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深基坑内支撑系统拆撑实录之第三道内支撑拆除

806 2020-10-19 11:42:03

内支撑系统,作为深基坑工程常用支撑体系之一,在前文书已基于工程实例做过深度解析,在此不再赘述。

此刻,想要做的,是向大家揭开它另一面鲜为人知的面纱——拆撑作业。

其拆撑总体思路,是“先换后拆”,即通过换撑加以解决。闲言少叙,让我们来通过一个工程实例,来分享拆撑作业的点点滴滴……

一、拆撑方法的选择

本工程基坑支护为三道钢筋混凝土内支撑梁,并利用顶部的第一道支撑上做板形成栈桥,该支撑形式仅是为了地下三层结构工程的施工,均属于临时性的工程,在地下结构施工过程中需要逐步拆除。结合本项目实际情况,对常用的几种混凝土拆除的方法从可行性、工期、造价等方面进行综合比对,汇总如下:

1、人工破碎拆除:

最原始的拆除方式,人工用风镐破碎拆除,需要大量的人力和风镐,属于劳动力密集型的拆除方式,风镐持续性工作会产生很大的噪音,拆除效率也很低。因梁的主筋、箍筋直径和密度均较大,混凝土标号较高(第二、三道支撑强度等级为C35,第一道支撑及栈桥因冬季施工强度等级为C40),在对专业人工破碎拆除施工队的市场询价中,报价均达约为2000~2300元/立方(仅为破拆施工费用),且进度缓慢,预计每台风镐每日可拆除工程量为0.4~0.5立方,即每日投入50台风镐,都需要28天才能完成一道支撑的拆除,效率极低。

2、爆破拆撑:

在支撑梁混凝土浇筑前,按照爆破参数在支撑梁上预埋管,在支撑具备拆除条件时,在预埋管中装入炸药,通过炸药将混凝土炸裂成块状并与钢筋分离,后期配合人工和风镐将混凝土和钢筋完全分离,人工切断钢筋,并将钢筋、垃圾外运。该拆撑方案因没有具体的案例,且爆破属于特种行业,本地的爆破企业也均没有类似项目的施工经验。因本项目的支撑拆除为由下向上拆除,属于保护性拆除,爆破力的不确定性较多,对钢格构柱、支护桩、帷幕桩危害的不确定性较大,危险性较大,可行性较低。工期方面,计划每道支撑拆除的时间约为25天,本项目支撑拆除的综合费用(爆破前的保护、爆破、爆破后混凝土及钢筋的清理外运)约为590万元。

3、绳锯切割:

是目前钢筋混凝土结构局部拆除和分离最常用的施工方法,具有无震动、无损伤、无灰尘、低噪音的优点,利用绳锯将支撑梁切割成段,用叉车将切割成段的支撑梁降落至地面,随后转运至中间部位(核心筒的南、北两侧),用吊车吊出基坑并装车外运,是基坑支撑拆除较为高效和稳妥的施工方法。通过对类似项目拆撑案例(山西三建承建的金港二期项目)的学习,结合本项目的实际情况,本项目支撑拆除的几个难点(支撑梁的落地、平面转运、腰梁切割、坡道换撑等)均可以通过一些方法去解决,方案的可行性较高,且相对较为安全、稳妥。经市场询价,该项目支撑拆除的综合费用约为435万元。工期方面,每道支撑拆除的时间约为18天。

综上所述,结合本项目的实际情况,绳锯切割拆除的特点更适用于保护性拆除,更适用于本项目的支撑拆除。

随即,编制专项施工方案及应急预案,并组织专家论证:

二、具备拆撑作业的工况

1、基础混凝土全部浇筑完毕,且混凝土强度等级达设计强度值的85%以上;

2、基槽回填混凝土全部完毕,且混凝土强度等级达设计强度值的85%以上;

3、后浇带、核心筒区域等不连续部位,拆撑时需采取临时传力构件,即工钢对顶。


三、内支撑绳锯拆撑的施工流程:

放切割线凿穿绳孔搭支撑架绳锯就位块体拆卸块体运送


四、内支撑绳锯拆撑的施工方法:

1、放切割线

通过放切割线,可以保障所要切割的混凝土块体重量在可控范围内,有效避免班组野蛮施工。

    该步骤直接关系到混凝土内支撑梁拆除工序的安全与否,是落实施工方案的关键。

2、凿穿绳孔

施工过程中,对施工班组严格把控。促使其按照所放切割线,凿穿绳孔。

下图为工友按切割线标记,剔凿穿绳孔:

3、搭支撑架

该步骤直接反映整个项目团队的管理水平。施工前,对施工班组技术安全交底,清晰、到位;施工过程中,对施工班组高标准、严要求。

下图为内支撑斜梁下的钢管支撑架:

下图为内支撑腰梁下的钢管支撑架:

4、绳锯就位

本工程采用的主要切割设备为金刚石链条锯,其原理是通过高速运转的金刚石链条(链条转速可达26m/s)使物体被切割。

其特点是:无震动,噪音低;安全环保,不扬尘,无飞沙走石。其主要工作性能参数为:纯切割速度,45~60分钟/断面每平方;安装时间,10~15分钟/次。

需要特别注意的是,现场人员不得在绳锯链条转动方向正面10m内行走,绳锯施工人员必须距离机械3m以外。

5、块体拆卸

卸力→切割→叉车就位→角筋割除→叉车卸块

①卸力

每道内支撑斜梁切割前,先将其两端(与腰梁相交处)切开,将应力有序释放。此工序可有效避免内支撑斜梁混凝土块体切割过程中,内应力对钢格构柱的扰动,从而保障内支撑体系结构安全。

为了使大家对卸力过程中的应力变化有更加直观的印象,下面同大家分享一例典型的“夹锯”:

下图为卸力过程中“夹锯”后,工友用风镐往出剔凿金刚石绳锯链条:

下图为“夹锯”前,为便于水流更好的冷却绳锯链条,以及将可能出现的“夹锯”对绳锯链条的损伤降到最低,在刀缝处敲入直径为12mm的螺纹钢筋头:

下图为“夹锯”后,刀缝被瞬间挤密,刀缝处角筋(直径为25mm)被挤压出明显弯曲变形:

需要特别注意的是,拆撑过程中,第三方监测的频率应当加密,监测数据及时反馈:

②切割

完成卸力工序后的内支撑斜梁,切割工序由外及里稳步推进:

切割工序稳步推进过程中,需充分考虑、保障叉车通道:

需要特别注意的是,块体切割时必须遵循的两个原则:一个是“先撑后拆”,一个是“对角对称切割”。

下图为第三道内支撑拆除平面工况图:

腰梁切割时,首先,平行于支护桩桩身通长切割(切割时注意保护支护桩身,一般间距桩身10cm):

然后,垂直于支护桩桩身有序切割:

在此需要特别注意的是,腰梁吊筋一定不能在切割工序中进行割除!敲黑板,跟我读,当叉车就位后,即将进行卸块工序时,方可割除腰梁吊筋!

③叉车就位

④角筋、吊筋割除

下图为叉车就位后,腰梁吊筋割除:

⑤叉车卸块

6、块体运送 

块体外运是否组织得力,直接关系到内支撑体系拆除作业的施工进度,以及拆撑班组人工的窝工费和机械(汽车吊、叉车等)的台班费。

尤其在市区内的工地,此种情况尤为严重!由于禁行时段、通行证、准运证等因素限制,保证具备运输资格的自卸车进入工地的车次、趟次,是块体外运工作的重中之重!

下图为无自卸车外运,块体只能堆积在筏板基础上的情况:

第三道内支撑拆除作业中,受暂无自卸车外运限制,只能采取块体二次乃至多次在作业面内倒运的措施,来保障拆撑进度。

五、关于内支撑拆卸作业不得不说的事儿:

1、绳锯切割过程中,只能通过水流来降低金刚石绳链的损耗和把粉尘液化,但无疑会由此产生大量的水。尤其在冬季施工的工况下,用来扫水、除冰的零工用量巨增。

下图为人工扫水:

下图为人工除冰:

2、人工风镐剔凿量的增加:

①内支撑斜梁与钢格构柱相交区域,无法绳锯切割、拆卸的混凝土块体量,只能通过人工风镐剔凿来实现。

下图为内支撑斜梁与钢格构柱相交区域,剩余的部分块体:

下图为人工风镐剔凿内支撑斜梁与钢格构柱相交区域剩余块体:

②紧邻塔吊基座处的内支撑腰梁,局部块体也只能由人工持风镐剔凿完成:

3、必须进行的核心筒区域混凝土浇筑作业,所导致的汽车吊、叉车“窝工”:

六、彩蛋!彩蛋!彩蛋!

下图为拆撑后的局部效果:



稿源:微信公众号“仁者见仁”

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