超大深基坑支撑拆除施工技术研究

张烽

摘要：近年来，基坑工程的设计深度不断加深，若采用传统搭设临时钢管支撑架或下垫型钢马凳的方式进行支撑拆除，将存在施工成本高、费时低效、安全隐患多等缺点。某深基坑工程第2道支撑与地下室中楼板相对距离较高，不便设置型钢马凳或临时支撑架。

关键词：超大深基坑；支撑拆除；施工技术研究

引言

随着城市轨道交通建设的发展，地铁车站基坑施工与地面交通、周边环境之间的矛盾日趋突出，大部分施工采用盖挖顺做法。盖挖法的缺点是顶板封闭且作业空间有限，钢支撑无法进行竖直下放安装。传统盖挖段下钢支撑安装一般采用双挖机抬吊分节安装，不仅要求两台挖机配合默契，而且成本高、风险大、效率低、安拆难度高、安全风险较大，为克服传统施工工艺的弊病，对盖挖顶板封闭下钢支撑施工技术进行深入研究。

1概述

由于土地资源的紧张，需要充分利用地下空间，基坑规模均朝着超大超深进行发展，一般在软土地区，超大深基坑支护的常规型式为板式支护+内支撑，且为了控制基坑位移，内支撑一般也采用刚度较大的钢筋混凝土材料。因此在软土地区，大部分超大超深基坑，均面临着大体积混凝土支撑拆除的问题。

2超大深基坑支撑拆除施工技术研究

2.1换撑条件检查验收

内支撑体系混凝土强度达到设计要求后，土方开挖至基坑设计深度，立即施工混凝土垫层、承台级底板，并浇筑底板和底板C30素混凝土传力带，传力带紧抵支护桩，不设置施工缝。传力带施工完成后依次施工地下二层结构、地下一层结构，待地下一层顶板施工完成后，使用换撑梁将顶板和支护桩顶紧。梁板浇筑时，后浇带部位内设型钢短柱支撑，经验收后拆除三部水平内支撑梁结构。换撑前加强换撑条件检查验收，换撑条件包括①地下二层结构浇筑完成并按要求回填至1.3m标高处；②基坑回填土分层夯实，分层回填厚度小于250mm，压实系数不小于0.94，基坑回填应满足抗浮要求，采用砂质黏土、灰土分层夯实；③回填完成后委托具有专业资质的检测单位进行现场检验，确保回填压实系数符合工程设计要求。经现场检测，基坑回填压实系数为0.95，符合工程设计要求。

2.2静力切割

钢筋混凝土静力切割的工作原理是依靠金刚石工具(绳、锯片、钻头)在高速运动的作用下，按指定位置对钢筋和混凝土进行磨削切割，从而将钢筋混凝土一分为二，这是世界上较为先进的无震动、无损伤切割拆除工法。在切除过程中需将钢筋混凝土静力切割工法和吊装设备(吊车、卷扬机等)有机地结合起来完成拆除任务。该方法的主要优缺点如下:优点:①可以进行任何方向的切割，切割不受被切割体大小、形状、切割深度的限制，广泛使用于大型钢筋混凝土构件的切割;链锯切割以速度快，设备投入量较大，故而广泛使用;②由于其技术原理是依靠金刚石链锯的工具进行磨削，其施工过程中无震动、无损伤，施工截面更加整齐，速度快;③施工现场噪声、振动及扬尘均较小，处于可控范围内，对周边环境的污染小。切割下来的混凝土均呈块状或条状，方便调运清理。缺点:①由于切割机械为专用设备，采用静力切割的价格较高;②由于切割前就需将切割段用钢缆绳索进行绑扎，方便后续吊运，因此前期准备工作较多，且现场需与吊运设备相结合，对施工单位要求较高。

2.3安装钢支撑

利用安装在滑道上的手拉葫芦，一端拉住支撑端部吊钩，通过收放手拉葫芦将钢支撑短节侧向运输至安装位置，继续收紧手拉葫芦以调节支撑短节高度并采用挖机配合调整支撑的拼接角度，对正螺栓孔眼，然后通过高强螺栓进行连接，最后按照同样的方法，依次安装其他短节支撑，直至整根钢支撑安装完成。第二层钢支撑安装受第一层影响，采用电动葫芦运送至指定位置后，再用两个手拉葫芦对钢支撑短节进行侧向运输，两个手拉葫芦位于所安装钢支撑两侧。

2.4绳锯切割

绳锯切割应该在使用前做好准备工作，在施工位置安设安全标识以及施工围挡、划线定位、金刚石安装等工作，这些都是绳锯切割的重要内容，支撑梁正式切割需要考虑到切割后砼块的重量，同时还需要掌握切割作业对工程量做出的相关规定，起重机械规格参数，做好切割区域划分，保证叉车可以按照工程需要完成预铺、倒运等工作。深基坑混凝土内支撑拆除施工技术在应用期间需要按照内支撑拆除原则，结合所在地的现场情况，灵活的选择施工手段，为保证工程作业可以顺利进行，设计人员需要进行实地勘察，在此基础上设计施工方案，灵活的选择施工方法。另外，应该进行施工教育宣导，强调按照工艺文件流程作业的重要性，指出工程作业要点，结合以往工程作业常出现的问题，编制工程突发事件应急预案，防止因突发事件的出现拖慢工程进度。

2.5内支撑拆除

内支撑拆除遵循先支杆后主杆、先角撑后对撑的顺序拆除，确保内支撑应力缓慢、均衡释放，防止基坑受应力作用变形。内支撑拆除时，应经业主、监理单位签字确认后方可实施。内支撑拆除前，将内支撑梁分为多个拆除单元，按单元顺序拆除。单元内拆除先拆除支撑系梁，后拆除主梁。单元拆除时，使用金刚石绳索切割，将绳锯机导轨安装在待切割支撑梁上，按操作技术要求切割。钢构柱切割时，先使用氧焊将钢构柱对角割断，借助叉车将钢构柱叉住，将另外两个对角割断。钢构柱分段每段控制在1.5m以内，不宜分段过长，防止钢构柱切割时发生侧翻。

2.6动态爆破

进行孔距、孔位爆破参数设计期间，需要考虑到爆破震动、声响、冲击波、飞石、破坏区域的范围以及冲击方向确认工作，还应该根据施工所在地以及施工空间进行支撑梁装药、钻孔、引爆等工作，完成手工切断支撑工作，当工作结束后清理施工出现的废渣，及时将废渣清除作业区域。动态爆破不会占用过多的时间，虽然会产生较多粉尘，但是确实可以解决人工拆除难度的问题。采用动态爆破会对周边居民会造成较大的影响，所以需要在使用前做好协调工作，同时还应该提前审批，获得允许后才可以使用动态爆破的方式。另外，使用动态爆破必须了解基坑的稳定性，在保证基坑稳定性满足动态爆破作业的前提下才可以应用，动态爆破应用于破路、开山或是建筑整体结构拆除等情况。

2.7变形监测

为及时发现基坑内支撑拆除对周围道路的影响，并采取有效措施加以控制，应加强地面沉降监测和位移监测。①地面沉降监测。内支撑拆除前，确定测量高程、水平测量基准点，借助水准仪全过程监测周围道路沉降情况，记录道路沉降数据。内支撑拆除期间，周围道路沉降控制在2mm以内，沉降不明显，未对周围道路造成不良影响。②位移监测。基坑施工期间，加强基坑边坡位移监测，降低基坑内支撑拆除对基坑边坡的影响。经现场监测，基坑边坡未发生显著位移情况，各分区边坡位移幅度小于2mm，未发生显著位移情况，达到工程预期控制目标。

结语

建筑深基坑工程中，内支撑拆除规模大、安全性要求高，要求施工单位结合施工现场实际情况合理制定换撑、拆撑技术方案，并加强拆撑过程中技术管理与控制。施工过程中应遵循分区分段拆撑原则，合理设置拆除分区，并加强拆撑过程和外运过程质量、安全控制，有效降低了内支撑拆撑对周围道路的影响，取得了良好的施工效果，保障了基坑施工的顺利进行。

参考文献

［1］詹谨斌．复杂深基坑混凝土内支撑梁拆除施工关键技术的分析［J］．四川水泥，2020，(04):322－323．

［2］崔磊，焦远俊，黄桂林．超深基坑复杂环境下混凝土水平支撑的安全拆除［J］．江苏建筑，2019，(06):87－89．

[3]张国亮.地铁车站盖挖法支撑系统施工技术[J].价值工程，2017，36（20）：140-142.

[4]胡之锋，陈健，周兴涛，等.钢支撑滞后架设对深基坑围护结构及地表沉降的影响[J].科学技术与工程，2019，19（1）：213-220.

[5]魏波.钢支撑滞后架设对深基坑围护结构及地表的影响[J].中华建设，2019，（11）：118-119.