王東利
(中電建建筑集團有限公司, 北京 101500)
隨著我過建筑業(yè)的發(fā)展,超高、超深建筑逐步增多,特別是隨著城市發(fā)展,新建建筑物建立在密集的城市建筑群中,比比皆是,如何保證周邊建筑及設(shè)施,已經(jīng)成為突出問題,因排樁+內(nèi)鋼筋混凝土支撐價格低廉、穩(wěn)定性強,已經(jīng)成為多數(shù)行業(yè)者的選擇。隨著此工藝的大量使用,內(nèi)支撐的快速、穩(wěn)定、安全環(huán)保拆除問題,也成為突出的問題,有待探討和研究。
1.1.1 容易產(chǎn)生大量的粉塵和噪音。
在支撐拆除時會產(chǎn)生大量的噪音及粉塵,對周圍的環(huán)境及居民會產(chǎn)生影響,應(yīng)對措施如下。
1)合理安排工人和機械的作業(yè)時間,晚22:00~早6:00時間段不進行拆除作業(yè);
2)做好周圍居民的安撫工作,拆除作業(yè)施工前在工地周邊張貼公告,告知周圍居民項目將進行支撐梁拆除作業(yè);
3)經(jīng)常灑水,采取濕作業(yè),防止揚塵。
1.1.2 施工場地狹小。
基坑周邊場地狹小,可利用場地有限,尤其是支撐拆除期間需穿插進行地下室結(jié)構(gòu)施工,需要考慮材料堆場以及車輛??浚瑘龅胤浅>o張。
應(yīng)對措施:對現(xiàn)場進行規(guī)劃,合理布置材料場地,充分利用現(xiàn)場的棧橋(未拆除前),現(xiàn)場不設(shè)置混凝土渣土堆場,拆撐后的回收鋼筋及時處理,隨時清運出場。
1.1.3 施工安全要求高
基坑臨近東北兩側(cè)管線眾多,且南側(cè)和西側(cè)構(gòu)、建筑物離基坑很近,保護好周邊構(gòu)、建筑物和管線是支撐拆除過程中的重點工作,應(yīng)對措施如下。
1)選擇合理的支撐拆除方法;
2)加強基坑監(jiān)測;
3)與政府和市政相關(guān)部門及時溝通;
4)做好周邊的告知工作;
5)應(yīng)急物資準備,隨時啟動應(yīng)急預(yù)案。
1.1.4 成品保護要求高。
地下室車庫混凝土結(jié)構(gòu)地面預(yù)埋管線和結(jié)構(gòu)插筋數(shù)量眾多,支撐拆除后的混凝土渣、鋼筋以及相關(guān)機械較多,對成品保護尤其是混凝土地面的保護帶來相當大的困難。
應(yīng)對措施:采取合理有效的地面防護措施、鋼筋保護措施和管線保護措施,如地面大面積鋪設(shè)木模板,防止掉落的混凝土塊直接砸向地面;框架柱和剪力墻插筋采用搭設(shè)防護棚保護鋼筋等方法。
2.1.1 施工要求
1)基礎(chǔ)底板四周素混凝土換撐施工完成(澆筑至支護樁邊),底板后澆帶內(nèi)正確安裝完成工字鋼傳力桿,且基礎(chǔ)底板和換撐混凝土強度達到設(shè)計強度80%后,拆除第二層混凝土支撐及圍檁。
2)繼續(xù)施工地下室結(jié)構(gòu),地下二、三層頂板及四周換撐結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成后,頂板后澆帶內(nèi)安裝完成工字鋼傳力桿,坡道處型鋼換撐安裝完成,且地下二層頂板及換撐混凝土達到設(shè)計強度80%后,拆除第一層混凝土支撐。
3)拆撐時先拆除連系梁,后拆除主支撐。采取緩慢有序、對稱、逐個方式拆除支撐,可分區(qū)實施。
4)支撐拆除按先邊角后中間順序進行。
3、施工工藝技術(shù)
2.1.2 拆除總體策劃
根據(jù)場地條件以及周邊環(huán)境情況,確定主要以金剛石繩鋸切割為主的拆除方法,在局部繩鋸施工困難的情況下,輔以機械及人工拆除;棧橋部分面板采用機械破碎,棧橋梁采用繩鋸機切割拆除。
1)第二層內(nèi)支撐拆除前提條件
基礎(chǔ)底板施工時,同期施工完成底板結(jié)構(gòu)換撐(基坑底周邊素混凝土作為外部換撐,后澆帶內(nèi)配型工字鋼傳力桿)。當?shù)装寤炷良皳Q撐體系達到設(shè)計規(guī)定的強度(80%)后,可以拆除-8.600m水平支撐體系(第二道水平支撐)。
2)第一層內(nèi)支撐拆除前提條件
拆除-8.600m水平支撐體系后,繼續(xù)施工完成地下室負三層和負二層頂板結(jié)構(gòu)及其外部換撐結(jié)構(gòu)體系(包括地下室外墻與圍護樁之間的換撐;負三層、負二層頂板內(nèi)后澆帶中工字鋼傳力桿;坡道側(cè)墻型鋼換撐),當負二層頂板及其換撐結(jié)構(gòu)達到設(shè)計規(guī)定的強度(80%)后,可以拆除-3.150m及以上水平支撐體系(第一道水平支撐體系,包括棧橋結(jié)構(gòu)),此時第一層內(nèi)支撐拆除時,負二層頂板模板支撐體系保留不拆,待內(nèi)支撐拆除完成后,且滿足模板拆除要求時拆除模板及支撐體系。
3)-8.600米水平支撐結(jié)構(gòu)體系的拆除范圍、順序、施工要點和施工時間
a 拆除范圍:
自基坑圍護樁內(nèi)側(cè)邊緣起,坑內(nèi)-8.600米范圍水平支撐結(jié)構(gòu)體系中只拆除混凝土支撐梁和連系梁、圍檁,原整體支撐體系豎向支撐結(jié)構(gòu)本次不允許拆除,如型鋼格構(gòu)柱柱身和槽鋼斜撐不允許拆除。
b施工順序:
因為-3.150m水平支撐結(jié)構(gòu)體系還是一個完整的結(jié)構(gòu)體系,與豎向支承鋼格構(gòu)式柱一體,在拆除施工時保證其不受影響即可。依據(jù)設(shè)計要求(先邊角后中間的順序)以及棧橋的實際使用通行情況,先保留棧橋,從角撐區(qū)域開始拆起。具體施工順序計劃如下:
B 區(qū)角撐梁——A區(qū)角撐梁——D區(qū)角撐梁——C區(qū)角撐梁——最后拆除中部對撐梁
c 施工要點:
1)先搭后拆原則
首先在-13.100米基礎(chǔ)底板上建立角撐或?qū)瘟翰鸪脤S檬┕げ孳?,建立支撐梁鋼筋混凝土塊體拆除專用卸力體系,采用繩鋸切割后保證鋼筋混凝土塊整體均勻下放,保證其吊裝運輸出場前的安全,保證已經(jīng)建成的主體結(jié)構(gòu)體系不受沖擊破壞。
2)先外后內(nèi)、先長后短、劃長為短原則。
拆撐時,先拆除連系梁,再拆除主支撐梁,緩慢有序、逐個拆除。角撐梁應(yīng)先拆較長的梁體,較長的梁體受力較大,應(yīng)首先對待處理。角撐梁靠近外部的梁體在結(jié)構(gòu)中剛性較小,它們先期拆除時,保留的內(nèi)部體系剛性較大,在拆除過程中還可用于觀察外圍護結(jié)構(gòu)的變形情況,特殊情況下可以暫緩拆除支撐體系。
3)切割拆除時對格構(gòu)式柱以可靠保護、可靠支承為原則
切割拆除時對格構(gòu)柱做可靠保護,切割拆除時不得損傷豎向鋼結(jié)構(gòu)件。
同樣,在切割拆除與格構(gòu)式柱相聯(lián)結(jié)的梁時,應(yīng)以梁處支點在叉車上作可靠支承為原則,即將所拆除的梁體整體全梁下搭設(shè)支撐托好,然后才能在梁柱結(jié)點切割隔離。
4)棧橋下中間對撐拆除由南而北逐步退出拆除。
如此拆除結(jié)構(gòu)基本均勻卸載,同時方便組織吊運出場。
5)切塊吊運及破碎方法
拆除的切塊采用專用汽車吊架于-3.150m棧橋上進行吊裝外運,采用汽車外運至專用場地后,另行人工、機械配合破碎處理。
6)拆除施工不得影響已有底板結(jié)構(gòu)(混凝土換撐)的成品保護。
4)-3.150米及以上水平支撐結(jié)構(gòu)體系的拆除范圍、順序、施工要點和施工時間
a 施工范圍
基坑內(nèi)-3.150m水平支撐結(jié)構(gòu)體系中支撐梁、棧橋、圍檁需要拆除,棧橋兩端口部梁板需要拆除,拆除至圍護樁邊緣為止,圍護樁頂部圍檁及鋼筋混凝土擋土墻不允許拆除。整體支撐體系豎向結(jié)構(gòu)包括鋼格構(gòu)式柱身、鋼牛腿、鋼托架、鋼支撐均同步拆除。
b 施工順序:
此時的拆除是完成了負二層頂板及其換撐體系并達到了足夠的設(shè)計強度之后,對整體基坑內(nèi)水平支撐結(jié)構(gòu)體系(棧橋)的拆除。此時的拆除主要是考慮拆除的施工安全以及切塊的起吊外運施工方便,既要充分利用棧橋,又不能在棧橋的使用中越軌,對棧橋的施工使用必須滿足施工安全條件。
先水平梁板、后豎向結(jié)構(gòu)為原則。
拆除施工先拆除水平梁板構(gòu)件,后拆除豎向構(gòu)件,拆除豎向構(gòu)件必須以不影響拆除對象本身結(jié)構(gòu)安全為原則。
先上、后下逐層整體拆除為原則。
拆除豎向格構(gòu)式柱時必須逐層整體拆除,拆完成一層再往下一層拆除,應(yīng)防止局部突然拆至底層,導(dǎo)致局部拆除對象失穩(wěn)。
局部維持整體穩(wěn)定、整體同步拆除為原則。
拆除過程中施工技術(shù)人員、安全管理人員應(yīng)監(jiān)督好所有拆除施工的局部穩(wěn)定性,拆除構(gòu)件自體不能作為施工中的可靠支撐,應(yīng)隨時清理吊運所拆除構(gòu)件,使拆除對象局部同步整體拆清。
2.1.3 繩鋸切割施工工藝
1)工藝流程
支撐梁切割施工準備→支撐→劃線定位→確定切割斷面位置→安裝固定導(dǎo)向→固定繩鋸機→安裝繩鏈鋸→連接相關(guān)操作系統(tǒng)→混凝土梁切割→混凝土塊吊裝運出工地→清理場地、支架拆除。
2)施工工藝
(1)施工準備:根據(jù)現(xiàn)場實際情況,支撐梁吊裝及運輸需在棧橋上進行。棧橋承載按設(shè)計要求滿載情況下不超過50t,50t汽車吊自重為38.5t,支撐梁每段最大重量為8t,共計46.5t,不超棧橋最大載荷50t,棧橋承載力滿足要求。運輸車輛由北側(cè)應(yīng)天大街大門進出,支撐梁拆除計劃投入的2臺10t叉車,所以單段混凝土重量分塊控制在最大重量8t。在設(shè)備和人員進場后,進行施工機具的調(diào)試與人員的入場安全教育,并接通施工所需電源和水源。
a 支撐及內(nèi)部運輸:支撐采用15T叉車。
b 畫線定位、安裝金剛石繩鋸機:依據(jù)施工圖紙現(xiàn)場放樣,并經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理確認,對于混凝土支撐梁,第二層主支撐梁以3m~3.5m為一個切割單元,重量約6.84t~7.98t,連系梁以7m為一個切割單元,重量約7.1t;由于負二層頂板設(shè)計均布活荷載為4kN/m2,所以第二層支撐梁以2m為一個切割單元,重量約4.56t;連系梁以3m為一個切割單元,重量約3t。
c 切割方法:由梁中部開始以倒八字方式切割,依據(jù)上述原則,在切割前在主支撐梁以及連系梁上依序畫出切割線,并在畫線部位鑿出上部受力主筋,然后在梁側(cè)下方底板上布置繩鋸機,隨后按切割線安裝金剛石切割繩,從上部主筋下方穿過,切割時保留上部主筋,待吊裝時采用乙炔割斷。繩鋸機冷卻水管從第一道支撐梁上引入,安裝完成經(jīng)試運行及調(diào)試以后開始切割支撐梁,切割時操作人員遠離待切支撐梁,遙控操作機械切割。格構(gòu)柱處節(jié)點周邊支撐梁段(梁端處)切割時將叉車置于支撐梁下方托緊作為支撐使用,然后將此段梁切斷運至站橋邊放置,待汽車吊吊運;或采用搭設(shè)支撐架體方式進行,支撐架在梁下托緊,然后切割支撐梁,將支撐梁切斷后落于架體上,由叉車運輸至棧橋邊吊裝運輸出場。
d 支撐梁吊裝外運:根據(jù)現(xiàn)場棧橋?qū)嶋H承載情況,本工程采用50T汽車吊進行吊裝作業(yè)。第二層內(nèi)支撐梁切割后全部在棧橋上吊裝運輸,在汽車吊作業(yè)半徑之內(nèi)的,每個區(qū)域切塊后直接吊裝至平板車上外運,在吊裝半徑以外的由叉車運至棧橋一側(cè),然后再利用汽車吊將支撐梁吊離基坑,直接將支撐梁吊至平板車上運至場外破碎;第一層支撐拆除,四個角撐梁以及棧橋梁切割后仍然利用棧橋吊運,分塊切割,作業(yè)方法同第二層支撐梁。
e 支撐梁吊點位置:吊運物體時,為保證吊運過程中物體的穩(wěn)定性,防止提升運輸中發(fā)生傾斜、擺動或翻轉(zhuǎn),應(yīng)使吊鉤吊點與被吊物重心在同一條鉛垂線上?;炷林瘟悍侄吻懈詈蠖酁殚L方體,吊點應(yīng)在重心之上,長方形重心為對角線交點,現(xiàn)場吊運采用兩點吊裝,兩邊吊點分別距離桿端0.21L(L為桿件長度)。