关于混凝土内支撑拆除的研究

王东利

（中电建建筑集团有限公司， 北京 101500）

0 引言

随着我过建筑业的发展，超高、超深建筑逐步增多，特别是随着城市发展，新建建筑物建立在密集的城市建筑群中，比比皆是，如何保证周边建筑及设施，已经成为突出问题，因排桩+内钢筋混凝土支撑价格低廉、稳定性强，已经成为多数行业者的选择。随着此工艺的大量使用，内支撑的快速、稳定、安全环保拆除问题，也成为突出的问题，有待探讨和研究。

1 工程特点

1.1 危大工程施工特点

1.1.1 容易产生大量的粉尘和噪音。

在支撑拆除时会产生大量的噪音及粉尘，对周围的环境及居民会产生影响，应对措施如下。

1）合理安排工人和机械的作业时间，晚22:00～早6：00时间段不进行拆除作业；

2）做好周围居民的安抚工作，拆除作业施工前在工地周边张贴公告，告知周围居民项目将进行支撑梁拆除作业；

3）经常洒水，采取湿作业，防止扬尘。

1.1.2 施工场地狭小。

基坑周边场地狭小，可利用场地有限，尤其是支撑拆除期间需穿插进行地下室结构施工，需要考虑材料堆场以及车辆停靠，场地非常紧张。

应对措施：对现场进行规划，合理布置材料场地，充分利用现场的栈桥（未拆除前），现场不设置混凝土渣土堆场，拆撑后的回收钢筋及时处理，随时清运出场。

1.1.3 施工安全要求高

基坑临近东北两侧管线众多，且南侧和西侧构、建筑物离基坑很近，保护好周边构、建筑物和管线是支撑拆除过程中的重点工作，应对措施如下。

1）选择合理的支撑拆除方法；

2）加强基坑监测；

3）与政府和市政相关部门及时沟通；

4）做好周边的告知工作；

5）应急物资准备，随时启动应急预案。

1.1.4 成品保护要求高。

地下室车库混凝土结构地面预埋管线和结构插筋数量众多，支撑拆除后的混凝土渣、钢筋以及相关机械较多，对成品保护尤其是混凝土地面的保护带来相当大的困难。

应对措施：采取合理有效的地面防护措施、钢筋保护措施和管线保护措施，如地面大面积铺设木模板，防止掉落的混凝土块直接砸向地面；框架柱和剪力墙插筋采用搭设防护棚保护钢筋等方法。

2.1 施工要求和技术保证条件

2.1.1 施工要求

1）基础底板四周素混凝土换撑施工完成（浇筑至支护桩边），底板后浇带内正确安装完成工字钢传力杆，且基础底板和换撑混凝土强度达到设计强度80%后，拆除第二层混凝土支撑及围檩。

2）继续施工地下室结构，地下二、三层顶板及四周换撑结构混凝土浇筑完成后，顶板后浇带内安装完成工字钢传力杆，坡道处型钢换撑安装完成，且地下二层顶板及换撑混凝土达到设计强度80%后，拆除第一层混凝土支撑。

3）拆撑时先拆除连系梁，后拆除主支撑。采取缓慢有序、对称、逐个方式拆除支撑，可分区实施。

4）支撑拆除按先边角后中间顺序进行。

3、施工工艺技术

2.1.2 拆除总体策划

根据场地条件以及周边环境情况，确定主要以金刚石绳锯切割为主的拆除方法，在局部绳锯施工困难的情况下，辅以机械及人工拆除；栈桥部分面板采用机械破碎，栈桥梁采用绳锯机切割拆除。

1）第二层内支撑拆除前提条件

基础底板施工时，同期施工完成底板结构换撑（基坑底周边素混凝土作为外部换撑，后浇带内配型工字钢传力杆）。当底板混凝土及换撑体系达到设计规定的强度（80%）后，可以拆除－8.600m水平支撑体系（第二道水平支撑）。

2）第一层内支撑拆除前提条件

拆除－8.600m水平支撑体系后，继续施工完成地下室负三层和负二层顶板结构及其外部换撑结构体系（包括地下室外墙与围护桩之间的换撑；负三层、负二层顶板内后浇带中工字钢传力杆；坡道侧墙型钢换撑），当负二层顶板及其换撑结构达到设计规定的强度（80%）后，可以拆除－3.150m及以上水平支撑体系（第一道水平支撑体系，包括栈桥结构），此时第一层内支撑拆除时，负二层顶板模板支撑体系保留不拆，待内支撑拆除完成后，且满足模板拆除要求时拆除模板及支撑体系。

3）－8.600米水平支撑结构体系的拆除范围、顺序、施工要点和施工时间

a 拆除范围：

自基坑围护桩内侧边缘起，坑内－8.600米范围水平支撑结构体系中只拆除混凝土支撑梁和连系梁、围檩，原整体支撑体系竖向支撑结构本次不允许拆除，如型钢格构柱柱身和槽钢斜撑不允许拆除。

b施工顺序：

因为－3.150m水平支撑结构体系还是一个完整的结构体系，与竖向支承钢格构式柱一体，在拆除施工时保证其不受影响即可。依据设计要求（先边角后中间的顺序）以及栈桥的实际使用通行情况，先保留栈桥，从角撑区域开始拆起。具体施工顺序计划如下：

B 区角撑梁——A区角撑梁——D区角撑梁——C区角撑梁——最后拆除中部对撑梁

c 施工要点：

1）先搭后拆原则

首先在－13.100米基础底板上建立角撑或对撑梁拆除用专用施工叉车，建立支撑梁钢筋混凝土块体拆除专用卸力体系，采用绳锯切割后保证钢筋混凝土块整体均匀下放，保证其吊装运输出场前的安全，保证已经建成的主体结构体系不受冲击破坏。

2）先外后内、先长后短、划长为短原则。

拆撑时，先拆除连系梁，再拆除主支撑梁，缓慢有序、逐个拆除。角撑梁应先拆较长的梁体，较长的梁体受力较大，应首先对待处理。角撑梁靠近外部的梁体在结构中刚性较小，它们先期拆除时，保留的内部体系刚性较大，在拆除过程中还可用于观察外围护结构的变形情况，特殊情况下可以暂缓拆除支撑体系。

3）切割拆除时对格构式柱以可靠保护、可靠支承为原则

切割拆除时对格构柱做可靠保护，切割拆除时不得损伤竖向钢结构件。

同样，在切割拆除与格构式柱相联结的梁时，应以梁处支点在叉车上作可靠支承为原则，即将所拆除的梁体整体全梁下搭设支撑托好，然后才能在梁柱结点切割隔离。

4）栈桥下中间对撑拆除由南而北逐步退出拆除。

如此拆除结构基本均匀卸载，同时方便组织吊运出场。

5）切块吊运及破碎方法

拆除的切块采用专用汽车吊架于－3.150m栈桥上进行吊装外运，采用汽车外运至专用场地后，另行人工、机械配合破碎处理。

6）拆除施工不得影响已有底板结构（混凝土换撑）的成品保护。

4）－3.150米及以上水平支撑结构体系的拆除范围、顺序、施工要点和施工时间

a 施工范围

基坑内－3.150m水平支撑结构体系中支撑梁、栈桥、围檩需要拆除，栈桥两端口部梁板需要拆除，拆除至围护桩边缘为止，围护桩顶部围檩及钢筋混凝土挡土墙不允许拆除。整体支撑体系竖向结构包括钢格构式柱身、钢牛腿、钢托架、钢支撑均同步拆除。

b 施工顺序：

此时的拆除是完成了负二层顶板及其换撑体系并达到了足够的设计强度之后，对整体基坑内水平支撑结构体系（栈桥）的拆除。此时的拆除主要是考虑拆除的施工安全以及切块的起吊外运施工方便，既要充分利用栈桥，又不能在栈桥的使用中越轨，对栈桥的施工使用必须满足施工安全条件。

先水平梁板、后竖向结构为原则。

拆除施工先拆除水平梁板构件，后拆除竖向构件，拆除竖向构件必须以不影响拆除对象本身结构安全为原则。

先上、后下逐层整体拆除为原则。

拆除竖向格构式柱时必须逐层整体拆除，拆完成一层再往下一层拆除，应防止局部突然拆至底层，导致局部拆除对象失稳。

局部维持整体稳定、整体同步拆除为原则。

拆除过程中施工技术人员、安全管理人员应监督好所有拆除施工的局部稳定性，拆除构件自体不能作为施工中的可靠支撑，应随时清理吊运所拆除构件，使拆除对象局部同步整体拆清。

2.1.3 绳锯切割施工工艺

1)工艺流程

支撑梁切割施工准备→支撑→划线定位→确定切割断面位置→安装固定导向→固定绳锯机→安装绳链锯→连接相关操作系统→混凝土梁切割→混凝土块吊装运出工地→清理场地、支架拆除。

2)施工工艺

（1）施工准备：根据现场实际情况，支撑梁吊装及运输需在栈桥上进行。栈桥承载按设计要求满载情况下不超过50t，50t汽车吊自重为38.5t，支撑梁每段最大重量为8t，共计46.5t，不超栈桥最大载荷50t，栈桥承载力满足要求。运输车辆由北侧应天大街大门进出，支撑梁拆除计划投入的2台10t叉车，所以单段混凝土重量分块控制在最大重量8t。在设备和人员进场后，进行施工机具的调试与人员的入场安全教育，并接通施工所需电源和水源。

a 支撑及内部运输：支撑采用15T叉车。

b 画线定位、安装金刚石绳锯机：依据施工图纸现场放样，并经业主及监理确认，对于混凝土支撑梁，第二层主支撑梁以3m～3.5m为一个切割单元，重量约6.84t～7.98t，连系梁以7m为一个切割单元，重量约7.1t；由于负二层顶板设计均布活荷载为4kN/m2，所以第二层支撑梁以2m为一个切割单元，重量约4.56t；连系梁以3m为一个切割单元，重量约3t。

c 切割方法：由梁中部开始以倒八字方式切割，依据上述原则，在切割前在主支撑梁以及连系梁上依序画出切割线，并在画线部位凿出上部受力主筋，然后在梁侧下方底板上布置绳锯机，随后按切割线安装金刚石切割绳，从上部主筋下方穿过，切割时保留上部主筋，待吊装时采用乙炔割断。绳锯机冷却水管从第一道支撑梁上引入，安装完成经试运行及调试以后开始切割支撑梁，切割时操作人员远离待切支撑梁，遥控操作机械切割。格构柱处节点周边支撑梁段（梁端处）切割时将叉车置于支撑梁下方托紧作为支撑使用，然后将此段梁切断运至站桥边放置，待汽车吊吊运；或采用搭设支撑架体方式进行，支撑架在梁下托紧，然后切割支撑梁，将支撑梁切断后落于架体上，由叉车运输至栈桥边吊装运输出场。

d 支撑梁吊装外运：根据现场栈桥实际承载情况，本工程采用50T汽车吊进行吊装作业。第二层内支撑梁切割后全部在栈桥上吊装运输，在汽车吊作业半径之内的，每个区域切块后直接吊装至平板车上外运，在吊装半径以外的由叉车运至栈桥一侧，然后再利用汽车吊将支撑梁吊离基坑，直接将支撑梁吊至平板车上运至场外破碎；第一层支撑拆除，四个角撑梁以及栈桥梁切割后仍然利用栈桥吊运，分块切割，作业方法同第二层支撑梁。

e 支撑梁吊点位置：吊运物体时，为保证吊运过程中物体的稳定性，防止提升运输中发生倾斜、摆动或翻转，应使吊钩吊点与被吊物重心在同一条铅垂线上。混凝土支撑梁分段切割后多为长方体，吊点应在重心之上，长方形重心为对角线交点，现场吊运采用两点吊装，两边吊点分别距离杆端0.21L（L为杆件长度）。