季進(jìn)勇

(深圳市建藝市政工程有限公司，廣東 深圳 518000)

0 引 言

改革開放四十多年來，城市建設(shè)如火如荼，大項(xiàng)目層出不窮，在這個(gè)過程中出現(xiàn)了很多深大基坑。為了保障深大基坑的結(jié)構(gòu)安全與穩(wěn)定，經(jīng)常采用內(nèi)支撐進(jìn)行加固與保護(hù)。內(nèi)支撐作為臨時(shí)的支護(hù)構(gòu)件，一般會(huì)在主體澆筑過程中逐步進(jìn)行換拆撐。然而換拆撐過程耗費(fèi)時(shí)間較多，會(huì)直接影響上部結(jié)構(gòu)施工的工期進(jìn)度，為了避免工期延誤，多采用逆作法或者順作法中的后拆撐法進(jìn)行施工。逆作法工藝較為復(fù)雜，施工過程協(xié)調(diào)控制困難，一般較少使用。大多數(shù)情況，順作法后拆撐施工已經(jīng)可以較大程度地縮短工期。

后拆撐法能適應(yīng)緊急工期的要求，但是卻因?yàn)榇嬖谝恍┍锥嗽趯?shí)際應(yīng)用中較少，其實(shí)后拆撐法的弊端基本能夠通過相應(yīng)技術(shù)方案進(jìn)行解決。本文將對(duì)于后拆撐法這項(xiàng)工藝進(jìn)行闡述，尤其對(duì)其弊端與相應(yīng)技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)分析。

1 后拆撐法工藝

1.1 后拆撐法簡(jiǎn)述

后拆撐法是相對(duì)于常規(guī)先拆撐施工的一種工藝。

傳統(tǒng)基坑施工工藝中，內(nèi)支撐在地下室澆筑過程，必須先換撐才能進(jìn)行拆撐。在原來的基坑支護(hù)體系里，內(nèi)支撐發(fā)揮著支撐作用保護(hù)基坑安全，因此需要構(gòu)建新的支撐體系取代原有內(nèi)支撐的效用，完成基坑應(yīng)力從原有內(nèi)支撐體系向新支撐體系的轉(zhuǎn)移、調(diào)整與分配，才能進(jìn)行原有內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的拆除。

拆撐過程中，內(nèi)支撐作為鋼筋混凝土大構(gòu)件，一般需要搭設(shè)回頂支撐，采用線鋸切割、炮頭機(jī)械拆除、人工拆除等方式分段切割，再調(diào)運(yùn)離場(chǎng)，工序復(fù)雜、十分耗時(shí),嚴(yán)重拖累上部結(jié)構(gòu)的施工。以某工程支撐拆除為例，如圖1所示，三道支撐都需要新支撐強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后方能拆除。換拆撐過程關(guān)系著基坑安全與穩(wěn)定，必須嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，很難縮短這段工序的施工時(shí)間。

后拆撐法通過預(yù)留孔洞延續(xù)了內(nèi)支撐的使用壽命，原有內(nèi)支撐繼續(xù)發(fā)揮效用，因此不需要換拆撐的情況下就能繼續(xù)向上施工主體結(jié)構(gòu)，如圖2所示。后拆撐法實(shí)質(zhì)上是調(diào)整了施工工序，精簡(jiǎn)了施工關(guān)鍵線路的工序，使得拆撐成了非關(guān)鍵線路上的工序。理論上后拆撐時(shí)間可以地下室澆筑完成后的任意時(shí)段完成，有利于項(xiàng)目管理者根據(jù)施工工況、人力、機(jī)械資源配備情況進(jìn)行靈活調(diào)配。在工程實(shí)踐中，相較于傳統(tǒng)換拆撐施工，后拆撐法平均每道內(nèi)支撐可以節(jié)省工期25～35 d(視基坑大小與施工環(huán)境而定)。

1.2 后拆撐法優(yōu)勢(shì)

(1) 后拆撐法最主要的優(yōu)勢(shì)就是節(jié)約工期。換拆撐工序在施工關(guān)鍵線路上占用了大量的時(shí)間，后拆撐法把換拆撐工序從施工關(guān)鍵線路中移除，大幅縮短了地下室結(jié)構(gòu)的施工工期。

(2) 后拆撐法還可以作為臨時(shí)傳力結(jié)構(gòu)方便上部結(jié)構(gòu)的施工。上部結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層大梁具有截面大、跨度大的特點(diǎn)，常需要在跨中增設(shè)臨時(shí)支點(diǎn)。如果轉(zhuǎn)換層大梁空間平面上與下面幾層梁的位置錯(cuò)開，轉(zhuǎn)換層的施工荷載傳遞問題難以解決。如果從基礎(chǔ)底板上重新施工構(gòu)造柱作為臨時(shí)支點(diǎn)，施工非常麻煩且耗時(shí)。采用后拆撐法施工則可以保留格構(gòu)柱至轉(zhuǎn)換層施工階段，格構(gòu)柱用以承載轉(zhuǎn)換層大梁施工的荷載。

(3) 后拆撐法在拆撐的時(shí)候由于地下室已經(jīng)施工完成，敞開露天的拆撐施工環(huán)境變成了室內(nèi)，對(duì)控制噪聲、粉塵擴(kuò)散非常有幫助，這點(diǎn)在大城市的繁華路段非常有意義。在工程實(shí)踐中，拆撐工序的施工高峰期有近80臺(tái)空壓機(jī)同時(shí)工作，陣陣轟鳴聲在地下室內(nèi)震耳欲聾，但是在地面測(cè)得各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，也從未收到附近居民相關(guān)投訴。拆撐作業(yè)時(shí)，地下室內(nèi)的噪聲分貝較高，需要采取相關(guān)措施保護(hù)施工人員的健康，如穿戴耳塞耳罩等相關(guān)防護(hù)道具。

圖1 支撐拆除工序示意圖

圖2 后拆撐法示意圖

(4) 后拆撐法增加了內(nèi)支撐體系的使用周期。內(nèi)支撐拆除時(shí)，地下室頂板早已澆筑完成，并達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度，地下室的整體受力性能已經(jīng)能充分發(fā)揮。通過肥槽的回填，地下室能有效對(duì)基坑提供支撐效果，有利于基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與變形控制。

1.3 后拆撐法的不足

1.3.1 防水不當(dāng)容易造成滲水

地下室的外墻為了避讓內(nèi)支撐所做的預(yù)留孔洞成了結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)與滲水高發(fā)區(qū)，預(yù)留孔洞位置的防水如果不重視，極容易形成地下室滲水通道，滲水還可能進(jìn)一步腐蝕混凝土中的鋼筋，威脅地下室結(jié)構(gòu)安全。

1.3.2 爆破拆除受到制約

相較于傳統(tǒng)方式，后拆撐法的爆破拆除施工環(huán)境變成了室內(nèi)，需要考慮地下室結(jié)構(gòu)安全。一般來說，后拆撐多采用安全經(jīng)濟(jì)的繩鋸法，以盡量減小對(duì)地下室其他構(gòu)件的影響。如果采用爆破拆除，則必須做好爆破防護(hù)。

1.3.3 拆撐施工空間受到限制

后拆撐法的拆撐施工空間受到限制主要是上部空間受限，相較于傳統(tǒng)拆撐的敞開式空間，后拆撐法進(jìn)行拆撐作業(yè)的時(shí)候，上面的樓板結(jié)構(gòu)已經(jīng)澆筑，周圍還有很多豎向結(jié)構(gòu)。如果上層樓板與內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)之間相距過近，施工空間不足，會(huì)造成拆撐施工的極大困難。

1.3.4 格構(gòu)柱影響梁板的澆筑

在空間位置上，格構(gòu)柱可能與結(jié)構(gòu)梁有重疊部分。因?yàn)楹蟛鸬脑?，本?yīng)該拆除的格構(gòu)柱長(zhǎng)時(shí)間存在，結(jié)構(gòu)梁中出現(xiàn)了格構(gòu)柱，結(jié)構(gòu)梁只能在重疊處斷開留待后澆，加大了結(jié)構(gòu)梁的施工難度。同時(shí)為了支撐斷開的梁，需要在梁下加設(shè)臨時(shí)支柱，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)拆除之后，支模澆搗斷開梁的后澆段，后澆段養(yǎng)護(hù)達(dá)到規(guī)范要求的相應(yīng)強(qiáng)度后，方能拆模、拆除臨時(shí)支柱。

在工程實(shí)踐中，如果內(nèi)支撐平面布置未作相應(yīng)的優(yōu)化，梁穿格構(gòu)柱的碰撞現(xiàn)象比較嚴(yán)重，但是優(yōu)化過后碰撞情況大為改善。

1.3.5 垂直吊運(yùn)困難

支撐后拆會(huì)導(dǎo)致空間平面布置上地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件與內(nèi)支撐構(gòu)件相互交錯(cuò)，一些需要垂直吊運(yùn)的模板 、鋼管等材料可能會(huì)因此出現(xiàn)吊運(yùn)困難的情況，影響施工。因?yàn)榈叵率乙呀?jīng)封閉，預(yù)留垂直運(yùn)輸洞口施工條件有限，內(nèi)支撐后拆之后大多也不能像傳統(tǒng)施工那樣采用吊車垂直吊運(yùn)走，基本依靠叉車?yán)闷嚻碌劳膺\(yùn)，如圖3所示。因此內(nèi)支撐拆除分塊的大小受到了運(yùn)輸空間的條件限制。

圖3 叉車外運(yùn)送混凝土構(gòu)件示意圖

1.3.6 影響排架的搭設(shè)

內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)占用了大量的空間，后拆除使得向上搭設(shè)排架時(shí)不可避免地受到了影響。假如經(jīng)過理論計(jì)算，內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)的抗彎性能足以承受上部排架的荷載，可以在支撐上鋪設(shè)墊板，再將排架的立桿置于墊板之上向上搭設(shè)排架。相反，則應(yīng)該調(diào)整排架方案，滿足結(jié)構(gòu)安全與施工安全要求。

2 后拆撐的施工技術(shù)方案

2.1 地下室外墻的防水處理

后拆撐法內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)穿過地下室外墻是不可避免的，地下室外墻需要預(yù)留洞口，為了防止地下室外墻滲水，洞口的防水處理十分重要。首先應(yīng)該對(duì)地下室預(yù)留洞口進(jìn)行鑿毛，鑿除洞口部分松散混凝土，用清水清洗干凈。

為了保證防水效果可采取后注漿的方式，即預(yù)埋注漿管+拆撐后兩側(cè)搭設(shè)模板封堵注漿的方式。預(yù)留注漿管埋設(shè)在地下室外墻預(yù)留孔洞位置，支撐梁拆除后，在預(yù)留孔洞兩側(cè)支模并用止水對(duì)拉螺栓緊固，模板搭設(shè)完成便可以通過預(yù)埋注漿管進(jìn)行注漿，如圖4所示。為了保證地下室外墻洞口后補(bǔ)混凝土與周圍先澆部分接觸緊密，可采用比原地下室外墻混凝土標(biāo)號(hào)高一級(jí)的微膨脹混凝土進(jìn)行封堵。在工程實(shí)踐中該方法防水效果好，預(yù)留孔洞位置沒有發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象。

圖4 地下室預(yù)留孔洞防水處理示意圖

2.2 平面優(yōu)化

平面優(yōu)化遵循避讓原則。

后拆撐法在空間平面布置上會(huì)有很多沖突的地方，有些可以通過調(diào)整施工方案解決，有些則需要調(diào)整設(shè)計(jì)方案。

在樓板部位設(shè)置用以施工材料的垂直運(yùn)輸?shù)念A(yù)留洞口時(shí)，可以通過內(nèi)支撐平面布置圖與地下室各個(gè)樓層的樓板結(jié)構(gòu)布置圖進(jìn)行對(duì)照，垂直吊運(yùn)洞口盡量避讓內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)梁的平面位置，在遠(yuǎn)離內(nèi)支撐與結(jié)構(gòu)梁分布密集區(qū)域施工垂直吊運(yùn)預(yù)留洞口。

內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)盡量避讓主體結(jié)構(gòu)。避免內(nèi)支撐因?yàn)榕c主體結(jié)構(gòu)沖突不得已進(jìn)行局部的早期拆除，盡量保證內(nèi)支撐體系的完整性。如果轉(zhuǎn)換層大梁施工需要格構(gòu)柱作為臨時(shí)傳力結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)調(diào)整位置使得格構(gòu)柱既能滿足內(nèi)支撐要求，又能為大梁跨中位置提供支撐。

2.3 空間優(yōu)化

內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)最終還是要拆除的，傳統(tǒng)做法內(nèi)支撐拆除是開放空間作業(yè)，不必考慮上部結(jié)構(gòu)與內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)之間作業(yè)空間。 但是后拆撐必須考慮為拆撐施工預(yù)留足夠的施工空間以及防護(hù)搭設(shè)空間。因此在內(nèi)支撐設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮其與上部結(jié)構(gòu)的高程差以滿足施工空間需求。

2.4 室內(nèi)爆破防護(hù)

如果采取靜力爆破的方式進(jìn)行內(nèi)支撐拆除，必須做好爆破防護(hù)。相較于傳統(tǒng)敞開式爆破施工條件，室內(nèi)爆破防護(hù)需要保護(hù)的結(jié)構(gòu)多了許多，飛石、瞬間氣壓可能會(huì)對(duì)樓板、結(jié)構(gòu)梁、周邊豎向結(jié)構(gòu)造成損傷?？刹捎媒w防護(hù)，如在待爆體上覆蓋多層麻袋、在爆破輻射范圍的地板上鋪設(shè)兩層麻袋，為了防止意外，常常將輻射范圍的周邊外延兩米，擴(kuò)大范圍保護(hù)。對(duì)于爆破影響范圍內(nèi)重要的結(jié)構(gòu)柱、剪力墻可用竹笆貼于結(jié)構(gòu)表面的方式進(jìn)行保護(hù)。如果爆破不慎傷到了結(jié)構(gòu)，則應(yīng)該進(jìn)行補(bǔ)救。

2.5 基坑監(jiān)測(cè)

內(nèi)支撐拆除過程基坑出現(xiàn)了應(yīng)力變化，應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)，應(yīng)該對(duì)圍護(hù)墻頂部垂直、水平位移，圍護(hù)墻側(cè)向變形(測(cè)斜)，支撐軸力，立柱垂直位移監(jiān)測(cè)，坑外地下水位等對(duì)結(jié)構(gòu)安全、周邊環(huán)境影響重大的指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，建議監(jiān)測(cè)頻率2天一次。拆撐過程如果有數(shù)據(jù)指標(biāo)超出安全范圍，應(yīng)該立刻停止拆撐，并通知監(jiān)理、設(shè)計(jì)、業(yè)主單位，組織專家調(diào)查，發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理問題。

3 結(jié) 語(yǔ)

盡管后拆撐在工程應(yīng)用中有一些難以避免的弊端，實(shí)際上加大了施工的總工作量。但是它調(diào)節(jié)了工序，以空間換取了時(shí)間，在縮短工期上的作用十分顯著。此外，后拆撐的室內(nèi)拆撐條件，成功的控制了拆撐過程中的噪聲、粉塵污染傳播，很符合環(huán)境友好的理念，減少了對(duì)周圍居民的影響，對(duì)強(qiáng)調(diào)保護(hù)環(huán)境、以人為本的繁華都市十分有意義，也有效避免了因?yàn)橹苓吘用裢对V影響施工的情況。此外，該工藝還具有利于基坑變形控制等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于后拆撐工藝上不足的地方，應(yīng)該選用合適的技術(shù)方案，并加強(qiáng)與設(shè)計(jì)的聯(lián)系，從施工方案優(yōu)化與設(shè)計(jì)優(yōu)化的角度減小施工中的不利影響。