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深大基坑混凝土内支撑拆除安全控制技术研究

时间:2014/8/21 10:57:17   作者:办公室   来源:本站原创   阅读:492   评论:0
内容摘要:摘要:深大基坑混凝土内支撑拆除体量巨大、工期要求紧,如何保证拆撑过程中有效控制基坑变形、对周围环境的影响和保护破除过程中已经完成的地下室主体结构,施工操作人员与机械的安全,是一个值得重视的问题,本文总结了拆撑安全控制控制要点,供施工实践参考。 关键字:深基坑,混凝土内支撑,拆除,...

摘要:深大基坑混凝土内支撑拆除体量巨大、工期要求紧,如何保证拆撑过程中有效控制基坑变形、对周围环境的影响和保护破除过程中已经完成的地下室主体结构,施工操作人员与机械的安全,是一个值得重视的问题,本文总结了拆撑安全控制控制要点,供施工实践参考。
   
关键字:深基坑,混凝土内支撑,拆除,变形控制,安全防护

    1前言
  
 目前,我国基坑“深”、“大”,“紧”,“近”的特点日益突出,挖深20多米,开挖面积数万平方米的深大基坑也屡见不鲜。为保护周边环境,很多大型基坑采用分坑施工方法,施工栈桥也大量采用,加之周边环境所限,一般不能采用爆破拆除的使用,而采用以机械拆除为主的方法,支撑的拆除工作量和拆除难度也大大增加,深大基坑混凝土内支撑拆除安全控制问题日益受到重视。
    2
支撑破拆原则
   
支撑的拆除均须在制定正确的拆除顺序和每层支撑拆除前换撑施工均需达到设计要求前提下进行。
   
下文以苏州某工程3层地下室,竖向三道混凝土支撑为例,讨论以机械拆除为主的拆撑方法,下图1为该工程典型支护剖面图
   
第三道撑和第二道撑的拆除拆除机械分别在底板和中间层楼板作业,第一道撑的拆除机械只能在被拆除支撑上作业,故三道撑的拆除各有其特点。
   
第三道撑的拆除相对简单,第二道由于在地下室中间层楼板作业,故中间层的楼板承载力是一个不同于第三道撑拆除的关键因素。第一道撑的拆除要考虑机械在支撑上的移动问题带来拆除机械自身的安全。
    3
内支撑拆除安全控制方法
    3.1
基坑各区段每道支撑分块对称拆除
    3.1.1
破除顺序
   
先破拆连系梁(其二支端先破碎脱离) → 再破拆对撑梁(其二支端先破碎脱离) → 最后分段破拆腰梁(其两端先分段破碎脱离)。
   
在实施中,在切割每段支撑梁钢筋笼前,先将该段梁钢筋笼内的混凝土全部破碎并清出,然后方可切割该段梁的钢筋。
   
格构柱必须在上下支撑全部破拆除后方可分区段拆除。
    3.2
破拆机械停设及保护措施
    3.2.1
各道支撑拆除基本方法
   
第三道支撑(底层支撑)破拆时,破拆机械在施工中停在地下室底板面其停设位置下、移动路线的筏板面上必须采取铺设钢板、厚木板、废橡胶轮胎等保护措施。
   
第二道支撑破拆时,因破碎机械要停设在结构楼板上,故必须事先对结构进行安全度复核验算;其下的模板支承体系不得松动,其结构混凝土强度必须达到100%设计强度;破碎机械停设位置下、移动路线的楼板面上铺设保护路基箱,路基箱下均应满铺垫废橡胶轮胎等保护措施。
   
第一道支撑破拆时,破碎机械往往需要停设在第一道支撑梁面上,其下楼面要承受混凝土块的冲击荷载,故下层楼板的模板支承体系不得松动,其结构混凝土强度必须达≥100%;破碎机械停设位置下、移动路线的第一道支撑梁面应铺设钢梁或路基箱等措施。
    3.2.2
周边警戒与监测
   
破拆区域上下、左右应设安全警戒线,破拆时严禁任何非操作人员进入;并派专职安全人员负责监控及指挥。
   
拆除过程中,加强基坑支护的监测,每天监测一次,有突变的情况下,增加监测次数,对基坑变形超过警戒值的应立即停止拆除工作,分析原因、采取措施。
    3.3
成品保护与特殊部分防护
   
支撑破除之前,要做好各项防护工作。拆除物清运:基坑内的拆除物(混凝土渣块、钢筋等)只能采用小型机械加人工清运归堆,然后装入专用吊运筐用吊车吊出基坑后装车外运,外运工作量大。
    3.3.1
楼板成品保护
    3.3.1.1
结构防护
    1
)底板防护:在破碎机械停设处及移动路线上铺垫钢板、厚木板、废橡胶轮胎等;机械就位后按规定的顺序开始对混凝土支撑进行破碎拆除,破碎的混凝土块大小一般控制在25cm以内,避免因混凝土块过大坠落底板上,造成结构损伤。
    2
)中间层楼板防护:建议采用橡胶式履带破碎机,并在破碎机械停设处及移动路线上铺垫6.0m×0.7m×0.1m9.0m×0.7m×0.1m等规格路基箱,路基箱二端应搁置在结构框架梁上,路基箱下均应满铺垫废橡胶轮胎以消除部分振动荷载。
   
由于路基箱较重,在使用和移动过程中因受到钢格柱的限制,无法使用机械搬运移动,故需塔吊和吊车紧密配合,在塔吊或吊车吊放时要防止钢梁滑脱掉入基坑伤及楼板。
    3.3.2
墙柱竖向预留钢筋保护
   
应采取有效措施防止破碎落的混凝土块将预留的竖向墙柱钢筋砸弯,预先在有竖向墙柱钢筋的上方事先搭设防护棚。
   
严禁将大块构混凝土破拆落下,构件混凝土应完全破碎成小块状。
   
采取有效措施防止施工机械碰撞或压弯预留的竖向墙柱钢筋,由专人负责指挥施工机械的行走路线,禁止其移动时靠近竖向墙柱钢筋;落入墙柱竖向钢筋笼内的或区域内的混凝土渣块全部采用人工清运出来。
    3.3.3
后浇带与预留洞口防护
    1
)后浇带要在破碎前用模板覆盖,防止混凝土渣掉入;安装预留洞处用模板覆盖,并在外围用警戒线设置醒目标志,除防止混凝土渣掉入外,还要防止机械车辆、人员掉入造成安全事故。
    2
)破碎机械停设处及移动路线上的后浇带上应铺设路基箱铺垫钢板,并应注意避免将破碎机械停设后浇带部位。
    4
支撑拆除施工工艺流程
    4.1第三道支撑拆除工艺流程
   
按先次支撑梁后主撑梁的顺序支撑梁混凝土破碎→ 搭设操作脚手架 → 支撑梁钢筋笼切割拆除(应按梁箍筋 → 梁 面筋 → 梁腰筋 → 梁底筋的顺序切割)→ 废钢筋清理归堆并吊至基坑外 → 混凝土渣块清理归堆并吊至基坑外 →清运钢筋。
   
破拆机械在施工中停在地下室底板面其停设位置下、移动路线的筏板面上必须采取铺设钢板、厚木板、废橡胶轮胎等保护措施。
   
清运混凝土垃圾时铲车应平铲,尽量避免在底板混凝土面上铲出划痕,确保不对混凝土底板(楼板)造成损坏。
    4.2
第二道支撑拆除工艺流程
   
拆除施工之前,应检查待拆除支撑下的负二层底板模板支承体系是否完整,破碎机械不直接停设在楼板上,采用在破碎机械停设位置下、移动路线的楼板面上铺设保护路基箱或“H”型钢梁,其二端应搁置在结构框架梁上,其下均应满铺垫废橡胶轮胎等保护措施,然后破碎机械置于由路基箱组成的平台上进行后退式拆除施工。
    
其余与第三道支撑拆除工艺流程相同。
    4.3
第一道支撑拆除工艺流程
   
拆除施工之前,在破碎机械停设位置下、移动路线的第一道支撑梁面上,应按事先制定的专项方案在第一道支撑上铺设钢梁、路基箱,钢梁、路基箱设于后一跨,独立于当前拆除跨,在拆除无栈桥板的支撑梁时,其需要在支撑梁上架设的工字钢上行走,工字钢梁应与支撑梁固定牢固。
  
H”型钢梁、路基箱可按如方式组合铺设:
   
①、破碎机之下的平台由“H”型钢梁满铺构成;
   
②、破碎机之下的平台由路基箱满铺构成;
   
③、破碎机之下的平台由“H”型钢梁作平台梁,路基箱作平台板满铺构成; 
   
第一道支撑其余拆除方法与第二道支撑拆除工艺流程类似。
    4.4
栈桥、格构柱与腰梁拆除
    4.4.1
栈桥拆除
   
破拆应先对非栈桥区的支撑梁进行拆除;然后再分别破拆栈桥部分;栈桥破拆采用沿栈桥板倒退式拆除,栈桥拆除时按先拆除面板,后拆除栈桥梁;栈桥梁拆除杜绝悬臂梁状态作业。
   
栈桥拆除的注意事项:
  
1)支撑破拆时不得损坏(伤)栈桥结构体系;在破拆与栈桥相连构件时,必须先将该构件与栈桥断开脱离后方可进行破拆。
   
2)不得将拆下的破碎物堆积(放)在栈桥上,应及时装车运走。
   
特别要指出的是,有些基坑面积特别大,基坑本身分二期及以上施工,每期又分为若干区段。这时候,先期分期施工的基坑部分,考虑到后期基坑运输车辆通行的需要,先期施工的栈桥暂时保留不拆,待后期地下室结构完成后再进行拆除。故在13道支撑破拆过程中除不得损坏(伤)需保留的栈桥结构体系(包括格构柱)外,还应在纵横向布置的格构柱间设置槽钢剪刀撑。
    4.4.2
格构柱拆除
   
第三道、第二道支撑破拆过程中不得损坏(伤)格构柱体系,更不得拆除格构柱;为防在支撑构件破碎时损坏(伤)格构柱,应注意如下:
  
1)格构柱外周边的支撑梁必须留出≥0.50m的长度采用小型机械(如风镐)或人工(如电镐)进行破拆,该部分破拆时的速度应适当放慢,应尽可能将混凝土破碎成颗粒;
  
2)第一道支撑破拆过程中不得损坏(伤)栈桥区域的格构柱体系,更不得拆除该部分格构柱。
  
3)格构柱必须在13道支撑全部破拆除后方可分区段拆除;拆除顺序应按负一层、 负二层、负三层的顺序进行,且每层均按由上至下分段(每段长1.0m左右)分块(每段再以格构肢分切割为4块)切割解体拆除。
    4.4.3
腰梁拆除
   
腰梁破拆按一个区域(与腰梁有关)的支撑体系破拆结束,再先将腰梁按分段长度以二根斜拉吊筋的间距为一段;将其二端或一端先分段破碎脱离,然后逐一将脱离段腰梁混凝土破碎并清出钢筋笼,接着分段切割拆除腰梁钢筋笼 ,最后切割拆除腰梁斜拉吊筋。
支撑梁周边腰梁破碎拆除前,严禁先将腰梁与围护结构之间的斜拉钢筋切断,必须在将腰梁混凝土完全破碎并落下后,方可将斜拉钢筋与环梁钢筋笼一同拆除;
    4.5
人工拆除
   
对于机械无法拆除的部位,采取人工凿除法。
   
人工凿除即人工风镐破碎法,施工用风由现场移动式电动空压机提供。作业时两人一组,沿切割线用风镐先剥开四周箍筋,氧乙炔进行切割回收;而后由上而下进行破碎,遇到钢筋即进行切割,边破碎混凝土边切割钢筋。
   
采用人工拆除的施工部位,需先搭设脚手架,施工人员必须系好安全带。其作业形式为:进场 → 搭设脚手架 → 剥离混凝土保护层 → 切割钢筋→ 剥离钢筋 → 破碎混凝土 → 拆除脚手架 → 施工完毕退场。
   
在操作时,要注意采取正确的姿势,站稳脚跟。
    5
小结
    采用混凝土内支撑的深大基坑,支撑的拆除工作量巨大,工期较紧张,支撑体系在拆除过程中在改变,应在编制正确的支撑拆除顺序的基础上,制定保护施工机械和人员安全措施,并做好楼板、墙柱钢筋的保护工作,做好基坑监测工作,可以为顺利完成拆撑工作奠定良好的基础。


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