后拆撑法在基坑支护中的应用分析

季进勇

(深圳市建艺市政工程有限公司，广东 深圳 518000)

0 引 言

改革开放四十多年来，城市建设如火如荼，大项目层出不穷，在这个过程中出现了很多深大基坑。为了保障深大基坑的结构安全与稳定，经常采用内支撑进行加固与保护。内支撑作为临时的支护构件，一般会在主体浇筑过程中逐步进行换拆撑。然而换拆撑过程耗费时间较多，会直接影响上部结构施工的工期进度，为了避免工期延误，多采用逆作法或者顺作法中的后拆撑法进行施工。逆作法工艺较为复杂，施工过程协调控制困难，一般较少使用。大多数情况，顺作法后拆撑施工已经可以较大程度地缩短工期。

后拆撑法能适应紧急工期的要求，但是却因为存在一些弊端在实际应用中较少，其实后拆撑法的弊端基本能够通过相应技术方案进行解决。本文将对于后拆撑法这项工艺进行阐述，尤其对其弊端与相应技术方案进行详细分析。

1 后拆撑法工艺

1.1 后拆撑法简述

后拆撑法是相对于常规先拆撑施工的一种工艺。

传统基坑施工工艺中，内支撑在地下室浇筑过程，必须先换撑才能进行拆撑。在原来的基坑支护体系里，内支撑发挥着支撑作用保护基坑安全，因此需要构建新的支撑体系取代原有内支撑的效用，完成基坑应力从原有内支撑体系向新支撑体系的转移、调整与分配，才能进行原有内支撑结构的拆除。

拆撑过程中，内支撑作为钢筋混凝土大构件，一般需要搭设回顶支撑，采用线锯切割、炮头机械拆除、人工拆除等方式分段切割，再调运离场，工序复杂、十分耗时,严重拖累上部结构的施工。以某工程支撑拆除为例，如图1所示，三道支撑都需要新支撑强度达到设计要求之后方能拆除。换拆撑过程关系着基坑安全与稳定，必须严格监测，很难缩短这段工序的施工时间。

后拆撑法通过预留孔洞延续了内支撑的使用寿命，原有内支撑继续发挥效用，因此不需要换拆撑的情况下就能继续向上施工主体结构，如图2所示。后拆撑法实质上是调整了施工工序，精简了施工关键线路的工序，使得拆撑成了非关键线路上的工序。理论上后拆撑时间可以地下室浇筑完成后的任意时段完成，有利于项目管理者根据施工工况、人力、机械资源配备情况进行灵活调配。在工程实践中，相较于传统换拆撑施工，后拆撑法平均每道内支撑可以节省工期25～35 d(视基坑大小与施工环境而定)。

1.2 后拆撑法优势

(1) 后拆撑法最主要的优势就是节约工期。换拆撑工序在施工关键线路上占用了大量的时间，后拆撑法把换拆撑工序从施工关键线路中移除，大幅缩短了地下室结构的施工工期。

(2) 后拆撑法还可以作为临时传力结构方便上部结构的施工。上部结构中转换层大梁具有截面大、跨度大的特点，常需要在跨中增设临时支点。如果转换层大梁空间平面上与下面几层梁的位置错开，转换层的施工荷载传递问题难以解决。如果从基础底板上重新施工构造柱作为临时支点，施工非常麻烦且耗时。采用后拆撑法施工则可以保留格构柱至转换层施工阶段，格构柱用以承载转换层大梁施工的荷载。

(3) 后拆撑法在拆撑的时候由于地下室已经施工完成，敞开露天的拆撑施工环境变成了室内，对控制噪声、粉尘扩散非常有帮助，这点在大城市的繁华路段非常有意义。在工程实践中，拆撑工序的施工高峰期有近80台空压机同时工作，阵阵轰鸣声在地下室内震耳欲聋，但是在地面测得各项指标均符合要求，也从未收到附近居民相关投诉。拆撑作业时，地下室内的噪声分贝较高，需要采取相关措施保护施工人员的健康，如穿戴耳塞耳罩等相关防护道具。

图1 支撑拆除工序示意图

图2 后拆撑法示意图

(4) 后拆撑法增加了内支撑体系的使用周期。内支撑拆除时，地下室顶板早已浇筑完成，并达到了设计强度，地下室的整体受力性能已经能充分发挥。通过肥槽的回填，地下室能有效对基坑提供支撑效果，有利于基坑结构的稳定与变形控制。

1.3 后拆撑法的不足

1.3.1 防水不当容易造成渗水

地下室的外墙为了避让内支撑所做的预留孔洞成了结构薄弱点与渗水高发区，预留孔洞位置的防水如果不重视，极容易形成地下室渗水通道，渗水还可能进一步腐蚀混凝土中的钢筋，威胁地下室结构安全。

1.3.2 爆破拆除受到制约

相较于传统方式，后拆撑法的爆破拆除施工环境变成了室内，需要考虑地下室结构安全。一般来说，后拆撑多采用安全经济的绳锯法，以尽量减小对地下室其他构件的影响。如果采用爆破拆除，则必须做好爆破防护。

1.3.3 拆撑施工空间受到限制

后拆撑法的拆撑施工空间受到限制主要是上部空间受限，相较于传统拆撑的敞开式空间，后拆撑法进行拆撑作业的时候，上面的楼板结构已经浇筑，周围还有很多竖向结构。如果上层楼板与内支撑结构之间相距过近，施工空间不足，会造成拆撑施工的极大困难。

1.3.4 格构柱影响梁板的浇筑

在空间位置上，格构柱可能与结构梁有重叠部分。因为后拆的原因，本应该拆除的格构柱长时间存在，结构梁中出现了格构柱，结构梁只能在重叠处断开留待后浇，加大了结构梁的施工难度。同时为了支撑断开的梁，需要在梁下加设临时支柱，内支撑结构拆除之后，支模浇捣断开梁的后浇段，后浇段养护达到规范要求的相应强度后，方能拆模、拆除临时支柱。

在工程实践中，如果内支撑平面布置未作相应的优化，梁穿格构柱的碰撞现象比较严重，但是优化过后碰撞情况大为改善。

1.3.5 垂直吊运困难

支撑后拆会导致空间平面布置上地下室结构构件与内支撑构件相互交错，一些需要垂直吊运的模板 、钢管等材料可能会因此出现吊运困难的情况，影响施工。因为地下室已经封闭，预留垂直运输洞口施工条件有限，内支撑后拆之后大多也不能像传统施工那样采用吊车垂直吊运走，基本依靠叉车利用汽车坡道外运，如图3所示。因此内支撑拆除分块的大小受到了运输空间的条件限制。

图3 叉车外运送混凝土构件示意图

1.3.6 影响排架的搭设

内支撑结构占用了大量的空间，后拆除使得向上搭设排架时不可避免地受到了影响。假如经过理论计算，内支撑结构的抗弯性能足以承受上部排架的荷载，可以在支撑上铺设垫板，再将排架的立杆置于垫板之上向上搭设排架。相反，则应该调整排架方案，满足结构安全与施工安全要求。

2 后拆撑的施工技术方案

2.1 地下室外墙的防水处理

后拆撑法内支撑结构穿过地下室外墙是不可避免的，地下室外墙需要预留洞口，为了防止地下室外墙渗水，洞口的防水处理十分重要。首先应该对地下室预留洞口进行凿毛，凿除洞口部分松散混凝土，用清水清洗干净。

为了保证防水效果可采取后注浆的方式，即预埋注浆管+拆撑后两侧搭设模板封堵注浆的方式。预留注浆管埋设在地下室外墙预留孔洞位置，支撑梁拆除后，在预留孔洞两侧支模并用止水对拉螺栓紧固，模板搭设完成便可以通过预埋注浆管进行注浆，如图4所示。为了保证地下室外墙洞口后补混凝土与周围先浇部分接触紧密，可采用比原地下室外墙混凝土标号高一级的微膨胀混凝土进行封堵。在工程实践中该方法防水效果好，预留孔洞位置没有发现渗水现象。

图4 地下室预留孔洞防水处理示意图

2.2 平面优化

平面优化遵循避让原则。

后拆撑法在空间平面布置上会有很多冲突的地方，有些可以通过调整施工方案解决，有些则需要调整设计方案。

在楼板部位设置用以施工材料的垂直运输的预留洞口时，可以通过内支撑平面布置图与地下室各个楼层的楼板结构布置图进行对照，垂直吊运洞口尽量避让内支撑结构与结构梁的平面位置，在远离内支撑与结构梁分布密集区域施工垂直吊运预留洞口。

内支撑结构尽量避让主体结构。避免内支撑因为与主体结构冲突不得已进行局部的早期拆除，尽量保证内支撑体系的完整性。如果转换层大梁施工需要格构柱作为临时传力结构，应当调整位置使得格构柱既能满足内支撑要求，又能为大梁跨中位置提供支撑。

2.3 空间优化

内支撑结构最终还是要拆除的，传统做法内支撑拆除是开放空间作业，不必考虑上部结构与内支撑结构之间作业空间。 但是后拆撑必须考虑为拆撑施工预留足够的施工空间以及防护搭设空间。因此在内支撑设计时应充分考虑其与上部结构的高程差以满足施工空间需求。

2.4 室内爆破防护

如果采取静力爆破的方式进行内支撑拆除，必须做好爆破防护。相较于传统敞开式爆破施工条件，室内爆破防护需要保护的结构多了许多，飞石、瞬间气压可能会对楼板、结构梁、周边竖向结构造成损伤。可采用近体防护，如在待爆体上覆盖多层麻袋、在爆破辐射范围的地板上铺设两层麻袋，为了防止意外，常常将辐射范围的周边外延两米，扩大范围保护。对于爆破影响范围内重要的结构柱、剪力墙可用竹笆贴于结构表面的方式进行保护。如果爆破不慎伤到了结构，则应该进行补救。

2.5 基坑监测

内支撑拆除过程基坑出现了应力变化，应该进行严格的监测，应该对围护墙顶部垂直、水平位移，围护墙侧向变形(测斜)，支撑轴力，立柱垂直位移监测，坑外地下水位等对结构安全、周边环境影响重大的指标进行严密监测，建议监测频率2天一次。拆撑过程如果有数据指标超出安全范围，应该立刻停止拆撑，并通知监理、设计、业主单位，组织专家调查，发现并及时处理问题。

3 结 语

尽管后拆撑在工程应用中有一些难以避免的弊端，实际上加大了施工的总工作量。但是它调节了工序，以空间换取了时间，在缩短工期上的作用十分显著。此外，后拆撑的室内拆撑条件，成功的控制了拆撑过程中的噪声、粉尘污染传播，很符合环境友好的理念，减少了对周围居民的影响，对强调保护环境、以人为本的繁华都市十分有意义，也有效避免了因为周边居民投诉影响施工的情况。此外，该工艺还具有利于基坑变形控制等优点。对于后拆撑工艺上不足的地方，应该选用合适的技术方案，并加强与设计的联系，从施工方案优化与设计优化的角度减小施工中的不利影响。