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        大跨度基坑混凝土支撐分段拆除施工技術(shù)

        2022-12-14 03:23:38莫亞婷
        城市建筑空間 2022年11期
        關(guān)鍵詞:格構(gòu)塊體鋼絲繩

        陳 柱,陳 煜,莫亞婷,褚 煒

        (中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,江蘇 蘇州 215131)

        1 工程概況

        常州市綠都萬(wàn)和城06、07地塊基坑開(kāi)挖面積27 068m2,基坑周長(zhǎng)866m,基坑?xùn)|西向跨度約350m,南北向跨度約90m。本工程地下3層,基坑挖深7.40~12.55m?;又ёo(hù)采用“850mm@1 200mm三軸攪拌止水樁+900mm@1 100mm、1 100mm@1 300mm、800mm@1 300mm、800mm@1 100mm鉆孔灌注樁支護(hù)+1道鋼筋混凝土支撐”體系。

        H型鋼、鉆孔灌注樁采用1 100mm×1 300mm×1 400mm的C30鋼筋混凝土冠梁連接,連梁LXL為700mm×600mm,混凝土內(nèi)支撐體系采用ZC-1角撐(850mm×850mm)、ZC-2角撐(950mm×900mm)。

        2 混凝土支撐拆除工作量

        拆除工作包括角撐、連梁3 885m3,格構(gòu)柱189根,238t。

        3 混凝土支撐梁拆除順序安排

        3.1 混凝土支撐編號(hào)

        根據(jù)本基坑對(duì)撐加角撐的特點(diǎn),將角撐編號(hào)為1~10,如圖 1 所示。

        圖1 基坑內(nèi)角撐編號(hào)

        3.2 混凝土支撐換撐區(qū)域編號(hào)

        混凝土支撐相對(duì)應(yīng)的換撐區(qū)域分為1~7區(qū),如圖2所示。

        圖2 基坑內(nèi)支撐換撐分區(qū)

        4 具體卸荷拆除順序及前置條件

        4.1 第1次拆除

        4.2 第2次拆除

        4.3 第3次拆除

        4.4 第4次拆除

        4.5 第5次拆除

        4.6 第6次拆除

        4.7 第7次拆除

        5 角撐及對(duì)撐拆撐

        5.1 拆撐順序

        支撐拆除在滿足設(shè)計(jì)工況要求之后進(jìn)行。先拆除副支撐,然后拆除主支撐。對(duì)撐支撐梁拆除時(shí),做到支撐兩端與腰梁同時(shí)進(jìn)行切割、斷開(kāi),之后再將無(wú)軸力的支撐梁逐段拆除。角撐及對(duì)撐拆除順序如圖3,4所示。

        圖3 角撐拆除順序

        圖4 對(duì)撐拆除順序

        5.2 內(nèi)支撐拆除

        混凝土內(nèi)支撐采用繩鋸切割拆除,繩鋸切割施工作業(yè)速度快、噪聲低、無(wú)震動(dòng),對(duì)周邊環(huán)境影響小,且切口平直光滑,無(wú)需善后加工處理,有利于底板已有結(jié)構(gòu)和預(yù)埋件保護(hù);現(xiàn)場(chǎng)無(wú)粉塵廢氣污染;支撐轉(zhuǎn)運(yùn)至別處處理,大大縮短施工工期。

        繩鋸切割施工工藝流程:定位放切割線→放置鋼馬凳→鏈鋸切割(鏈鋸切割斜切倒八字口)→起重機(jī)張緊支撐→氣割→起重機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)→裝車外運(yùn)→格構(gòu)柱周邊預(yù)留混凝土破除→現(xiàn)場(chǎng)建筑垃圾清理外運(yùn)。

        5.2.1 步驟1:定位放線

        1)測(cè)量放切割線時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按專項(xiàng)施工方案規(guī)劃好的切割分塊線準(zhǔn)確標(biāo)出支撐切割線,以保證切割吊裝施工安全有序進(jìn)行。

        2)支撐切割原則上先切割中間,再切割兩側(cè),吊塊切割成倒八字斜邊,以方便吊裝。鋼筋混凝土塊體切割時(shí)塊體盡可能最大化,切割次數(shù)盡可能最小化,達(dá)到最大經(jīng)效益和最快施工速度。

        3)鋼筋混凝土塊體的大小應(yīng)考慮起重機(jī)的選型及起重機(jī)起重穩(wěn)定力矩,本工程采用80t起重機(jī)?;炷翂K體最大重量不得大于9t。最大長(zhǎng)度不得大于4m。主支撐截面950mm×900mm,其4m長(zhǎng)的重量為8.55t。支撐梁切割前應(yīng)準(zhǔn)確放樣,使切割后的混凝土塊體與理論計(jì)算值大致相符,以避免吊運(yùn)時(shí)超載,造成安全隱患。

        5.2.2 步驟2:放置鋼馬凳

        拆除工程使用鋼方通馬凳支架作為支撐梁底部架體,可直接在支撐梁下搭設(shè)此架體,加以枕木塞縫即可完成回頂施工。在拆除區(qū)域間距2m均勻布置鋼方通馬凳支架。馬凳材料為100mm×100m×5mm,40mm×80mm×3m鋼方通,采用焊接的方法制成(見(jiàn)圖5)。

        圖5 鋼方通馬凳構(gòu)造

        5.2.3 步驟3:切割

        利用鏈鋸自下而上按照倒八字形進(jìn)行切割。切割用水、電及機(jī)械設(shè)備的管路連接應(yīng)正確規(guī)范、相對(duì)集中。切割施工中嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程。繩索切割施工過(guò)程中,繩鋸運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)設(shè)置安全護(hù)欄進(jìn)行防護(hù),并設(shè)置安全標(biāo)志。切割施工過(guò)程中密切觀察繩鋸機(jī)底座的穩(wěn)定性,隨時(shí)調(diào)整導(dǎo)向輪的偏移,以確保切割繩在同一個(gè)平面。

        5.2.4 步驟4:鑿除

        利用空壓機(jī)將混凝土支撐預(yù)留的混凝土鑿除。

        5.2.5 步驟5:叉運(yùn)

        本工程支撐梁切割塊的分塊重量控制在10t以內(nèi),現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)10t叉車將混凝土切割塊運(yùn)至指定樓面臨時(shí)堆放點(diǎn),切割塊隨堆隨吊隨運(yùn)。叉車樓面上行走路線范圍內(nèi)布置滿堂支撐體系。行車線路避讓口部、墻板、框架柱、格構(gòu)柱、坑洞等,樓面高低跨區(qū)域做1∶7的鋼斜坡。行車線路上穿越豎向插筋時(shí)豎向鋼筋放倒,面層設(shè)置鋼斜坡通道,后期恢復(fù)到位。

        5.2.6 步驟6:吊運(yùn)

        根據(jù)吊重及場(chǎng)地條件,采用80t起重機(jī)進(jìn)行混凝土支撐塊的吊運(yùn)工作。吊裝時(shí)起重機(jī)??吭诨又苓叺缆飞希?yīng)盡量遠(yuǎn)離基坑邊緣。

        1)鋼絲繩選擇 以支撐4m長(zhǎng)度進(jìn)行驗(yàn)算,現(xiàn)場(chǎng)支撐長(zhǎng)度切割最長(zhǎng)不超過(guò)4m,吊裝角度不小于60°,采用兩吊點(diǎn),則每根鋼絲繩受力為52kN。根據(jù)計(jì)算,吊裝鋼絲繩選用2根長(zhǎng)10m,6×37M類鋼芯鋼絲繩,鋼絲繩直徑44.0mm,可滿足使用要求。

        2)防護(hù)措施 支撐梁分段切割后進(jìn)行起重吊運(yùn),設(shè)置2個(gè)吊點(diǎn),采用鋼絲繩將混凝土塊整體捆住,在支撐梁的4個(gè)角部事先用風(fēng)鎬頭打出凹槽,防止鋼絲繩滑落,同時(shí)采用柔性材料(舊橡膠輪胎等)對(duì)鋼絲繩進(jìn)行保護(hù),防止剪切破壞。

        5.2.7 步驟7:外運(yùn)

        切割后的支撐混凝土塊采用吊機(jī)吊裝,利用20t平板車直接將其外運(yùn)至指定場(chǎng)所再破碎。梁體起吊時(shí),速度要均勻,構(gòu)件要平穩(wěn),混凝土塊體須慢速輕放。

        5.3 格構(gòu)柱拆除方式

        5.3.1 格構(gòu)柱拆除方法及技術(shù)措施

        1)支柱拆除擬在所有支撐、橫梁全部拆除后進(jìn)行,拆除順序由上至下分段分層將立柱斷開(kāi),并將斷開(kāi)的立柱從地下室吊到地面再運(yùn)走。

        2)首先用三角架將支柱臨時(shí)固定,將鋼立柱切斷,再用塔式起重機(jī)將切斷的立柱吊至地面運(yùn)出。

        3)立柱分段切斷長(zhǎng)度根據(jù)叉車合理轉(zhuǎn)運(yùn)長(zhǎng)度確定。本工程需切割的鋼格柱長(zhǎng)9.2m,擬分4段割除,每段長(zhǎng)約2.3m,重約2.5t,現(xiàn)場(chǎng)由叉車轉(zhuǎn)運(yùn)至場(chǎng)外。

        5.3.2 格構(gòu)柱周邊混凝土支撐拆除

        格構(gòu)柱節(jié)點(diǎn)處混凝土支撐拆除時(shí),采用小型鎬頭機(jī)或風(fēng)鎬對(duì)稱拆除。

        6 基坑監(jiān)測(cè)

        1)累計(jì)變化 地表豎向位移最大位移量為-17.57mm,周邊道路沉降最大位移量為-8.18mm,周邊管線沉降最大位移量為-7.08mm,北側(cè)河道駁岸水平與垂向最大位移量為1.96mm和-2.61mm,立柱豎向位移最大位移量為-10.25mm,樁頂水平位移最大位移量為21.55mm,樁頂豎向位移最大位移量為-19.68mm,土體深層位移最大位移量為26.92mm,坑外水位變化最大位移量為1410mm。

        2)變化速率 水平方向最大值為0.60mm/d,豎向?yàn)?0.27mm/d;土體深層位移速率最大值為0.70mm/d,周邊道路沉降速率最大值為-0.12mm/d。

        監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)最大變化量和速率最大變化量均在控制值范圍內(nèi),監(jiān)測(cè)結(jié)果正常。

        7 結(jié)語(yǔ)

        綠都萬(wàn)和城06、07地塊項(xiàng)目?jī)?nèi)支撐分段拆除施工方案經(jīng)專家論證會(huì)認(rèn)可后實(shí)施,施工過(guò)程中的第三方監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果顯示,監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)最大變化量和速率最大變化量均在控制值范圍內(nèi),基坑圍護(hù)均處于安全可控范圍,證明本工程基坑內(nèi)支撐分段拆除施工切實(shí)可行,同時(shí)可大幅縮短施工時(shí)間,確保合同約定的節(jié)點(diǎn)工期,并創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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