狭小空间条件下深基坑拆换撑工程施工部署_刘福焰.pdf

202212Building Construction2866狭小空间条件下深基坑拆换撑工程施工部署刘福焰1,21.上海建工五建集团有限公司 上海 200063；2.广东上建建筑工程有限公司 广东 广州 510000摘要：一般情况下，深基坑混凝土内支撑拆除前需要等支撑下部的换撑结构完全形成整体后再进行拆除。但这种常规的施工方法在场地空间狭小、基坑各分区不均衡施工且工期紧张的环境下并不适用。以深圳市龙岗区健康管理服务中心大楼工程深基坑内支撑拆换撑施工为典型案例，对拆换撑重难点进行分析，确定狭小空间条件下深基坑分区拆换撑工程的施工整体部署。综合考虑基坑支护结构拆除与后续的清理运输工作，以切割吊装叉车转运为应对方式，保证绿色施工，并解决场地狭小的问题，为类似工程的施工提供了参考。关键词：深基坑；钢筋混凝土内支撑；拆换撑；狭小空间；施工部署中图分类号：TU753 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2022)12-2866-03 DOI：10.14144/ki.jzsg.2022.12.016Construction Deployment of Deep Foundation Pit Support Removal and Replacement Project Under Narrow Space ConditionLIU Fuyan1,21.Shanghai Construction No.5(Group)Co.,Ltd.,Shanghai 200063,China;2.Guangdong Shangjian Construction Engineering Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong 510000,ChinaAbstract:In general,before the removal of the concrete internal support of deep foundation pit,it is necessary to wait until the support replacement structure under the support is completely formed.However,this conventional construction method is not applicable in the environment of narrow site space,uneven construction of foundation pit partitions and tight construction period.Taking the support removal and replacement in deep foundation pit of Shenzhen Longgang District Health Management Service Center Building Project as a typical case,the key and difficult points of the support removal and replacement is analyzed,and the overall construction deployment of the support removal and replacement in deep foundation pit zones under the condition of narrow space is determined.Considering the demolition of foundation pit support structure and subsequent cleaning and transportation work,cutting+hoisting+forklift transfer is adopted to ensure green construction and solve the problem of narrow site.It can provide a reference for the construction of similar projects.Keywords:deep foundation pit;reinforced concrete internal support;support removal and replacement;narrow space;construction deployment方式替代常规的土方回填方式，完善拆换撑的传力体系，能够在确保基坑安全的同时，缩短工期，通过节约时间成本带来经济效益。1 工程概况本工程位于深圳市龙岗区人民医院内最南侧，毗邻秋收路，建筑用途为健康管理服务中心大楼（20层），整体地下设3层，底板埋深14.15 m。本工程基坑深度分别为15.3、15.8、16.8 m（局部电梯井20.2 m），车库出入口基坑深度9.8 4.2 m，基坑面积约6 431 m2，基坑周长为488 m。基坑整体采用2道钢筋混凝土内支撑排桩支护形式，东西两侧地下车库出入口采用1道钢筋混凝土内支撑排桩支护形式。其中，第1道支撑梁1 000 mm1 000 mm，第2道支撑梁1 200 mm1 200 mm，支撑板厚200 mm，钢立柱680 mm 680 mm。深基坑施工过程中，多采用排桩内支撑梁的基坑支护形式1。该形式的支护结构具有受力明确、刚度大、易施工及成本低廉等优点2。其中，内支撑梁是为确保施工安全而设置的一种过渡性受力构件3，需要在施工达到一定进度时拆除，并用正式结构替换，来维持原围护结构的功能4-5。内支撑梁通常采用混凝土结构体系，该体系具有施工方便、造价低等优点6。换撑技术的实质是实现应力的有序转移与重分配7。在狭小空间条件下，由于深基坑分区之间施工进度难以均衡，若采用常规的方法进行全区整体拆换撑，需要耗费大量的工期，严重影响施工进度8。本工程在施工过程中，通过合理的分区部署，采用有效的作者简介：刘福焰（1995），女，本科，助理工程师。通信地址：上海市普陀区大渡河路858号（200333）。电子邮箱：收稿日期：2022-10-21地基基础FOUNDATION BED&FOUNDATION建筑施工第44卷第12期2867本工程场地北侧紧邻食堂综合楼（2层、H18.3 m）和后勤楼（2层、H9.0 m），基础形式为天然地基，基坑北侧与以上建筑外墙最小距离7 m。西侧为龙岗区卫生和计划生育局（11层、H44.3 m），基础形式为桩基础，距离基坑约10 m。东侧为龙岗区武装部（7层、H23.9 m），离基坑最近12 m。地下室外墙距离基坑支护桩约1.4 m。受建筑物和原有道路限制，土方外运将受到影响。秋收路为小区道路，路面狭窄、承重能力低，无法满足土方外运车辆通行。而基坑西侧卫生和计划生育局及东侧武装部的围墙（红线）与基坑边仅有12 m，运泥车无法通过。因此，初始以南北向坡道的出土形式无法适用。根据基坑支护专家论证后统一意见，在西北角第1道内支撑处增设300 mm钢筋混凝土板，第1层支撑截面尺寸调整为1 200 mm1 200 mm，立柱由原来的钢格构柱（680 mm680 mm）调整为钢管立柱650 mm20 mm，并调整间距。支撑、立柱布置如图1所示。图1 基坑内支撑平面布置2 基坑拆换撑重、难点分析1）主楼工期紧张。支撑梁已穿越主楼区域，必须先拆除支撑梁方可继续向上施工。2）石粉渣回填难度大。东、西、北侧的基坑侧壁与地下室侧壁之间工作面狭窄，难以采用挖机、推土机等机械运输；若采用人工运输或者塔吊吊运又面临施工效率低及施工费用高等问题；若基坑侧壁与地下室侧壁之间采用天泵进行C15素混凝土浇筑，则材料成本又过于高昂。3）出土效率低。出土坡道主要集中在北区，严重影响北区施工进度，造成南、北区不均衡施工。若采用全区整体拆换撑方案，则南区须停工约50 d，将对整体工期产生严重影响。4）支撑梁吊运存在困难。大面积拆除支撑梁，基坑侧壁未回填完毕无法满足吊车布置要求，单靠塔吊的吊运效率不能满足施工进度的要求。5）现场存在较多碎块。支撑梁破碎后产生的碎块将全部掉落在楼板上，清理需要时间，影响施工进度。3 基坑拆换撑总体部署3.1 拆换撑分区针对支撑梁已穿越主楼区域，必须先拆除支撑梁方可继续向上施工以及出土坡道位置导致南、北区不均衡施工的实际情况，为顺利推进本工程进度，以沉降后浇带为界分为两大区域进行拆撑（图2）。由于2个施工分区不能同时进行结构层施工，区结构施工在前，区结构施工在后，2个区域施工错开一层，支撑梁拆除也相应错开一层。拆撑总体顺序为：拆除区第2层支撑拆除区第2层支撑拆除区第1层支撑拆除区第1层支撑（图3）。区区 区区A区D区B区C区 图2 现场实况 图3 拆撑分区布置3.2 基坑支撑梁拆除施工工序第1步：区地下室主体结构施工至地下2层结构梁板，C区、D区底板结构完成后，支护桩与外墙间地下3层基槽回填至地下2层结构梁板面，待楼板混凝土强度达到设计强度90%及传力板带混凝土强度达到设计强度85%，地下2层后浇带传力型钢支撑预埋后，拆除区第2道支撑梁（图4）。第2步：区地下室主体结构施工至地下2层结构梁板，支护桩与地下室外墙间地下3层基槽回填完成至地下2层结构梁板面，待结构楼板混凝土强度达到90%及传力板带混凝土强度达到85%，地下2层后浇带传力型钢安装且可靠传力后，拆除区第2道支撑梁（图5）。区区A区第1步拆除支撑梁B区D区C区 区区A区B区D区C区第2步拆除支撑梁 图4 区第2道支撑拆除平面 图5 区第2道支撑拆除平面第3步：区地下室主体结构施工至地下1层结构梁板，支护桩与地下室外墙间地下2层基槽回填至地下1层结构梁板面，待结构梁板混凝土强度达到90%及传力板带混凝土强度达到85%，地下1层后浇带传力型钢预埋完成，拆除区第1道支撑梁及钢立柱（图6）。第4步：区地下室主体结构施工至地下1层结构梁板，支护桩与外墙间基槽回填至地下1层结构梁板面，待结构梁板混凝土强度达到90%及传力板带混凝土强度达到85%，地下1层后浇带传力型钢可靠传力后拆除区第1道刘福焰:狭小空间条件下深基坑拆换撑工程施工部署202212Building Construction2868支撑梁及钢立柱（图7）。区区A区B区D区C区第3步拆除支撑梁及板 区区A区B区D区C区第4步拆除支撑梁及板图6 区第1道支撑拆除平面 图7 区第1道支撑拆除平面4 基坑支护结构拆除4.1 绳锯切割施工从绿色施工角度出发，并结合工程现场实际情况，本工程基坑支护结构拆除选用绳锯切割方法。绳锯切割是靠金刚石绳在高速运动下对钢筋和混凝土进行磨削切割的一种施工工艺。在施工过程中，支撑切割顺序原则上先中间后两侧，首吊块切割成斜边，以便叉车抬举转运，如图8所示。叉车或吊车向上抬举未施工部分未施工部分切割线图8 支撑切割示意需要注意的是，局部支撑梁距离下部为临边洞口空间，高度较高。而采用钢管架搭设临时支撑时，叉车起重高度越高晃动越大。所以为了保证梁体吊离前的稳定性，切割时需凿除混凝土保护层预留两端钢筋，待叉车转运时再用氧气枪烧断。4.2 支撑拆除顺序支撑的拆除会导致支护结构内力产生很大的变化。因此支撑拆除需要遵循一定的顺序，确保在支撑拆除过程中及拆除之后，支护结构不会产生过大的应力。支撑拆除的顺序为：分离支撑梁与冠/腰梁连接处、连系梁角撑梁支撑板腰梁。每个区域拆除的顺序为：角撑位置将端部与冠/腰梁断开；先拆除连系梁，再拆主撑梁；从最长边向短边的方向，从中间往两边方向后退对称拆除；根据切割分块尺寸及结合施工现场实际情况，一段一段地切割拆除。5 内支撑梁段吊装转运5.1 吊装转运方案概述支撑的拆除采用切割叉车转运吊装相结合的工艺。出土位置第1道支撑及板采用1台80 t汽车吊进行切割块吊运。80 t汽车吊起吊5.6 t的有效半径为20 m。其他位置均