shí)對組織流水施工比較困難,爆破時(shí)全場人員撤離現(xiàn)場,對非拆撐區(qū)域施工進(jìn)度影響較大。

        (c)方案三:由于本工程處于郊外,基坑面積較大,支撐拆除和結(jié)構(gòu)施工可以同步進(jìn)行,對工期影響較小,同時(shí)拆除的過程中配合進(jìn)行支撐灑水,并對成堆的渣土進(jìn)行灑水減少粉塵污染。

        綜上所述,本工程采用了機(jī)械拆除配合人工風(fēng)鎬拆除方法。

        3 支撐拆除工藝[1-4]

        3.1 施工流程

        機(jī)械進(jìn)場、就位→吊裝鎬頭機(jī)到基坑→落實(shí)坑內(nèi)產(chǎn)品保護(hù)→支撐、圍檁鎬頭機(jī)破碎→人工回收廢鋼筋→挖機(jī)翻渣裝車→垃圾歸堆→垃圾提升→垃圾外運(yùn)

        3.2 拆撐順序

        根據(jù)后澆帶劃分的區(qū)域,按照底板、樓板澆筑先后順序(基坑南北側(cè)結(jié)構(gòu)先行施工,東、西側(cè)地下結(jié)構(gòu)施工略慢),在相應(yīng)關(guān)聯(lián)區(qū)域底板、樓板及換撐混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后拆除該區(qū)域支撐。支撐拆除施工順序如圖2所示。

        3.3 拆撐條件

        (a)第二道支撐拆除時(shí),基礎(chǔ)底板及傳力帶應(yīng)全部施工完畢并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度;

        (b)第一道支撐拆除前,地下2層結(jié)構(gòu)、傳力帶及樓板缺失部位換撐施工應(yīng)設(shè)置完畢,且梁板結(jié)構(gòu)及其換撐達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

        圖2 支撐拆除順序

        3.4 支撐拆除方案

        3.4.1 第二道支撐拆除

        結(jié)構(gòu)底板、傳力帶及內(nèi)圈圍護(hù)換撐混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度時(shí),采用鎬頭機(jī)在地下室底板面進(jìn)行第二道支撐拆除。在拆除每一組角撐或?qū)吻?,將相鄰角撐或?qū)沃g的圍檁先行脫離(鋼筋可以保留,待最后割除),使角撐或?qū)纬蔀楠?dú)立的受力單元,這樣在支撐結(jié)構(gòu)拆除過程中,減少對相鄰圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響。

        在基坑邊緣或棧橋上利用汽車吊將PC200鎬頭機(jī)吊入坑內(nèi),PC200小型鎬頭機(jī)下鋪路基箱,在混凝土底板上直接對混凝土支撐進(jìn)行破碎。

        支撐拆除時(shí)按照角撐處支撐梁由外向里逐排拆除的順序,中間支撐梁可以單個(gè)拆除也可以2 道支撐梁同時(shí)拆除。支撐梁的拆除應(yīng)每道梁的所有跨同時(shí)對撐拆除,每跨從中間往兩端拆除,詳見圖3。

        圖3 第二道支撐梁拆除順序

        3.4.2 第一道支撐拆除

        在地下1層板、傳力板帶及換撐混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí),進(jìn)行第一道支撐拆除。根據(jù)本支撐的布置情況,棧橋板較多,有利于機(jī)械拆除。2 條主支撐的水平間距不超過6 m的支撐,在支撐上鋪設(shè)鋼制路基箱操作平臺(tái),在平臺(tái)上對支撐實(shí)施破碎;在行進(jìn)的線路上,鎬頭機(jī)可以利用鋼絲繩調(diào)整和鋪設(shè)路基箱,鎬頭機(jī)前行,鎬頭機(jī)把后側(cè)路基箱吊到前側(cè)前進(jìn)路線上鋪設(shè)好,鎬頭機(jī)繼續(xù)前進(jìn),如此滾動(dòng)式前進(jìn),完成鎬頭機(jī)在支撐上的移動(dòng)。到達(dá)指定位置后,對此位置上的前方支撐破碎,破除結(jié)束后,鎬頭機(jī)向后移動(dòng),把前面的路基箱利用鎬頭機(jī)自身鋼絲繩吊到后側(cè),鋪設(shè)好,作為繼續(xù)向后移動(dòng)的施工平臺(tái),在平臺(tái)上對上一步機(jī)械站位處的支撐拆除。以此類推,完成對支撐的拆除。

        對于主支撐水平間距大于6 m的支撐不具備鋪設(shè)路基箱的條件,采用小型HD50橡膠履帶式破碎機(jī),破碎機(jī)下鋪路基箱,在地下1層樓板上(保留地下2層滿堂架)對支撐進(jìn)行破碎。鋼格構(gòu)柱周邊設(shè)置施工縫,采用模板進(jìn)行隔離(待格構(gòu)柱拆除后補(bǔ)澆高一等級(jí)膨脹混凝土),杜絕拆撐震動(dòng)引起樓板共振導(dǎo)致開裂。

        對部分地下1層樓板缺失部位的支撐,本工程采用PC200鎬頭機(jī)(有效高度7 m)在大底板上直接破除。棧橋拆除待相鄰的支撐拆除后進(jìn)行,鎬頭機(jī)直接在棧橋上邊后退邊破除。

        在整個(gè)支撐拆除過程中應(yīng)避免立柱受到機(jī)械擠壓、碰觸,立柱1 m范圍內(nèi)采用人工破除,減少振動(dòng)。

        3.5 成品保護(hù)

        支撐拆除時(shí)需要保證該區(qū)域后澆帶封閉完成、剪力墻插筋和高低差棱角處保護(hù)架搭設(shè)完成,電梯井、集水井等洞口封堵完成。在拆除過程中,挖機(jī)等中型機(jī)械不得直接碾壓墻柱鋼筋,小型鏟運(yùn)機(jī)等必須越過時(shí),在墻柱鋼筋根部鋪設(shè)高不低于300 mm的渣土或木方。

        在拆除過程中,同時(shí)對底板面層、墻柱樓梯插筋進(jìn)行保護(hù)。在底板面層鋪設(shè)竹笆片,支撐破處混凝土塊不大于Φ15 cm,盡量不對底板面層形成沖擊。部分墻柱樓梯插筋位于支撐位置,對個(gè)別部位鋼筋插筋采取鋼管配套模板防護(hù)隔離,防止拆除機(jī)械和混凝土塊將鋼筋壓彎,并嚴(yán)格控制拆除混凝土塊體積大小。

        4 碎渣清理與吊運(yùn)

        考慮施工期間垂直運(yùn)輸任務(wù)比較繁重,底板上柱插筋林立,故拆除一定區(qū)域后,采用小裝載機(jī)將建筑垃圾推至基坑或棧橋邊,部分裝載機(jī)不便施工地區(qū)采用小型機(jī)動(dòng)翻斗車把支撐拆除下來的混凝土分散運(yùn)輸?shù)蕉鄠€(gè)垃圾垂直運(yùn)輸點(diǎn),垃圾運(yùn)輸點(diǎn)應(yīng)避開墻柱鋼筋及后澆帶。第二道支撐采用加長臂反鏟挖機(jī)站在坑邊或棧橋上,把渣土挖出基坑,再由土方清運(yùn)車及時(shí)運(yùn)出場外。

        5 安全文明施工

        (a)鎬頭機(jī)在拆除施工時(shí),設(shè)置安全警戒區(qū),監(jiān)管人員對拆除過程進(jìn)行全方位監(jiān)控。每輛機(jī)械必須有專人進(jìn)行指揮,機(jī)械與機(jī)械之間有專人進(jìn)行協(xié)調(diào),機(jī)械回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)禁止一切人員靠近。

        (b)基礎(chǔ)底板內(nèi)有多處集水井或電梯井,機(jī)械行走過程中應(yīng)有專人指揮,以避免發(fā)生機(jī)械傾覆事故。

        (c)夜間施工時(shí)指揮人員應(yīng)穿戴夜間警示衣服,以避免行車機(jī)械傷人。

        (d)拆除施工前,清除拆除區(qū)域內(nèi)所有的易燃物品,氣割施工時(shí)氣割所用的氧氣瓶、乙炔瓶,分車運(yùn)輸、分開放置,并配備足夠的水桶和滅火器。

        (e)拆除時(shí)做好揚(yáng)塵控制,邊拆除邊灑水。

        6 監(jiān)測措施

        本工程支撐拆除期間,對基坑進(jìn)行監(jiān)測了以下內(nèi)容:圍護(hù)墻頂部垂直、水平位移,圍護(hù)墻側(cè)向變形(測斜),支撐軸力,立柱垂直位移監(jiān)測,坑外地下水位。

        同時(shí)對周邊地下管線沉降、位移監(jiān)測和周圍建筑物沉降進(jìn)行加密監(jiān)測(2 次/d),出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理、設(shè)計(jì)、業(yè)主及施工單位,及時(shí)進(jìn)行處理。本工程支撐拆除全過程,監(jiān)測數(shù)據(jù)皆在正常范圍內(nèi),未達(dá)到預(yù)警值。

        7 結(jié)語

        本工程通過大量的前期策劃,通過合理安排從支撐拆除的施工順序,做好實(shí)時(shí)監(jiān)測等一系列技術(shù)措施,從支撐拆除直至地下室完成,歷時(shí)僅僅58 d。實(shí)施效果表明:大面積基坑支撐采用人工機(jī)械組合拆除方法是可行的,該方法施工工期短,施工成本低,同時(shí)確保了拆除過程中地下室結(jié)構(gòu)的安全和成品保護(hù)。為以后類似基坑支撐梁拆除的施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

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