何云志 劉文韜

中建二局第二建筑工程有限公司 廣東 深圳 518052

1 工程概況

某項目位于深圳市福田區(qū)振華路以南、振中路以北、四號路以東。場地西側(cè)為桑達小區(qū)，東側(cè)為深圳能源大廈，北側(cè)振華路下為燕南地鐵站站臺結(jié)構，振華路與振中路車輛活動頻繁，周邊情況極其復雜。項目用地面積5 534 m2，建筑面積63 500 m2，由2棟高119.8 m商業(yè)、辦公和公寓一體的綜合塔樓組成。基坑開挖深度14.4 m，開挖面積約6 284 m2，基坑支護周長約370 m，基坑支護形式采用咬合樁＋2道內(nèi)支撐，咬合樁距離外墻100 mm。

2 重、難點分析

2.1 工程環(huán)境復雜

工地周邊基本為20世紀80年代末90年代初的多層建筑，基礎形式為沉管灌注樁。北側(cè)振華路下為燕南地鐵站站臺結(jié)構，地鐵地下連續(xù)墻距離工程咬合樁外邊線最近處為4.7 m，振華路與振中路均為東行方向單行道，場地除東南側(cè)外其余基坑邊距離周邊建筑外墻2.5～4.0 m；各個方向的人流量及車流量大。

2.2 工期要求緊，拆除要求高

業(yè)主對工期要求十分緊張，根據(jù)常規(guī)施工辦法，采用靜爆＋人工風鎬相結(jié)合的方式鑿除支撐梁、立柱，施工周期較長，人力和機械投入量大，會產(chǎn)生極大的粉塵污染及噪聲污染，對周邊居民區(qū)及商業(yè)區(qū)將造成較大影響，施工中易遭到投訴；北側(cè)基坑外4.7 m即為地鐵結(jié)構，對變形沉降控制要求極高。

3 支撐體系分析

基坑支護形式為咬合樁＋2道內(nèi)支撐，第2道內(nèi)支撐梁面與地下2層樓板高差為2.1 m，即多數(shù)梁底距離板面1.1 m；第1道內(nèi)支撐梁面距離地下1層樓板4 m，局部達到4.7 m。

支撐梁截面尺寸分別為400 mm×600 mm、600 mm×600 mm、600 mm×1 000 mm、800 mm×1 000 mm、1 000 mm×1 000 mm、1 200 mm×1 000 mm，腰梁截面為1 000 mm×1 000 mm，第1道支撐加板厚300 mm，第2道支撐加板厚250 mm，立柱樁直徑1 000 mm。

4 拆除方案分析

經(jīng)過綜合考慮周邊建筑、通行、環(huán)保、地鐵安全、基坑安全、工程進度等多方面因素的影響，決定對內(nèi)支撐體系采用金剛石繩鋸切割、水鉆打孔機及金剛石圓碟鋸切割相結(jié)合的方式拆除，并協(xié)調(diào)用叉車、塔吊及吊車將其運出場外。

本工程場地大致為長方形，內(nèi)支撐體系為角撐及對撐，具備分區(qū)拆除的可能。經(jīng)與基坑支護工程及主體工程設計單位協(xié)商后確定地下室分區(qū)辦法，各區(qū)內(nèi)支撐拆除施工工況單獨考慮。經(jīng)核算，每拆除1道內(nèi)支撐所需要的時間包括樓板混凝土強度形成時間（設計院確定為7 d）、支撐梁拆除及外運時間（4 d）、臨時支撐架體拆除及樓面清理時間（3 d），相比無內(nèi)支撐體系需多耗費14 d?？紤]到工期緊，決定塔樓所在區(qū)域的地下3層、第2道內(nèi)支撐拆除及地下2層結(jié)構一并施工。因內(nèi)支撐梁與塔樓區(qū)域結(jié)構不沖突，為盡可能節(jié)約工期，后續(xù)塔樓結(jié)構先行施工地下1層及以上結(jié)構，該區(qū)所在裙房區(qū)域按正常內(nèi)支撐拆除施工工況進行施工。

按照內(nèi)支撐拆除設計施工工況，完成地下3層頂板、地下2層頂板后各拆除1道內(nèi)支撐，樓板強度要求達到設計值的85%；樓板施工后搭設支撐梁臨時支撐架體，樓板混凝土結(jié)構達到設計強度后，用繩鋸、碟鋸、水鉆打孔機相結(jié)合的方式將該道內(nèi)支撐拆除，并運出場外。

5 施工技術

5.1 工藝原理

對支撐梁的切割采用繩鋸切割，對加板的切割采用碟鋸切割，對支撐板的吊裝孔采用水鉆打孔機鉆洞[1]。工藝分別如下：

1）繩鋸擬采用漢鵬207H型混凝土鉆切設備全液壓切割機進行無損靜力切割，功率為22 kW。切割前先在結(jié)構上以打膨脹螺栓的方式固定切割機與導輪，切割過程中用水冷卻，切割效率約為1.5 m2/h。由于部分邊角結(jié)構無法采用繩鋸切割，所以腰梁及局部小梁部位采用水鉆打孔機打出φ100 mm工藝孔，再用繩鋸切割。

2）碟鋸采用HAG-12.2型金剛石圓碟鋸，鋸片直徑0.8 m，進行無損靜力切割，采用M16化學錨栓固定導軌基座，保持鋸片切割運轉(zhuǎn)平面和切割平面在同一平面內(nèi)；切割過程中用水冷卻，板厚0.3 m時切割效率為0.5 m2/h。

3）水鉆打孔機采用SCY-3050B型帶水源金剛石鉆孔機，進行無損靜力切割，采用M12膨脹螺栓固定鉆機；切割過程中用水冷卻。

5.2 支撐架搭設方案

5.2.1 第2道內(nèi)支撐梁支撐架體設計

梁底支撐采用直插式支撐架的水平連桿、立桿、接長套筒及平托搭設，斜撐采用鋼管、扣件搭設（圖1）。采用雙排立桿，居梁中設置，立桿底部設置0.15 m×0.15 m模板墊塊，水平橫桿沿豎向布置2道；斜撐布置方式為從梁左側(cè)的立桿上部節(jié)點通過扣件與鋼管連接，鋼管伸至梁右側(cè)樓板并與之成45°角，底部打入木楔子進行固定，另一側(cè)立桿斜撐同此布置方法，每道斜撐的左右兩側(cè)斜撐處于同一立面。

圖1 第2層支撐架體支撐示意

1）支撐梁截面尺寸為1.2 m×1.0 m時，梁底距離板面高度為1.1 m，立桿縱橫向間距0.9 m；斜撐間距2.7 m布置1對；立桿長度為0.7 m，下部接1個長0.2 m接長套筒，上部平托伸出立桿頂約0.2 m頂住梁底。

2）支撐梁截面尺寸為1.0 m×1.0 m時，梁底距離板面高度為1.1 m。立桿橫向間距0.6 m，縱向間距0.9 m；斜撐間距2.7 m布置1對；立桿長度為0.7 m，下部接1個長0.2 m接長套筒，上部平托伸出立桿頂約0.2 m頂住梁底。

3）支撐梁截面尺寸為0.8 m×1.0 m時，梁底距離板面高度為1.1 m。立桿橫向間距0.6 m，縱向間距1.2 m；斜撐間距3.6 m布置1對；立桿長度為0.7 m，下部接1個長0.2 m接長套筒，上部平托伸出立桿頂約0.2 m頂住梁底。

4）支撐梁截面尺寸為0.6 m×0.6 m及以下時，梁底距離板面高度為1.5 m。立桿橫向間距0.9 m，縱距0.6 m；斜撐間距3.6 m布置1對；立桿長度為1.3 m，上部采用U形頂托伸出立桿頂約0.15 m，上部沿梁截面方向放置雙鋼管頂住梁底。

5）對第2道支撐加板，板底距樓板高度1.875 m。立桿縱橫向間距1.5 m；斜撐間距3.6 m布置1對；立桿長度1.6 m，上部平托伸出立桿頂約0.275 m頂住梁底。

5.2.2 第1道內(nèi)支撐梁支撐架體設計

架體材質(zhì)設計大致同第2道支撐梁支撐架體，僅做以下3點修改：

1）將斜撐與樓板面夾角修改為60°。

2）水平橫桿道數(shù)同立桿上連接盤數(shù)量。

3）0.6 m×1.0 m及以下的梁架體設計：梁底距離板面高度為3 m。立桿橫向間距0.4 m，縱向間距1.2 m；斜撐間距2.4 m布置1對；水平縱橫桿及掃地桿采用扣件、鋼管搭設，掃地桿距地0.25 m，縱橫水平桿豎向間距1.2 m；立桿長度為2.5 m，下部接1個長0.2 m接長套筒，上部平托伸出立桿頂約0.3 m頂住梁底。

5.3 基坑監(jiān)測

在拆除內(nèi)支撐結(jié)構前以及整個拆除過程中進行基坑監(jiān)測，做到信息化施工。在拆除過程中應對以下部位進行重點監(jiān)測：

1）地面沉降監(jiān)測：用精密水準儀、標尺在布置好的基點上進行監(jiān)測，用本次監(jiān)測標高減去上次標高為本次沉降量，減去初始標高為累計沉降量。

2）支護樁樁頂（冠梁）沉降和水平位移監(jiān)測：在支護樁頂設置測點，在遠離基坑位置設置基準點，用精密水準儀和標尺進行監(jiān)測。

3）建筑物沉降位移監(jiān)測：用精密水準儀在設置好的基點上進行監(jiān)測。

同時，結(jié)合第三方監(jiān)測的基坑周邊水位變化及其他相關數(shù)據(jù)進行判斷，若監(jiān)測數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大變化，應停止施工，待查明原因及處理完成后方可繼續(xù)施工。

5.4 施工流程

現(xiàn)場支撐架體搭設并驗收合格后便可以開始切割，按照支撐板單塊起吊質(zhì)量、下部支撐架體立桿位置劃分板塊位置并彈線，切割線距離立桿支點或支撐橫桿的距離不得小于0.3 m，按照“支撐板→支撐連系梁→支撐主梁→腰梁”的順序切割拆除。根據(jù)施工計劃安排，拆撐順序為：2區(qū)第2道南側(cè)角撐→2區(qū)第2道對撐→1區(qū)第2道內(nèi)支撐→2區(qū)第1道東南側(cè)角撐→2區(qū)第1道對撐→1區(qū)第1道內(nèi)支撐→3區(qū)第2道內(nèi)支撐→2區(qū)第1道西南側(cè)角撐→3區(qū)第1道內(nèi)支撐（圖2）。

圖2 分區(qū)拆除平面

總施工流程：定位放線→對涉及要拆除區(qū)域的支撐梁、板等搭設支撐架體→機器進場準備→安全防護欄及水電→主、次梁的切割拆除→水平轉(zhuǎn)運、吊裝→廢混凝土塊吊裝至清運車輛上外運→支撐架體拆除及外運→沖洗及清理→完工。

先采用金剛石圓碟鋸切割支撐板，再采用液壓繩鋸機工藝切割梁，最后進行吊裝運輸。切割工作分區(qū)分步進行，完成之后分區(qū)分步進行吊裝，吊裝過程中要預防交叉施工過程中發(fā)生意外。

支撐板切割時，切割完成后在每塊加板上用水鉆打孔機鉆1個吊裝孔，直徑為100 mm（圖3）。

圖3 板切割分塊示意

支撐梁切割時，在支撐梁上按分段長度進行彈線，分段長度參照表1；注意到立柱樁處盡量靠近支撐梁加腋（圖4）。

圖4 支撐梁切割分塊示意

腰梁切割時，先在腰梁按分段長度進行彈線，分段長度參照表1。在靠近支護樁處用水鉆打孔機鉆φ50 mm的工藝孔，穿入繩鋸鏈條，安裝固定完畢后將腰梁與支護樁切割分開，再沿腰梁截面方向?qū)⒀悍侄吻懈睿▓D5）。

表1 構件切割分塊長度

切割施工完成后，檢查現(xiàn)場施工是否已達到預計要求，若未達到要求的需整改完成，偏差100 mm以內(nèi)可采用人工風鎬破除的方式，若超出100 mm則用切割機重新切割。達到要求后拆除支撐架體并堆碼整齊，后續(xù)不可使用的外運出場，做到工完場清。

6 起重吊運部署

根據(jù)塔吊功率，塔吊半徑30 m覆蓋范圍內(nèi)按一次切割質(zhì)量控制在4.9 t以內(nèi)，切割體體積控制在1.88 m3以內(nèi)；塔吊半徑40 m覆蓋范圍內(nèi)按3.4 t以內(nèi)，切割體體積控制在1.3 m3以內(nèi)；塔吊半徑50 m覆蓋范圍內(nèi)按2.6 t以內(nèi)，切割體體積控制在1 m3以內(nèi)。塔吊覆蓋半徑以外或塔樓覆蓋范圍內(nèi)的支撐梁、板，先將其與支護樁（冠梁）相連部分分段切割開，再將其移到塔吊允許的起吊半徑之內(nèi)，再用塔吊吊運至場外運輸車上。

圖5 腰梁切割分塊示意

腰梁、支撐梁/板先采用直插式支撐架和鋼管搭設支撐架，待下層樓板強度達到85%后開始拆撐，切割后梁塊用叉車運至相應塔吊下部大臂30 m范圍內(nèi)；加板用三角支撐臨時支撐住，采用手動滑輪將已裁斷的支撐（混凝土塊質(zhì)量控制在安全吊裝范圍內(nèi)）輕輕放置在樓板上，再用叉車就近倒運（盡量不使用叉車長距離運輸加板）至塔吊吊運范圍內(nèi)，最后用塔吊或吊車吊運出場。3區(qū)第2道支撐由于施工較晚，考慮在相應塔吊下部留1塊板作為吊料口，3區(qū)第2道支撐拆除的塊體用叉車轉(zhuǎn)運至此處，再吊裝外運。

第1道內(nèi)支撐距離樓板面為3 m，普通5 t叉車無法叉運。結(jié)合工程實際情況，采用塔吊吊運，部分塔吊未覆蓋區(qū)域采用靜爆＋人工風鎬的方式進行拆除。

內(nèi)支撐拆除施工必須遵循“先換撐后切割；先拆連桿梁、板梁及加板，后拆主撐梁、腰梁；先搭支架平臺，后拆除”的施工原則；內(nèi)支撐拆除按單層單向的方式（即一個角落作業(yè)面出來，即拆除該角落）進行；為加快進度，如混凝土結(jié)構板面未達到預定強度，將采用在結(jié)構板面鋪設鋼板的方法，提高結(jié)構整體受力情況。

7 結(jié)語

本工程采用金剛石繩鋸切割、水鉆打孔機及金剛石圓碟鋸切割相結(jié)合的方式對內(nèi)支撐體系進行拆除，并協(xié)調(diào)用叉車、塔吊及吊車將其運出場外，節(jié)約了工期；基坑周邊各項監(jiān)測數(shù)據(jù)正常，基坑整體安全；達到了環(huán)保目標，未造成噪聲、揚塵等污染，未出現(xiàn)周邊投訴情況，響應了國家關于綠色施工的要求。

該施工技術的應用證明，塔樓結(jié)構不等第1道內(nèi)支撐拆除而先行施工是可實現(xiàn)的，為后續(xù)此類工程的工期節(jié)約提供了方向及思路。