建筑基坑工程内支撑拆除施工技术研究探讨

翁新云

（福建经帆市政园林工程有限公司， 福建 福州 350001）

1 工程概况

本工程项目地址为湖南省张家界市，建筑面积为73508.28m2，由4 栋多层和1 栋高度为88.6m 的酒店、商业一体化综合裙楼组成。基坑开挖深度13.7m，开挖面积为11644.68m2，基坑支护周长为442.02m。基坑支护采用咬合桩和2 道内支撑复合支护体系。咬合桩至外墙距离为100mm。项目建设场地东侧为某商务写字楼，西侧为火车站站台，南侧为城市交通主干道，北侧为已建成住宅小区。相邻建筑多为上世纪90 年代建设的多层建筑，基础形式为沉管灌注桩，相邻火车站至基坑连续墙距离最近处仅为5.2m。基坑周边施工环境较为复杂。

同时，本工程施工周期短，如采用常规爆破+人工风镐拆除方案，一方面施工周期长，人工和机械投入量大。另一方面，极易产生大量的粉尘污染和噪声污染问题，不符合上级部门对文明施工的有关要求，针对该问题，本工程采用金刚石绳锯切割、水钻打孔、金刚石圆碟切割组合拆除方案。

2 支撑体系分析

本工程基坑支护形式为咬合桩+2 道内支撑复合支护体系。第2 道内支撑梁顶与地下2 层楼板高差为2.1m，大部分梁底距梁板面高度为1.1m；第1 道内支撑梁顶距地下1 层楼板高度为4m，部分区域高差达4.7m。根据工程设计，本工程采用的支撑梁截面尺寸为400mm×600mm、600mm×600mm、800mm×1000mm、1000mm×1000mm、1000mm×1200mm.腰梁截面为1000mm×1000mm，两道支撑梁加加板厚分别为300mm、250mm，立柱桩直径为1000mm。

3 内支撑拆除方案分析

综合分析基坑内支撑拆除对周围建筑、地铁、道路等环境的影响和工程进度、施工安全等因素，经与设计单位、监理单位、业主等沟通协调，决定采用金刚石绳锯切割、水钻打孔机和金刚石圆碟切割组合拆除技术方案，并投入叉车、塔吊、吊车的运输机械将拆除后的内支撑构件运输到场外。由于本工程场地呈长方形，内支撑体系角撑和对撑结合方案，可分区分段拆除。经核算，混凝土强度达到设计值时间约为7d，内支撑拆除和外运时间约为4d，临时支撑拆除与清理需花费时间为3d，则总体时间约为14d。考虑到本工程工期紧的现实问题，经与设计、监理、业主等单位沟通，决定将塔楼地下3 层、第2 道内支撑拆除和地下2 层结构施工一并进行，由于内支撑梁拆除与地下1 层及以上结构施工不冲突，因此，可在塔楼主体结构施工过程中同步拆除内支撑。根据该方案，可在完成地下3 层顶板、地下2 层顶板施工后，拆除第1 道内支撑，当楼板强度达到设计值85%时，可搭设临时支撑架体，当楼板混凝土强度达到设计值强度后，使用组合拆除方案拆除内支撑体系，并将拆除后的内支撑构件运输至场外。

4 内支撑施工技术应用研究

4.1 工艺技术原理

本工程中，内支撑组合拆除方案技术原理为：使用绳锯切割支撑梁，使用碟锯切割内支撑加板，使用水钻打孔机在支撑板上打孔，以便于支撑板安全吊装。其施工技术原理如下：

（1）绳锯切割

本工程中，采用汉鹏207H 型混凝土全液压切割机进行支撑梁切割，功率为22kW。切割前，先采用打膨胀螺栓的方式固定切割机和导轮，切割效率为1.5m2/h。针对部分区域内支撑腰梁、小梁厚度大的情况，可采用水钻打孔机打孔，孔径为φ100mm 孔后，再使用绳锯切割。

（2）碟锯切割

本工程中，碟锯采用HAG-12.2 型金刚石圆碟锯，碟锯锯片直径为0.8m。采用M16 化学锚栓固定导轨基座，确保锯片和切割平面处于同一平面内，防止锯片倾角过大造成锯片损坏和切割中断。切割过程中，使用水冷却。在切割0.3m 后加板时，切割效率为0.5m2/h。

（3）水钻打孔

本工程中，水钻打孔机型号为SCY-3050B，采用M12 膨胀螺栓固定钻机，切割过程中使用水冷却。

4.2 支撑架搭设方案

（1）第2 道内支撑梁支撑架体设计

采用直插式支撑架的水平连杆、立杆和接长套筒等搭设梁底支撑，采用钢管、扣件搭设斜撑，居中设置双排立杆，立杆底部设150mm×1500mm 模板垫块。水平横杆沿竖向设置2 道。斜撑设置方式为自支撑梁左侧立杆上部通股扣件与钢管连接，钢管自左向由延伸至梁右侧，与梁板形成45°夹角。架体下放垫放木楔子固定，防止架体移动或倾斜，确保架体顶部水平。

支撑梁截面面积为1200mm×1000mm，梁底与板面高差为1100mm，立杆纵向、横向间距为900mm。当架体立杆间距为2700mm 时，应布设一对斜撑。立杆长度为700mm，下部接长度为200mm 的接长套筒，上部平托伸出立杆顶部约200mm，支撑梁底结构；支撑梁截面尺寸为1000mm×1000mm 时，梁底与板面高差为1.1m，立杆横向设置间距为600mm，纵向间距为900mm，架体立杆间距2.7m 应设置1对斜撑。立杆长度为700mm，立杆下接200mm 接长套筒，上部伸出立杆顶住200mm顶住梁底；针对截面尺寸为800mm×1000mm 的支撑梁，梁底与板面高差为1100mm，立杆横向间距为600mm，纵向间距为1200mm，斜撑按间距3600mm 设置一对，立杆长度为700mm，下部接200mm 接长套筒，上部伸出200mm 顶住梁底；针对截面尺寸为600mm×600mm 及以下尺寸的支撑梁，其梁底距板面高度为1500mm，立杆横向间距为900mm，纵向间距为600mm，斜撑设置间距为3600mm，立杆长度为1300mm，上部采用U 型顶托，伸出高度为150mm。

针对第2 道支撑加板，其板底与楼板高差为1875mm，立杆纵向、横向间距为1500mm，斜撑间距为3600mm 立杆长度为1600mm 上部伸出长度为275mm。

（2）第1 道内支撑梁架体设计

第1 道内支撑梁支撑架体与第2 道支撑梁架体方案基本一致，仅存在部分差异：①斜撑与楼板面夹角调整为60°；②水平横杆道数与立杆连接盘数量一致；③针对600mm×1000mm 即以下支撑梁架体设计，其梁底与板面高差为3000mm，立杆横向间距为400mm，纵向间距为1200mm，斜撑间距为2400mm。水平纵横干杆、扫地杆采用扣件方式连接。扫地杆距地面高度为250mm，纵横水平杆竖向间距为1200mm。立杆长度为2500mm，下接长度为200mm 的接长套筒，上部伸出长度为300mm。

4.3 基坑内支撑施工流程

根据上述架体搭设方案搭设完成并经验收合格后即可进行内支撑拆除施工。根据内支撑板单块起吊质量、下部支持架体立杆位置合理分区并弹出控制线，切割位置至立杆支点距离不小于300mm。在拆除施工时，应遵循先拆支撑板、后拆支撑连系梁、腰梁、支撑主梁的先后顺序进行施工。整体施工流程：拆除支撑梁、板等支撑架体机械进场—基坑安全防护栏及水电拆除—主、次支撑梁拆除—水平吊装、外运—废混凝土块外运—支撑架体拆拆外运—清理—内支撑拆除完成。在具体施工中，先使用金刚石圆碟切割支撑板，然后使用液压绳锯切割支撑梁，并吊装外运。切割施工应遵循分区、分段实施原则，防止交叉、同步施工造成基坑变形，降低内支撑拆除对周围环境的影响。

为便支撑板、梁吊装，应在板、梁上使用水钻钻出吊装孔（如图1 所示），孔径为100mm。同时，支撑梁吊装应分段切割，避免梁体质量过大而无法吊装。腰梁切割时，应按腰梁分段长度弹出切割线，并在靠近支护桩位置钻出功φ50mm 的孔，穿入绳锯链条，以便于快速、顺利切割。

腰梁、支撑梁切割完成后，应对基坑内支撑拆除情况进行检查，确认现场拆除情况是否满足工程验收要求。如不拆除情况不满足验收要求，针对100mm 以内的残留物可采用风镐破除的方法解决，针对超长100mm 的残留物可采用切割机切割的方式解决。

图1：水钻吊装孔示意图

5 材料吊装外运

针对拆除后的内支撑构件材料，综合考虑塔吊、汽车吊吊装优势和制约因素，根据塔吊吊装功率，在塔吊30m覆盖半径内质量控制在4.9t以内，切割体积控制在1.9m以内。塔吊半径大于30m且小于40m时，吊装质量控制在3.4t以内，切割体积控制在1.3m以内。当塔吊半径大于40m且小于50m时，吊装质量控制在2.6t以内，切割体积小于1m（如表1所示）。针对塔吊覆盖半径外区域的构件，先将构件切割并运输到塔吊半径范围内，再通过塔吊吊装至场外运输车上。

针对塔吊未覆盖的区域，如腰梁、支撑梁等，应先使用钢管搭设支撑架，待下层楼板强度达到设计值85%后，拆除支撑，并利用叉车运输至塔吊吊装范围内。加板可采用三角临时支撑方式固定，利用倒链将隔断的支撑吊起并经叉车运输到塔吊范围内。

表1：内支撑切割分段长度

6 基坑变形监控

在基坑拆除过程中，应加强对基坑变形的监测，重点监测内容包括：

6.1 地面沉降监测

在地面设置沉降基准点，借助水准仪、标尺等依据基准点测量地面沉降情况，内支撑施工期间，应每隔8h监测一I次地面沉降情况，并详细记录沉降数据。如发生地面沉降加剧情况，应查明沉降原因并采用有效措施加以控制，降低基坑内支撑拆除对周围建筑物、地铁、市政道路的影响。

6.2 支护桩桩顶沉降、位移监测

在支护桩桩顶设置监测点，在相对稳定且远离基坑的位置设置沉降基准点，通过高程测量方式监测支护桩桩顶沉降和水平位移数据并详细记录。

6.3 建筑物沉降、位移监测

为改善基坑内支撑拆除对周围建筑物的影响，应在远离建筑物位置设置测量基准点，通过对周围建筑物进行水平、高程位移监测，监测基坑施工对周围建筑物的影响。

根据基坑、支护桩顶沉降和位移监测、建筑物沉降和位移监测数据，对监测数据变化情况进行跟踪、判断，如监测数据出现较大的变化，应停止施工，待查明原因并采用控制措施后继续施工。

7 结语

在建筑基坑施工中，应从整体考虑内支撑拆除方案，综合内支撑拆除对周围环境的影响，通过绳锯切割、水钻打孔和圆碟锯切割组合拆除方案应用，提高了内支撑拆除效率，有效满足了施工工期要求。在内支撑拆除期间，周围建筑物、地铁和市政道路均未出现显着沉降、位移现象，施工噪音、扬尘等问题得到有效控制，满足了上级部门对绿色施工的要求，保障了基坑施工的顺利进行。