超大基坑混凝土支撑拆除技术

史有军

【摘 要】本文主要阐述了超大面积的深基坑支撑梁的拆除施工技术。根据支撑形状与受力特点，通过组织合理的结构施工流程与优化拆撑方案，结合信息化的监测手段，采用分段分块及时完成支撑梁的底板、楼层板与换撑结构，尽早形成受到力体系，从而提早拆除该区段的内支撑，保证基坑安全的前提下，加快了施工进度，实现了进度与安全的统一。

【关键词】超大基坑 混凝土支撑 提前 分段分块 机械拆除

基坑内支撑的拆除方法、拆除顺序对基坑安全以及地下室结构的影响和对其周边的环境的影响非常关键。特别是对施工进度有一定要求的超大面积的基坑支撑拆除的施工组织尤为重要。

1工程概况

上海闸北区大宁街道392街坊54丘商办用房（创富中心一期）项目位于汶水路北侧、寿阳路东侧、平型关路西侧，北侧紧邻7#地块。本工程地上6～13层（8栋），整体2层地下室，框架结构。总建筑面积16万平方。

2基坑围护设计概况

基坑面积4.5万平方米，基坑总长度850米，基坑深度12米。

基坑围护体系采用φ1000@1200钻孔灌注桩结合φ850三轴水泥土桩止水帷幕，基坑内设置二道钢筋砼支撑，在第一道支撑处结合布置施工栈桥。基坑长边、阳角区、落深区设有双轴搅拌桩加固墩。

支撑平面布置主要采用集中角撑+边桁架+对撑的形式，支撑杆件截面尺寸及中心标高如下表一所示。

表一 支撑截面参数表

支撑砼强度等级为C35。

3基坑周边环境

基坑东侧：东侧为平型关路，距基坑约3m。基坑西侧：西侧为寿阳路，距基坑约4m。基坑南侧：南侧为汶水路（中环线），距基坑50m。基坑北侧：北侧为待建建7#地块C1-02。

4施工段划分与拆除方法

4.1施工段划分

一般情况下，拆除支撑需要等支撑下部的结构全部完成后再进行。但对于面积超大基坑如果等结构均完成后再拆除，施工周期一定很长，临近路面与管线的累计沉降可能很大，围护结构变形也会过大。因此，何时拆除以及如何拆是影响地下室施工进度及安全的一个重要因素。经分析，按支撑构件主要受力情况，结合后浇带的位置，分区、分块施工结构和拆除支撑，不一定要等结构都完成后拆除，从而缩短工期，提高基坑安全。

4.2拆除方法

本工程选择机械镐头拆除，人工辅助。

拆除的顺序：先拆次要受力构件，再拆主要受力构件，先拆角撑和边桁架，再拆对撑。

分段拆除支撑的施工过程中，关键的是如何确保拆除范围内围护结构所受的应力传递到地下室结构，且所承受力传递的结构必须是完整整体受力构件，确保支撑体系内力重新分配并使结构受力平衡，使基坑处于安全状态。且换撑和结构梁板的强度必须达到80%以上。以第一道支撑拆除为例，由于支撑呈“井”字形状，简化成四个受力体系。拆除之前必须有一道“十”字型支撑范围内的换撑及楼层结构完成。因此结合后浇带位置，将基坑总体分为三个大段，如图一。

结构施工先后顺序为第一段→第二段→第三段。

拆撑顺序为：第一段（北侧的东西向对撑）的楼层板与换撑混凝土强度达80%以上→依次拆除角撑、边撑、撑，即1→2→3→4→5；第二段（西侧的南北向对撑）楼层板与换撑混凝土强度达80%以上→依次拆除6→7→8；第3段（东侧的南北对撑及南侧的东西向对撑）楼层板与换撑混凝土强度达80%以上→依次拆除9→10→11。拆撑流程图如图二。

图一 施工区域划分 图二 拆撑流程图

4.3拆除工艺

（1）施工工序：机械进出场、就位→安全防护→角撑、边撑拆除→对撑拆除→人工回收废钢筋→垃圾外运。

（2）拆除方法：先拆除角撑与边撑联系杆、再拆主撑梁，最后拆除节点和围檩。机械拆除支撑时，先中间破碎，向节点两端推进，拆完一个梁后进行钢筋气割回收。靠近格构柱的节点，应从四周向节点中间对称进行拆除。拆除过程中，在后浇带和施工机械下部布设钢板用于保护底板建筑结构和后浇带。

拆除时支撑上铺设40#H型钢和走道板，使机械行走于走道板上，采用倒退式间歇拆除方法。根据支撑格构柱格局铺设工字钢和走道板，杜绝悬臂梁作业。H型钢和走道板铺设遵循平行横梁，垂直纵梁，拆除前一跨时，机械所站的道板要独立铺设于后一跨位置，不可悬臂铺设道板。

（3）垃圾清理：每天拆除施工结束后，采用小型铲车及人工水平运输将垃圾运至预定堆放处，堆放处必预先铺设钢板，再利用长臂挖机和现场塔吊配合垂直运输至卡车。做到砼渣全部脱筋，砼渣块粒径小于20cm。砼渣必须及时清运，楼层板上不得过多堆放。

作业期间严格控制噪音污染。在工地围墙周边采用噪音测试仪随时检测，超过75分贝及时整改。同时在支撑拆除、渣土归堆与装车时边作业边洒水，防止扬尘。

5监测分析

根据监测数据显示，拆撑阶段墙顶水平位移一般发生在第一道支撑拆除期间（即围护墙成为悬臂状态）较明显。每拆除一个段面，此段面围檩受土压力的侧向推力影响，产生了向坑内的位移，一般每天变形1～1.5mm左右，拆除三天以后趋于稳定。拆除第二道支撑期间，累计变化量很小，最大的在10mm左右，说明在拆撑期间整个围檩都处于相当稳定状态。

墙体竖向变化即测斜显示见表二与表三（此数据反映是8米深测斜位移日变化最大位置）。其中表二是反映在拆除角撑时1时的数据，此部位的CX1点拆撑开始两天每天变化稍大，表明围护结构及外侧土体应力瞬时释放，围护体测斜会产生一个相应的位移变形。后两天变化较小，最后趋于平稳。邻近CX2点期间日变化量在1mm左右，较小，再下一点CX3点较稳定。而上一层支撑轴力ZL1的累计值为1289.13KN。其邻近支撑的ZL4的累计值为4862.64KN。不超过报警值。

表二 1段角撑拆除部位点与邻近点测斜日变化量

点位 9月22日

拆撑 9月23日

拆撑 9月24日

拆撑 9月25日

拆撑 9月26日

拆撑后 9月27日

拆撑后 9月28日

拆撑后

CX1 -3.74 -4.28 +0.04 -0.58 -0.46 -0.49 -0.21

CX2 -1.48 -0.41 -0.94 -0.82 -0.64 -0.69 -0.92

CX3 -1.07 -0.08 -0.11 0.09 0.06 -0.15 -0.14

注：表二中数据表示日变化量（mm）

表三是反映在拆除对撑时6段时，此部位的CX2点、CX3开始拆撑开始变化稍大，两天之后减小。拆完后基本趋于稳定。邻近CX1、CX4点期间日变化量在0.5mm左右，较小，属于基本稳定。其对边的CX19点日变化量在0.2mm左右，同样较小，基本稳定。其上一层支撑轴力ZL4为5000KN，未超过报警值。

表三 6段对撑拆除部位点与邻近点测斜数据日变化量

点位 10月1日

拆撑 10月2日

拆撑 10月3日

拆撑 10月4日

拆撑 10月5日

拆撑后 10月6日

拆撑后 10月7日

拆撑后

CX1 -0.01 -0.48 -0.13 -0.20 -0.34 -0.52 -0.25

CX2 -0.44 -0.65 -0.36 -0.06 +0.02 -0.19 -0.18

CX3 -3.12 -1.41 -0.45 0.95 -0.58 -0.39 -0.29

CX4 -1.91 -0.99 -0.45 -0.40 -0.30 -0.25 -0.18

CX19 -0.27 -0.16 +0.35 -0.23 -0.37 -0.10 -0.20

注：表三中数据表示日变化量（mm）

现场实际情况结合监测数据，拆撑过程中以及拆撑完后基坑一直处于安全状态。说明分块、分段拆撑，不会造成基坑外侧土体有大的变形，对邻近区域的影响也是较小的，分段拆撑技术是可行的。

7结语

超大面积深基坑钢筋混凝土内支撑，通过优化拆撑方案，合理的拆撑流程，信息化的监测手段，采用分段、分块的拆撑技术能够保证基坑的安全，能加快结构施工进度，节省工期。本工程拆撑方案经优化，整个地下室工期比预期提前了近30天时间，受到业主奖励。

参考文献：

[1]李福清，蒋耀港，曾定波，李振宁，史志远.不同基坑拆除方式对比研究[J].爆破，2011.3.005.

[2] DG/TJ-61-2010，基坑工程技术规范[S].上海市建设工程规范.