紧邻运营地铁超深基坑绳锯法拆撑技术应用

2020-09-14 12:24:19 中国房地产业·上旬 2020年9期

秦晓峰

【摘要】伴随着城市发展,建筑用地日益紧张,建筑高度增加的同时往往伴随着基坑越来越深,促使钢筋砼内支撑使用增多。对于钢筋砼内支撑的拆除,绳锯切割法是一种高效环保的方式。其分段切割、成品保护、运输、监测等的控制关系到拆撑成败。如何保证不损坏临时支撑体系及已完成的地下室结构、不对地铁及周边建筑物造成影响、确保施工过程中的基坑安全等,都需要综合策划与管控。

【关键词】紧邻地铁;超深基坑;绳锯法拆撑;应用

深基坑内支撑传统的拆除方式有:①机械破除。因破碎功效低,振动、噪声、扬尘较大,对周边环境影响和投诉风险较大,在闹市区限制使用。②静力爆破结合机械破除。因施工速度较慢,且预留药孔易堵塞,清孔或后钻孔工作量大,同样面临机械破碎所产生的噪声、扬尘等问题,随着新技术不断成熟,此种拆除方式已不再具备优势。③炸药爆破。因危险性较大,需对振动、噪声、扬尘、飞石加强控制,且报批程序复杂,对周边环境及附近居民生活影响大,在闹市区及紧邻地铁区域也已限制使用。绳锯法拆除钢筋混凝土内支撑是近年来使用越来越广泛的新技术,具有操作简便、安全高效、噪声低、扬尘小等特点。本文结合具体工程实例进行了详细阐述。

1、工程概况

1.1项目概况

城脉金融中心大厦项目位于深圳市罗湖区红岭北路与桃园路交汇处东南角地块。总建筑面积约21万㎡、建筑总高度375m,地上70层,地下7层。本项目基坑周长约450m,开挖面积1.19万m2,基坑最大深度36.65m。周边环境复杂,三侧临重要建(构)筑物,尤其是西侧紧邻已运营地铁9号线(位于深圳市地铁安保范围内),东侧利用名车广场地下室结构外墙作为内支撑围护结构,南侧紧邻市检察院。

1.2内支撑概况

基坑支护设计采用整体顺作钻孔咬合桩+三道椭圆环撑的支护设计方案,其中第一道支撑满铺板,第二及第三道支撑临近地铁侧布置板。冠梁、围檩、立柱、板及支撑梁混凝土强度均为C30。根据叉车的运载能力、吊车的吊运能力以及结构楼板允许的承载力,确定支撑梁切割单块限重7T以内。各层内支撑下结构楼板需保证两层钢管支撑架不拆除(内支撑下结构楼板钢管满堂架搭设时综合考虑叉车和砼块重量布设)。内支撑梁分块长度详表1。

内支撑典型平面图及剖面图如图1、图2所示。

2、超深基坑绳锯法拆撑施工技术

2.1拆撑顺序及原则

2.1.1底板及结构楼板混凝土强度须达到设计强度,方可进行支撑切割。

2.1.2支撑切割拆除顺序为由下至上进行。每层内支撑梁拆除遵循:先拆小梁,后拆大梁;先拆次梁,后拆主梁;先拆梁跨中,后拆梁两端;先拆连系梁,后拆环撑、辐射梁的原则。

2.1.3各楼层洞口、后浇带处的传力件在拆撑前完成。

2.2主要工艺流程

定位放切割线→钻穿绳孔→八字马凳(叉车托紧)或钢管支撑→支撑梁切割→叉运→吊运装车

2.3操作要点

2.3.1定位放切割线:严格按施组方案规划好的切割分块线,准确标示出支撑切割线。

2.3.2钻穿绳孔:为保证围檩的切割施工,在切割前,需在围檩内侧(围护墙一侧)开设φ100mm的切割工艺孔,用于切割链条的穿设。

2.3.3八字马凳(叉车托紧)或钢管支撑:本工程支撑底部距离楼板约为1.7m、1.6m和0.7m三种。为提高施工效率,环撑、内支撑、围檩主要采用槽钢满焊焊制的预制马镫或枕木来支撑。马凳横梁、立柱采用18#槽钢,两侧立柱撑采用14#槽钢确保整体稳定性,在马镫下方焊接10mm厚钢板防止破坏楼面混凝土。每段混凝土支撐下放置2个马凳托架。混凝土板、栈桥坡道、洞口位置采用钢管支撑架支撑,环撑板架体间距按900mm×900mm×1500mm搭设,支撑梁垂直梁底位置设置4道立杆,沿梁长@800mm布置。

2.3.4支撑梁切割:

(1)切割操作流程:

设置安全警示带→安装导轨(机头)→安装金刚石绳索→连接相关操作系统→支撑梁切割

(2)切割设备采用金刚石绳锯系列搭配水钻孔机。绳锯机工作性能参数:纯切割速度:30~40分钟/断面;安装时间:10~20分钟/次。水钻孔机:纯切割速度:10~20分钟/断面;安装时间:10~20分钟/次。

(3)切割操作要点:将切割机械在结构板上固定好,连接电源,水源;穿好链条并用液压钳接好接头;开通水管,调节水流大小,通过控制器将链条收紧;支撑切割顺序原则上先割中间后两侧,首吊块切割成斜边,以便吊装。

2.3.5叉运:叉车插入梁底,向上托紧砼块,叉运至吊装位置,再吊运装车外运。本工程采用功率为10T的叉车。

2.3.6吊运装车:选用6×19+1的φ28钢丝绳(公称抗拉强度1700MPa),M32“U型钩”(吊重需≥12t),绑扎方法采用平行吊装两点绑扎法。垂直运输设备采用3台动臂塔吊和1台100吨汽车吊,水平运输采用叉车将砼块运至吊装点。

2.4特殊位置处理方法

2.4.1围檩的拆除:绳锯分块切割后,沿坑壁在围檩上打凿凹槽,在凹槽中放置千斤顶及钢垫板,用千斤顶把围檩和坑壁分离。采用气割枪割除吊筋前,叉车插入围檩底,向上托紧砼块。吊筋割除后,叉车运至吊装点。

2.4.2楼板不连续薄弱部位处理:临外墙汽车坡道、镂空无板、吊料口等薄弱部位在拆撑前,对该薄弱部位设置钢管对撑,钢管水平间距1m,连系杆间距1.8m。

2.4.3后浇带、洞口处传力件处理:设置型钢传递水平荷载,其中底板、B5、B4层采用工25a,间距为1m;B3、B2层采用工18,间距为1m;B1层采用工14,间距为1.5m。型钢水平置于楼板上下层钢筋中间,两端伸入梁、板0.4m。

2.4.4立柱拆除:楼板结构施工时在立柱四周预留0.4m距离,支撑梁紧贴立柱边缘切割,最上两层在立柱拆除前用素混凝土填充将其固定。立柱外侧搭设操作平台,在混凝土楼板预留洞口上架设2根I25工字钢固定手动葫芦,将挂钩与立柱顶部固定。如不便于固定,可采用钻孔横穿φ32钢筋通过锁链将其固定。采用汽车吊(塔吊)拉住立柱顶部将其吊出基坑。

3、基坑监测及地铁保护

本工程因紧邻地铁,除深基坑监测项目外,还增加了对地铁结构的沉降、位移及振动监测。监测工作委托第三方专业公司采用信息自动化监测。监测频率:正常1次/(7~10)d,支撑开始拆除到拆除完成后3天内2次/d。在拆撑过程中每天及时查看监测报告,确保在监测数据正常的情况下进行下一道工序施工。本工程内支撑拆除过程中,基坑、地铁及周边环境监测数据均无异常变化,由此判定基坑等安全。

结语:

综上所述,紧邻运营地铁及既有建筑物的超深基坑内支撑采用绳锯法拆除技术,具有操作简便、安全高效、后期清理难度小、现场文明施工好、对周边环境影响小等优点。该拆除技术能有效保证主体结构施工进度,所切除的构件能变废为宝加以利用,得到了参建各方和建设行政主管部门的一致好评,可为类似工程提供借鉴与参考。

参考文献:

[1]温冬平.绳锯切割法拆除钢筋混凝土内支撑应用探讨[J].《施工技术》,2018年8月.