深基坑钢筋混凝土内支撑体系绳锯切割拆除技术

1深基坑钢筋混凝土内支撑体系绳锯切割拆除技术周友勇（江苏邗建集团有限公司225127）[摘要]随着城市高速发展，钢筋混凝土内支撑体系深基坑得到广泛应用。面对周边复杂的施工环境和施工现场条件的限制，绳锯切割拆除深基坑钢筋混凝土内支撑体系具有显著的现实意义。[关键词]深基坑钢筋混凝土内支撑体系绳锯机拆除技术1．前言近年来，伴随着城市高速发展、人口密度增长，城市建筑不断朝着高深两面发展，高层建筑成为城市建设的主旋律，相应多层地下室、地下隧道、地铁、商业街等配套的建立，使待建工程常常邻近高层建筑或地下构筑物等，建筑周边环境的复杂使基坑锚杆锚索支护体系的使用受到了限制，“支护桩或连续墙＋内支撑”支护体系代之在近年来得到大量应用，尤其以钢筋混凝土内支撑为主，大大提高了深基坑的稳定性。常用的混凝土拆除方法有火药爆破拆除、机械拆除、人工拆除等。而作为临时支撑结构，因其多处于城市闹市区，周围或建筑物密集，或临近运营地铁，临时支撑结构拆除必须确保不对临时支撑体系、已施工的永久结构工程及周边建筑、地下设施造成不利影响，这就对拆除方法也提出更高的挑战。严格控制支撑体系拆除后基坑的变形，考虑安全、质量、工期等因素，并且考虑施工现场提供拆除的条件，绳锯切割拆除成为首选。因此完善深基坑水平临时支撑绳锯切割拆除技术具有非常显著的现实意义。2．特点绳锯切割拆除采用金刚石锯绳高速磨削钢筋混凝土，切割分离钢筋混凝土结构。绳锯切割拆除与传统的拆除方法相比，其特点优异见表2-1。表2-1：各拆除方法特点对比拆除方法特点人工风镐拆除安全度高，但受天气影响大、对施工现场用电负荷要求高，且工期太长。机械拆除采用炮机拆除，但震动大、噪音大，需提供。爆破拆除爆炸压力瞬间释放，工期短，适合空旷场地的建筑物整体拆除，但在闹市区、建筑物密集区，震动幅度大，对现有结构、周围建筑物及地下设施带来极大影响，且产生飞石，危及街道行人安全。绳锯切割拆除降低了劳动强度，操作安全可靠，具有过载保护功能，动力强劲，提高了切割能力和劳动生产率。噪音低、无粉尘、操作简便等特点3．适用范围本施工技术适用于混凝土构筑物整体无损切割拆除施工，尤其适用地处城市闹市区、周围建筑物密集区深基坑水平临时支撑体系拆除。此外还适用于各种钢筋混凝土桥梁、桥台、桥墩和基础的2切割拆除；地铁站、核电站等对施工所产生的振动和噪音有特别要求的建筑物切割拆除；石材、采石场开采加工切割。4．工艺原理通过液压马达高速驱动带有金刚石串珠的钢丝绳索（金刚石锯绳）绕着被切割物体运转，在一定张拉力的作用下，高速磨削被切割物体，产生的磨屑和热量被冷却水带走，最终达到分离被切割物体的目的。再通过5．施工工艺流程及操作要点5.1内力监测5.1.1在拆除内支撑结构前以及整个拆除过程中进行内力监测，做到信息化施工。首先是对基坑位移和内支撑梁的内力监测，根据检测结果得出内力分布情况，卸荷时根据内力分布情况做到均匀卸荷，在卸荷过程中监测内力重分布情况，做出正确判断。5.1.2在拆除过程中应对以下部位进行重点监测：⑴．坑外地下水位监测。采用钢尺水位计在预先布置的水位观测井进行监测，监测过程中应注意定期监测孔口标高。⑵．地面沉降监测。用精密水准仪，标尺在布置好的基点上进行监测，用本次监测标高减去上次标高为本次沉降量，减去初始标高为累计沉降量。⑶．支护桩桩顶沉降和水平位移监测。在支护桩顶设置测点，在远离基坑位置设置基准点，用精密水准仪和标尺进行监测。⑷．支护桩深层水平位移监测。用测斜仪，预埋测斜管内壁有两组90度的纵向导槽，导槽控制测斜方位，测试时，测斜仪探头沉至孔底，在温度稳定一段时间后，自下而上逐段测出位移。⑸．内支撑轴力监测。将混凝土应变计埋设在内支撑梁钢筋间隙处，固定好后用线缆仔细引出，放在预先做好的线盒内，用频率读数仪进行监测。⑹．支撑立柱桩沉降监测。用精密水准仪在立柱桩设置的基点上进行监测。⑺．围护桩内力监测。将钢筋计焊接在钻孔支护桩主筋上进行预埋，用频率读数仪进行监测。⑻．周边建筑物沉降位移监测。用精密水准仪在设置好的基点上进行监测。5.2创造施工条件⑴．根据基坑外侧荷载设计要求和支撑梁切割段重量，合理选择吊机吨位。现场布置吊机架设位置。⑵．对吊机起吊半径以外的部位，根据施工作业面不同，配备跨越结构预留孔洞（如后浇带、管道井）的简易钢结构平台。钢结构平台的选择需结合结构底板或楼面设计形式，并经设计人员确认。⑶．吊机起吊半径以外的支撑梁切割段长度，需结合施工时结构底板或楼面的混凝土强度，同结构设计人员共同确认。⑷．根据支撑梁切割段长度，焊制运输平板车。⑸．在靠近吊机的基坑一侧安装牵引卷扬机，用于牵引运输平板车。5.3切割拆除5.3.1切割卸荷根据现场具体情况，用绳锯切割机将支撑体系中联系梁、主梁切断卸荷，严格按照对称、平衡约束控制，两组同时对称作业，保持结构换撑平稳过渡，防止结构本体及支撑柱变形。如图5.3.1。5.3.2切割拆除⑴．根据支撑梁拆除顺序和重量原则，在待拆支撑梁上画好切割线。⑵．起吊半径以外的支撑梁下方安装平板车并用锲型木刹块固定车轮。如下方结构有预留孔洞，采用钢结构平台板铺设。⑶．固定绳锯机。在正对着支撑梁切割线位置固定好绳锯机，绳锯机与待拆支撑梁呈垂直状态。3⑷．安装绳索。根据已确定的切割方式，将金刚石绳索按一定的顺序缠绕在主动轮及辅助轮上，并在支撑梁上画好的切割线位置缠绕好，调试绳锯机及金刚石绳索，使金刚石绳索收紧。⑸．切割。在切割前对金刚石绳锯机进行试转和空转，确定设备运转、水源供应正常的情况下，方可进行切割。⑹．转运。起吊半径以外的支撑梁切割完成后，支撑梁切割分段应平稳的落于平板车上，拆出用于固定平板车的锲型木刹块，用卷扬机水平牵引平板车至吊机起吊半径以内。⑺．吊装。起吊半径以内的支撑梁采用钢丝绳吊运至基坑外运输车辆上运出工地。⑻．支撑梁切割段在场地外集中炮头机破碎。4图5.3.1切割卸载图图5.3.2切割支撑梁6．材料与设备施工过程主要施工机具：钢结构平台板、绳锯切割机、汽车吊、空气压缩机、自卸汽车。7．质量控制7.1必须执行的规范及标准：《建筑物、构筑物拆除技术规范》(DBJ08－70－98)。7.2严格控制支撑梁切割段长度：支撑梁的切割长度划分直接影响在建工程结构质量。通过设计人员根据施工时结构砼的强度值计算分析，控制支撑梁的切割长度，从而控制支撑梁切割的总重量。7.3为了达到不损伤结构目标，在结构施工过程的预留孔洞需用钢结构平台板铺设。7.4绳锯切割过程中控制，锯绳收紧程度，防止夹条和断条发生。8．安全措施8.1必须执行的规范及标准1．《建筑拆除工程安全技术规范》（JGJ147－2004）；2．《建筑施工安全检查标准》（JGJ59－2011）；3.《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）4.《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）8.2绳锯机外露的转动部分，必须加装遮栏或防护置。且要有专人使用、专人负责维修，保养，并经常对机械的关键部分进行检查，预防机械故障及机械伤害发生。8.3绳锯机设备及其金属外壳应按规定设置可靠的接零及接地保护。8.4支撑梁切割段转运过程中，控制平板车运输速度小于0.5m/s。防止平板车倾覆、侧翻。8.5吊机吊装支撑梁切割段时，严格划定吊机起吊半径。对超出起吊半径的支撑梁严禁起吊。起吊时应先将支撑梁切割段吊离平板车后，检查四周是否脱离，再吊出基坑。8.6监测：深基坑临时水平支撑拆除对周边环境及临时支撑结构本身都将产生影响，由于相应支撑拆除前后过程中是一个结构受力转换过程，支撑结构内力将重新分布，这将导致基坑支撑结构的内力变化和变形、周边土体沉降变化及改变周边建筑的受力状态，因此及时掌握支护结构和周边环境的附加影响显得尤为重要。59．环保措施9.1城市建筑施工环保管理规定。9.2拆除过程使用绳锯机、汽车吊、汽车，根据环保噪声标准（分贝）日夜要求的不同，合理协调安排施工分项的施工时间，将容易产生噪音污染的分项尽量安排在白天施工。9.3水泥浆防治：1.安排工人用薄膜将预留钢筋全部围挡保护，对楼层后浇带、预留洞口、管道井部位，安排工人用彩色油布进行覆盖保护。2.安排工人对绳锯机切割过程中产生的水泥浆进行及时收集、清扫，并及时将收集水泥浆随支撑梁切割段外运。10．效益分析深基坑钢筋混凝土临时水平支撑采用绳锯切割拆除，与传统的拆除方法（爆破拆除、机械拆除、人工拆除）相比更具有优越性，有效的降低了因拆除对周围建筑物的影响；施工无粉尘，噪音小，更具有环保效果；施工安全简便快捷，设备简单易操作，工期短，综合成本相对较低，经济效益明显。11．应用实例扬子•商城国际C-1楼建安工程建设基地位于江苏省扬州市南临江阳中路，东至维扬南路，西侧为整体规划中的酒店以及商业街区，北侧为现有住宅小区，基地内为已建的扬州商城。该工程由扬州商城集团有限公司、扬州市扬子江置业有限责任公司投资兴建，江苏邗建集团总承包。工程总建筑面积为122233.69㎡，其中地下建筑面积为39267.87㎡。工程建筑层数为地下二层，地上二十一层。底板面标高为-12.050m，基础底板厚度为700mm（局部900mm），负一层楼板厚度为120㎜。基坑东西向最长约为250米，南北向最宽约为180米，呈“L”形状，基坑总面积约为26000平方米。工程基坑ABCD段采用φ800mm钻孔桩加二层砼支撑支护结构形式，基坑EFGA段采用φ800mm钻孔桩加一层砼支撑支护结构形式；基坑周边采用φ850mm三轴深搅桩作为止水帷幕；钻孔桩顶以上部分：AB段采用φ700mm双轴深搅桩重力式挡墙支护形式，其它段采用土钉挂网喷混凝土放坡支护，外侧双轴φ700mm深搅止水。两层支撑梁与支撑柱组成临时支撑体系，每层支撑梁截面大小不一，其中支撑梁最大截面为700×800mm；基坑侧壁安全等级为一级。此工程深基坑钢筋混凝土水平支撑采用本施工技术进行施工，绳锯机采用中国山东省高时石材开采机械厂生产的SJ系列金刚石锯石机，确保了安全、质量、工期的要求，完成了深基坑钢筋混凝土水平支撑拆除。6图11.1：扬子商城国际C-1楼工程深基坑钢筋混凝土临时水平支撑参考文献[1]张维正《密集建筑群中的深基坑施工技术》，探矿工程，2006[2]江霞杨小军，《基坑位移监测技术》建筑技术2004；[3]方良华锦耀，《软土地区深基坑施工中保护周边环境的综合措施》建筑技术2003