房屋建筑工程深基坑内支撑拆除施工工艺探讨

石江余 刘铚

摘要：混凝土内支撑是目前工程中较常用的基坑支护方式，但是内支撑的拆除产生的垃圾、噪音成为工程界的难题，内支撑无损切割拆除施工技术是利用金刚石绳索切割混凝土支撑。对基坑周边环境条件、建筑物进行监测，结合内支撑拆除单元的划分，施工流水等，对采用绳锯机械拆除内支撑施工工艺进行分析。

关键词：基坑工程； 内支撑； 拆除； 施工工艺

中图分类号：TU746.5文献标志码：A

0引言

以某深基坑项内支撑拆除为例，采用绳锯法拆除基坑工程内支撑，与传统的拆除方法相比更具有优越性，有效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［1］。既保证了基坑工程的安全又给地下室结构提前插入提供工作面。随着地下室主体结构的插入，內支撑往往占据地下室结构范围，影响地下室的施工，需要对内支撑进行拆除［2］，对混凝土内支撑的拆除施工方法的选择、拆除区域划分、施工流水、施工工艺等进行研究，以期对深基坑工程项目内支撑拆除提供参考和借鉴。

1工程概述

1.1项目概述

光明区中心医院二期项目新建建筑面积 177 730 m2，其中地上126 679 m2、地下 51 051 m2，地上最大层数 19 层，地下3 层，基坑面积约18 086 m2，基坑周长约542 m，设3层地下室，基坑底绝对高程为18.1 m，正负零高程为32.7 m，基坑平均开挖深度18 m。

1.2内支撑情况概述

基坑分段采用桩撑结构、桩锚结构进行支护。在基坑西北、东北、西南均采用内支撑支护形式，内支撑占基坑面积45%，冠梁、支撑梁、腰梁混凝土强度等级为C30。冠梁1200 mm×1800 mm；冠梁连梁LL 1800 mm×800 mm；支撑梁ZC1000 mm×1000 mm；腰梁YL1 1000 mm×1200 mm，基坑工程内支撑平面示意见图1。

2内支撑拆除施工方法选择

项目基坑平均深度18 m，根据项目所处地理位置及周边环境，结合拆除安全、质量要求等要求，基坑内支撑拆除选择绳锯机械切割方法，绳锯机械切割时在支撑结构下搭设支撑架，将支撑结构分段切割，然后用塔吊或其它机械转运或直接吊运出基坑，装车运出场外，优点是在拆除过程中噪音小，振动小，对环境和主体结构影响较小，已在深基坑内支撑拆除过程中被广泛采用。项目采用的主要切割设备金刚石绳锯，搭配水钻孔机［3］。纯切割速度：30～40 min/断面；安装时间：10～20 min/次。

3周边环境条件

项目场地北侧临近院区住院大楼，基坑边线距离建筑边线约为17 m，红线与建筑物之间埋设有雨水管和污水管。场地东侧邻近2栋1层建筑物，基坑边线距离建筑边线约为6.5 m，红线外为市政道路，道路东侧为公园，市政道路旁埋设有燃气管线、污水管、雨水管等地下管线。场地西侧、南侧红线外均为市政道路，基坑四周管线复杂且临近建筑物。

4技术参数

4.1拼装式方型钢架

（1）高0.6 m以上支撑采用拼装式方型钢架拆除临时支撑体系，方型钢架高度根据支撑距下层结构板的高度，采用2.0 m、1 m、0.5 m、0.2 m高度的立杆进行组合拼装。方型钢架之间支设间距根据分块尺寸确定，确保每个切割段的支撑梁都在方型钢架上。

（2）拼装式的方型钢架立柱采用方钢焊制，使用前在场地内，提前将各个构件使用螺栓，按需要的尺寸拼装组合好。

（3）方型钢架用小叉车叉运至支撑梁下方，支设完成后，方型钢架顶部与支撑梁底之间不超过15 cm的空隙直接使用方木楔垫。对于支设好的方型钢架之间使用钢管扣件进行纵横向连接，防止单个方型钢架失稳发生倾覆。

（4）拼装式支撑梁切割用方型钢架，材质为Q345型钢，立柱方钢截面尺寸80 mm×80 mm×6 mm，长度2.0 m、1 m、0.5 m、0.2 m，横撑槽钢120 mm×6 mm，长度740 mm，耳板钢板100 mm×100 mm×8 mm，螺栓Q345，直径16 mm，长度120 mm。

（5）为提高可拼装式支撑梁切割用方型钢架的抗倾覆系数，支撑梁切割刀口处纵向钢筋左右各保留一根。经计算的分段切割长度必须满足起重设备的有效吊重，方型钢架的摆放间距：计算长度不大于1.6 m时，放置 1个方型钢架，当分段切割长度大于1.6 m时，至少放置 2个方型钢架。

（6）待叉车叉运时再使用等离子切断机将预留角筋切断后进行叉运，拼装式方型钢架现场施工图见图2。

4.2枕木楔垫支撑

（1）对于高度不高于0.6 m的支撑梁，直接采用2块枕木在支撑梁下方进行井字形叠加搭设临时支撑体系，枕木楔垫支撑见图3。

5施工工艺流程

5.1内支撑梁分块划分原则

（1）根据内支撑梁的结构尺寸，支撑下层主体结构的承载力，起重设备性能参数和重型货车的载重，确定分块尺寸后，在结构物上放出分块切割线。

（2）综合分析本项目的实际情况，根据将本工程支撑的分块重量控制在7 t以内。通过查询80 t汽车吊起重半径，根据80 t汽车吊的起重参数，切割混凝土块的重量为不超过7 t，确定切割后的混凝土块吊运时汽车吊的有效工作半径。

（3）支撑梁切割前应正确放样，使切割后的混凝土块体与理论计算值保持相符，不致吊运时超载，造成安全隐患。根据内支撑梁图纸截面尺寸计算，对内支撑区域A的分块长度为1.3～4.3 m，截面尺寸最小为800 mm×800 mm，截面最大尺寸为1000 mm×1200 mm，重量不超过5 t，主体结构预留钢筋和内支撑梁交叉影响的情况下，内支撑梁分块尺寸可根据现场实际情况进行微调整。

5.2内支撑梁拆除区域划分

在基坑工程内支撑拆除过程中，支护结构会因为内支撑拆除产生应力释放和再分配及再传递，为了保护基坑和周边建筑物及环境不受内支撑拆除产生应力集中，根据设计要求，新浇筑的地下室及换撑梁混凝土强度必须达到75%，方可进行支撑拆除作业，因此确定内支撑梁整体拆除拟按分区顺序：B区—A区—C区对撑拆除施工。

5.3内支撑梁拆除顺序划分

（1）内支撑主梁及系梁的拆除顺序为由外部向内部，先拆除长支撑再拆除较短的支撑梁，保证拆撑过程中应力释放的均匀性。

（2）先拆除角撑后拆除对撑，先拆除外侧的支撑梁，后拆除内侧支撑梁，单根支撑梁的拆除顺序为由中间向两端施工，首吊块切割成斜边。预留内支撑梁上部角筋和支撑腰梁吊筋一定不能在切割工序中进行割除，当叉车就位后，即将进行卸块工序时，方可割除内支撑梁上部角筋和支撑腰梁吊筋。

（3）结合项目整体施工部署，地下室施工順序及施工段划分，整个支撑拆除施工可分为3个施工区域，3个施工流水段进行。施工顺序先拆除内支撑B，再拆除内支撑A，在拆除内支撑C。

5.4换撑梁施工

根据现场施工条件、进度和整体施工部署，为了保证拆除内支撑后支护结构的水平推力能正常传递，浇筑地下室负三层及负二层的顶板时在地下室外墙与基坑边线之间同楼板和外墙一起浇筑一道宽度0.5 m、厚0.5 m的C30混凝土换撑梁；待混凝土达到设计强度的75％后方可拆除内支撑。

5.5内支撑切割顺序

内支撑梁切割顺序原则上应先切内侧混凝土块①，再切割两侧混凝土块②或③，为方便内侧混凝土块吊装方便，需切割成内八字型，内支撑梁切割示意见图4。

（1）施工流程：施工准备—浇筑地下室B2层梁板—第二道内支撑梁下搭设方型钢架—定位放线—分块切割—塔吊吊下放至清运车辆上—外运—浇筑地下室B1层梁板—第一道内支撑梁下搭设方型钢架—定位放线—分块切割—塔吊吊下放至清运车辆上—外运—完工。

（2）前期施工准备，专业水、电施工人员负责现场水、电接通，及其他各项前期准备工作，切割前应先搭设方型钢架，做好临时支撑工作。

（3）采用切割法施工：现场施工人员对需切割部位支撑梁使用红漆标注切割线位置和切割长度，方便施工人员控制切割长度。

（4）按照确定好的放线位置进行切割，切割时首先在支撑梁上部侧边竖向边缘100 mm处采用风镐破口，保留支撑梁上部两边各一根角筋，并在钢筋内穿链条（确保不伤到钢筋），梁切割时预留梁两侧的上部角筋不切，待吊装前再使用等离子切割机切断钢筋，以确保施工安全，内支撑梁角部钢筋凿出保留示意见图5。

（5）当切割到一定阶段时，应按施工现场管理人员要求配合汽车吊将混凝土块吊装清运。

5.6腰梁切割的施工方法

（1）腰梁截面尺寸大，规格为1000 mm×1200 mm，且腰梁四周操作空间有限，为保证拆除腰梁过程中安全可控，腰梁拆除时辅助使用叉车拆除，同时减小分块重量，换撑施工时的模板支架不拆除的条件下，需要在换撑部位操作预留窗口处铺设模板提供施工作业人员操作安全防护平台。

（2）用水钻孔机在腰梁的切割线交界处贴围护桩或地下连续墙结合处钻切割孔。如在浇筑混凝土支撑时，提前进行穿绳孔的预埋，预埋直径25 mm的PVC管，沿围檩与桩交接处间距1 000 mm排布，预埋后可以提高施工功效和节约施工工期［4］。

（3）在腰梁上根据腰梁的分段长度，间隔一定距离在钻好的切割孔内穿入金刚石切割绳，采用绳锯切割机切割腰梁与围护结构的结合部位，当腰梁内侧切割出一定长度后，与地下连续墙结合面切割长度不得超过10 m，与围护桩结合面切割长度不超过5 m，再垂直于腰梁进行分块断刀切割，首块应切割成八字型，以保证混凝土块顺利叉出［5］。

5.7支撑板、挡土板及钢立柱切割拆除方法

5.7.1支撑板拆除方法

根据支撑板分块重量，划定支撑板分块尺寸，在切割线交叉部位，钻设穿绳孔，使用绳锯进行纵横向切割。

5.7.2挡土板拆除方法

挡土板参照支撑梁板的拆除方法，以现场情况随支撑梁一起切除，或单独分割切除。单独分割时在墙根部钻孔，进行水平刀的切割，然后分块长度，竖向刀切割拆除、外运。

5.7.3钢立柱拆除方法

（1）在所有混凝土内支撑梁拆除完成后方可进行钢立柱拆除施工。在地下室结构施工过程中，预留混凝土内支撑钢立柱与结构楼板之间四周预留500 mm空间，500 mm×500 mm洞口或满足梁板钢筋后期搭接长度即可。

（2）拆除钢立柱前，人工对钢格构柱与支撑梁连接切割残留的混凝土块进行破除，然后再进行钢格构柱拆除施工，以保证钢格构柱由结构预留孔洞中顺利吊出。

（3）采用两辆叉车配合，一号叉车将叉齿升至钢立柱上部，二号叉车对向叉住钢立柱中部，待钢立柱底部切割完成后，两辆叉车配合将钢立柱缓慢倾斜放倒至底板上。使用叉车将切割完毕的钢立柱转运至吊装点起吊。钢立柱切割分段示意见图6。

6结束语

综上所述，由于基坑工程内支撑结构受力复杂，在内支撑拆除过程中受力体系发生变化，为确保支护结构的安全，采用绳锯机械拆除内支撑的方法，既保证基坑周围道路、建筑物及地下管线的安全，又满足国家建设工程的有关法规和规范要求［6］。经过项目案例实践分析，深基坑内支撑拆除选择绳锯机械拆除施工工艺是可行的，在拆除过程中未发生较大水平位移和竖向位移。绳锯机械切割内支撑在工期上节约一个月的工期，取得了良好的经济效益；在环境效果方面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。

参考文献

［1］崔怀志.深基坑钢筋混凝土内支撑梁静力切割拆除施工技术应用［J］.江苏建筑，2022（1）：76-79.

［2］徐化新.钢筋混凝土内支撑生态拆除施工技术研究［J］.工程建设与设计，2020（3）：228-229.

［3］童晓刚，裘国荣，诸国娟.绳锯切割法在基坑支撑拆除工程中的应用［J］.浙江建筑，2016，33（6）：39-43.

［4］徐云飞，邵龙.深基坑钢筋混凝土支撑拆除技术应用［J］.工程建设与设计，2017（3）：175-177.

［5］崔怀志.深基坑钢筋混凝土内支撑梁静力切割拆除施工技术应用［J］.江苏建筑，2022（1）：76-79.

［6］王东利.关于混凝土内支撑拆除的研究［J］.四川水泥，2021（9）：55-56.

［作者简介］石江余（1987— ），男，本科，高级工程师，研究方向为全过程工程咨询项目管理、建筑工程技术等。