陈伟彬
天津三建建筑工程有限公司天津300161
摘要：本文主要以工程实例进行研究，归纳了深基坑混凝土支撑体系拆除的优化施工工艺和配套技术，包括采用跳仓法代替伸缩后浇带、多层楼面协同支承中型叉车场内运输、实行两阶段卸荷切割等施工工艺等，制定严格科学的拆撑管理制度和实时监测制度。工程实践表明，优化后的施工工艺确保了深基坑支撑梁拆除时支护体系的安全，节约了工期和成本。
关键词：深基坑；混凝土支撑体系；切割拆除技术
引言
采用切割法拆除基坑混凝土支撑，具有噪声小、振动低、不产生扬尘污染、对周边环境影响小等特点，值得处于城市中心的工程优先选用。结合工程实例，阐述了切割法拆除基坑混凝土支撑体系的具体技术应用。
1混凝土支撑拆除方法的比较
1.1爆破拆除法
爆破拆除需要专项资质和审批，实施爆破拆除，要提前向每户居民送达安民告示，甚至安排暂时撤离及封路等，才可实施。爆破过程中形成的噪声、震动大，粉尘污染多。本工程地处闹市区，周边居民区林立，并且靠近在建地铁线，按照政府相关规定，不能实施爆破拆除。
1.2机械拆除法
机械拆除直接使用镐头机对支撑进行破碎拆除，而后使用吊网将废渣吊出运离施工现场。机械拆除虽然方法简单，但是过程中产生的震动及噪声依旧较大，灰尘较多，对周边居民正常生活影响大。且本工程支撑较密，镐头机作业面也受一定约束进而影响施工周期，综合考虑也不选用机械拆除法。
1.3切割拆除法
切割拆除法噪声低，震动小，灰尘小，施工速度能保证进度需求，故本工程采用碟锯切割法拆除混凝土支撑。
2工程概况
某项目是集商业、办公、酒店、商务公寓于一体的超高层城市综合体，总建筑面积22.3万m2，占地面积2.2万m2。该综合体地下4层，基坑深17.8m、长168m、宽128m，面积2.1万m2，基坑采用钢筋混凝土连续墙+内支撑的形式支护，支撑由混凝土对撑桁架和角桁架组成。支撑梁最大截面尺寸为1000mm×1000mm，总长度约18.7km，混凝土浇筑总量约1.7万m3，支撑拆除工作量大，综合考虑后项目采用绳锯切割法拆除支撑。
3深基坑混凝土支撑体系切割拆除技术优化与应用
3.1切割块运输
3.1.1运输工具
支撑梁切割后，采用汽车式起重机将切割块吊运出场地。本工程周边缺少施工场地，同时考虑支撑梁承载力，100t汽车式起重机只能在如图1所示的斜线区域内行走，吊运范围为阴影区域，不能完全覆盖整个支撑梁体系，必须利用运输工具将切割块运到起吊区域；除最顶部支撑外，其他支撑切割块均需水平移出上部支撑投影范围后起吊。因此，水平运输工效对支撑拆除起决定作用。
图1汽车式起重机行走区域
切割块的水平运输采用叉车或自制手拉车且优先使用叉车，作业楼层的承载力及设置后浇带形成的薄弱区域限制了叉车，本工程采用协同承载和跳仓法确保叉车正常使用。
3.1.2叉车运输
国内地下室楼板楼面允许活荷载一般约为4.0kN/m2，装修恒荷载约为1.5kN/m2。对于6m×9m柱网，采用7t叉车（自重9.6t、总重16.6t）转运时结构梁通常能满足承载要求，但结构板跨中和支座处的正负弯矩会远大于设计值。支撑拆除时，要保留操作层下多层楼板上的支模架，协同承担操作层的施工荷载。支模架的层数通过计算分析确定。建立多层楼板结构及协同支撑体系的有限元模型，按叉车运输时最不利状态布置荷载，试算确定共同承担叉车集中荷载的楼层数，保证结构梁和楼板内力小于设计值。建模时，支模钢管体系简化为截面强度相等、纵横间距相同的铰接立杆，立杆的截面尺寸根据支模钢管的稳定承载力确定；各楼板混凝土强度按实际拆撑时的强度取值；施加荷载时，由于该分析为承载力的复核，荷载分项系数取1.2。
3.2跳仓法施工
基坑支护设计时，后浇带处传力机构往往设计不精细或保守，难以直接用于指导施工，若处理不当会造成楼板开裂甚至影响基坑安全，导致后浇带成为混凝土支撑换撑体系受力薄弱环节。采用跳仓法施工代替留置伸缩后浇带可有效解决上述问题。
通过控制相邻两仓混凝土浇筑时间间隔（一般为7d）并采取合理的养护措施，大量释放混凝土结构中前期因温度变形与干燥收缩变形引起的约束应力；通过改良混凝土抗裂性能、增加抗裂钢筋等措施，提高混凝土抗拉强度，避免楼面开裂。本项目地下室施工面积约2.1万m2/层，用跳仓分隔缝代替原设计伸缩后浇带，仅保留塔楼沉降后浇带，每层约取消伸缩后浇带500m，成本节约及工期优化效果明显。
3.3复杂条件下支撑梁切割吊运
3.3.1密封栈桥底切割块吊运
为解决临时用地紧张问题，在临时支撑体系上部设置栈桥板，栈桥板的设置导致其投影区域内的支撑梁分段切割后，无法直接使用起重机吊运。栈桥板底支撑梁切割完成后，运输通道存在高低跨情况时，先采用自制运输车运输切割块，再采用叉车将其二次转运至起吊点；运输通道无高低跨则直接采用叉车将切割块运输至起吊点。
3.3.2架空层高空切割块吊运
在地下室楼板高低位、空洞等位置的支撑梁离楼板的高度超过叉车工作高度，拆除时搭设脚手架分段支承支撑梁，电动葫芦利用钢丝绳悬挂于上层支撑梁，固定被切割的混凝土块，然后进行高空八字形切割，切割后下放至叉车叉运。施工阶段电动葫芦施加一定预拉力，钢丝绳始终处于绷紧状态。支撑梁高位切割后，在起吊范围内的用手拉葫芦牵引至起吊位置进行吊运，不在吊运范围内的利用叉车转运至起吊位置。
3.4安全施工组织设计
3.4.1两阶段卸荷切割
各区段拆撑时，由多条主梁组成的正交向对撑体系，各根主梁同步切割卸荷；斜向角撑组成的角撑体系由外向角部分步进行切割卸荷，单根支撑梁由中部向两端进行切割。支撑梁拆除过程中，基坑支护体系变形和应力发生变化。应力较高的主撑梁切割至一半时应停机12h，监测复核无异常后再完全切断，以确保基坑支护体系安全。
3.4.2新浇楼板时格构柱处理
随着下层支撑体系的拆除，格构柱的水平约束减少，计算长度增加，稳定性降低。部分工程实践中将格构柱与楼板浇筑在一起，以此约束格构柱水平变形，提高压稳性能。利用有限元软件建模分析发现，拆除下层支撑后，楼板浇筑时，当格构柱与楼板脱离，其稳定性同样满足设计要求；当格构柱与楼板浇筑在一起，若基坑侧壁出现一定水平位移，尤其是靠近基坑边缘的格构柱局部将产生巨大的附加拉压应力，压杆稳定性反而大幅降低，同时与其相连的楼板也因局部附加拉应力导致开裂。
综上，本工程地下室格构柱通过预留洞口与钢筋的方式和楼板相脱离。
3.4.3基坑监测
施工时，除正常全面监测外，每次分区拆撑前均针对主要监测项目（如深层水平位移、支撑轴力）制定加密监测计划。高应力区域或深层位移异常的区域，在卸荷切割第1阶段后进行重点加密监测。加密监测数据均迅速整理并反馈至现场，一旦数据异常则暂停施工，组织施工方、设计方、监测方、监理方分析原因并采取对应措施，确定安全后恢复施工。
结语
在深基坑支撑拆除过程当中，通过每天两次对支撑梁轴力的检测数，据掌握基坑的安全情况，整个过程基坑的变形一直处于可控状态，未发生任何安全事故。整个支撑的拆除过程速度快，效率高，未破坏原结构，噪音低、无粉尘。
参考文献：
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