深基坑钢筋混凝土内支撑梁无损静力切割拆除施工技术研究与应用

李永胜

摘 要：结合工程特点及施工现场的实际情况，采用钢筋混凝土内支撑梁无损静力切割拆除施工技术解决了工程钢筋混凝土内支撑的拆除问题，推动了该技术的发展，成功实施了中铁三局科技研发中心大楼钢筋混凝土内支撑梁的拆除施工，取得了良好的经济效益和社会效益。

关键词：钢筋混凝土内支撑；线型无损切割；车库；基坑

中图分类号：U445.6 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.153

本工程地处太原市中心地带，安全文明施工要求高、工期短，应在保证安全、不扰民的情况下，快速完成钢筋混凝土内支撑梁的拆除工作，从而为后续施工创造有利条件。本文结合工程实际情况，结合类似工程的施工案例，重点研究和探讨了一种快速、安全、环保的拆除技术。

1 工程概况

中铁三局科技研发中心工程位于太原市市中心，东临新建南路，北临迎泽大街，西邻民生银行办公楼，南侧为山西大酒店。总建筑面积为67 768 m2，结构为地下2层、地上38层，总建筑高度为174 m。主楼基础开挖深度为13 m（电梯基坑开挖深度为18 m），车库开挖深度为12 m。基坑周长为290 m，车库基坑面积为5 200 m2。

基坑支护采用钢筋砼灌注桩加一道圆环形钢筋混凝土内支撑，内支撑由钢格构柱（支撑桩）、冠梁、支撑梁和支撑环梁构成。钢筋混凝土冠梁截面尺寸为1 000 mm×1 000 mm，其梁顶标高为-2.6 m；支撑环梁的尺寸为1 000 mm×1 500 mm，其梁顶标高为-2.6m；支撑梁的尺寸为800 mm×800 mm，其梁顶标高为-2.7m。混凝土强度等级为C30。当地下2层车库主体及外墙外侧防水和回填土施工完成后，拆除钢筋砼水平内支撑梁，并进行地下1层车库主体施工。

2 方案选择

传统的钢筋混凝土内支撑梁的拆除方法主要为人工风镐拆除、静态破碎拆除、机械锤打拆除、控制爆破拆除。这4种方法在国内外均有广泛的应用，各有优缺点及适用条件。人工风镐拆除适合工程量小的小型钢筋混凝土构件拆除施工，如果在工程量较大和大断面钢筋混凝土的施工中采用该方法，则具有施工周期长、投入人工和机械设备多、危险性大等缺点；静态破碎拆除对含钢筋量较高的混凝土的破碎效果差，且具有施工周期长的缺点；机械锤打拆除的安全性高、效率高，但机械作业面必须较大，且能承受机械自重和施工荷载，本工程要拆除的钢筋混凝土内支撑梁高出地下2层顶板2.6 m，且楼板无法承受机械自重及施工荷载；控制爆破拆除虽然能有效地破碎大型钢筋混凝土构件，且破碎较为彻底，具有效率高、施工周期短的特点，但是安全性较低，需要采取严格的安全防护措施，且对施工方的技术要求较高。

本工程钢筋混凝土内支撑梁拆除施工会受到诸多因素的影响。为了快速、安全、环保地完成拆除任务，经过对比分析，决定采用无损静力切割拆除施工技术。

3 无损静力切割拆除的施工方案

无损静力切割拆除采用金刚石绳锯在液压马达的驱动下绕切割面高速运动研磨切割体，从而完成切割工作。由于使用金刚石单晶作为研磨材料，所以，可切割石材、钢筋砼等坚硬构件。切割是在液压马达的驱动下进行的，液压泵运转平稳，且可通过高压油管远距离操控。因此，切割具有安全、方便、振动小和噪声小的特点，被切割的构件能在无扰动的情况下被分离。此外，切割过程中高速运转的金刚石绳锯靠水冷却，并利用水将研磨碎屑冲走。

本工程要拆除的钢筋混凝土内支撑梁位于地下2层车库顶板上部2.6 m处，因此，需搭设操作平台，并安装切割设备。切割完成后，利用塔吊将切割好的混凝土块调运到指定堆放场地或利用板车运出。具体施工流程如图1所示，混凝土水平支撑梁分块平面图如图2所示。

4 施工技术要点

4.1 任意形状、高精度线型切割技术

金刚石绳锯切割适用于大型钢筋混凝土构件的分解和小面积切割，其不受被拆除构件体积、形状等的限制，能切割和拆除大型钢筋混凝土构件，具有切割精度高、可变换切割方向的特点，并可按照各种切割要求任意旋转切割装置，从而完成水平、垂直、倾斜等多种切割作业。此外，采用该技术造成的影响较小，非常适合在城市中采用。切割剖面图如图3所示。

4.2 远距离电脑操作控制技术

该技术采用远程控制柜控制整个切割过程，操作人员远离切割作业面，可保证施工人员的安全，并避免人为因素对施工的干扰，有利于加快施工速度。采用该技术可实现两人同时操作多台设备，从而大幅度提高作业效率。此外，采用远距离操作控制可实现水下、危险作业区等一些特定环境下一般设备、技术难以完成的混凝土拆除任务。

4.3 无损伤技术

传统拆除中一般采用剔、凿、水钻钻孔等方法，分离构件时不仅无法实现整齐分离截面，还会对后续加固施工造成一定的影响。利用绳锯专业切割设备可实现对大体积混凝土构筑物的小面积、大体积整体分离，分离截面整齐，大大提高了切割效率，有效缩短了工期，且在切割过程中不产生振动，可最大程度地确保已有结构的稳定性和安全性；混凝土切缝光滑、平整，不需要进行后期处理，对建筑物结构无损伤，且对后续的加固施工没有影响。

4.4 移动式切割钢筋混凝土操作平台

本工程的钢筋混凝土内支撑梁位于地下2层车库顶板上部2.6 m处。为了保证施工安全，钢筋混凝土梁被切割成小段后必须水平放置于切割操作平台上，之后由塔吊吊走。为了加快施工速度、保证施工安全和降低工程造价，现场用钢管和工字钢加工制作了切割操作平台，且该操作平台可移动。由于现场共配置了6台切割机，所以，制作了6个切割操作平台，具体如图4所示。

4.5 绿色环保施工技术的应用

金刚石绳锯切割机不会对需要保留的混凝土结构造成任何破坏，且能保持切割面平滑。该设备可根据环境和实际需要将混凝土切割成任意形状，具有防破坏性、环保性，且其在施工中不产生粉尘。

5 结束语

本文以中铁三局科技研发中心项目深基坑钢筋混凝土水平内支撑拆除施工为实例，基于工程本身的特点和现场实际情况，设计了深基坑钢筋混凝土水平内支撑的拆除方案，并顺利完成了深基坑钢筋混凝土水平内支撑的拆除工作。深基坑钢筋混凝土内支撑梁无损静力切割拆除技术的应用加快了混凝土内支撑梁的拆除速度，从而缩短了施工工期，降低了造价，保证了施工安全，实现了绿色施工，并为企业带来了良好的经济效益和社会效益，为今后同类型工程施工提供了可借鉴的经验和技术参考。

参考文献

[1]王智伟.混凝土加工机理及单节块锯切混凝土研究[D].南宁：广西大学，2006.

[2]王成勇，胡映宁，丁海宁.混凝土锯切技术的应用与研究现状[J].金刚石与磨料磨具工程，2004（05）.

[3]徐至钧.深基坑支护技术精选集[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[4]余永祯.建筑施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.