超大基坑内支撑拆除施工技术研究

超大基坑内支撑拆除施工技术研究

颜正红

上海建工集团股份有限公司

摘要：本文以某建筑工程项目为研究背景，探讨超大基坑内支撑拆除施工技术要点。首先论述了该工程项目的基本概况，然后阐述了本项目支护设计概况以及施工工况相关内容，在此基础上对支撑拆除关键技术进行全面探讨，给类似工程提供一些借鉴。

关键词：超大基坑；内支撑；拆除技术

引言

在城市高速发展的现代社会，土地资源变得日益紧张，人们开始深入开发地下空间，所以导致基坑工程开挖深度也不断的增大。通常来说，在软土地基条件下，超大深基坑支护施工通常是采用板式支护+内支撑的支护结构形式，可以有效控制基坑位移量，而内支撑通常会采用刚度较大的钢筋混凝土材料。因此，往往面临着大面积混凝土内支撑拆除问题。本文研究超大基坑内支撑拆除施工技术，总结出解决问题的方法及技术措施。

1工程概况

某工程项目为6层商业建筑形式，整体设置地下3层地下室。基坑整体形状呈现不规则的矩形，面积达到46600㎡，开挖施工深度超过14m。对周边情况进行调查分析，发现该项目北侧临近在建地下连通道，在通道两侧分布着市政管线；东侧是在建的地铁11号线高架；南侧为在建临时道路；西侧分布着道路以及架空电缆。

2支护设计概况及施工工况

本次工程项目中，基坑工程土方开挖会对地铁11号线的高架以及北侧既有道路产生影响。本项目选用钻孔灌注桩作为分隔墙施工，把基坑结构分为2个区域，分别是西侧A区和东侧B区。在两个分区中间设置有分隔墙，采用钻孔灌注桩结合三轴水泥土搅拌桩止水帷幕作为围护形式施工。基坑竖向设置三道钢筋混凝土水平支撑，采用“对撑+角撑+边桁架”的形式。

对本项目基坑来说，基本施工工况如下：①首先平整好场地，现场施工进行表面硬化处理后，开始围护桩、搅拌桩、工程桩等结构的施工。②支护结构强度性能达标后，进行A区开挖施工。③在A区基坑地下室结构施工出±0.000时，保留分隔墙栈桥，开始进行B区开挖。④在B区开挖到底，并浇筑到地下室±0.000后，将A区栈桥拆除，凿除分隔墙，完成两侧地下室结构的连接。

3支撑拆除关键技术研究

3．1拆撑顺序分析

通常来说，在拆撑前，应确保地下结构以及换撑达到设计强度要求，但是对于超大型深基坑来说，需要将基坑底板全部浇筑结束后，才能进行支撑分层拆除施工。这样的施工方式难以达到本项目工期的要求，施工效率不高。结合本工程的支撑布置形式，分别研究不同拆撑顺序对基坑施工的影响。

1)先拆除中部对撑，后拆除边桁架+角撑。该拆撑顺序的优势是中间对撑的间距比较大，且施工区域内混凝土方量相对于角撑或者边桁架区域偏少，所以先拆除的部分能够快速的形成结构施工工作面，和常规的基坑工程土方盆式开挖方式结合，不需要调整施工工序。缺陷是拆撑必须满足规定条件才能进行，即应在中部、边跨中部全部浇筑结束并达到强度后进行。也可以设十字形状的换撑，只保留四角区域不浇筑，所以需要等待较长的时间。地下室结构施工从四角向周边延伸，对结构材料运输、浇筑造成一定影响。

2)先拆除边桁架+角撑，后拆除中部对撑。该施工顺序的优势是角撑数量多，先拆除部分结构，以确保后续拆除施工可以缩短工期，并且在四角位置上可采取分块拆除的方式，并不会形成拆撑工作面不足的情况。在角部拆除的环节，中间位置上对撑可以达到抵抗土体压力的作用，有效控制基坑变形。主体结构从四周向中间连续性浇筑，形成稳定的环形换撑结构。在结构综合分析后，可以确定先拆撑作业区域，不需要结构面板施工全部完毕。缺陷就是在开始制作的环形换撑，首先应加强主体结构设计，并保持足够的预留板块纵深，计算分析难度高，还有就是和盆式开挖方式存在冲突，需要慎重选择施工方案。此外，在最初开挖的结构上，对主体结构施工、材料运输等方面有着较高要求，需要加强分析和控制。

3)先拆除西北角，从西北向东南退拆。这种拆除施工的顺序优势是初期拆除的工程量较小，只需要进行北、中、西方向的部件拆除，浇筑形状为倒L型。首先拆除西北方向上对撑交叉部位，然后进行八字撑和角撑的拆除施工。该方式是从西北方向开始，逐步向西南方向拆除施工，主体结构也要按照该顺序浇筑，以形成竖向流动的工序。可以在上一层结构形成倒L型换撑条件，采用立体交叉作业方式，并且从西北到东南方向开展施工流程，与现场栈桥行车路线是一致的，收尾作业较为简单。缺陷就是初期拆撑的空间比较小，随着不断的形成结构块，拆撑面积快速增大，使用的混凝土材料也会不断增多，需要投入较多的人力、物力才能满足连续施工的要求，一旦出现施工中断，极易影响施工效果。这种方法对施工单位能力要求比较高。

4)从北向南退拆。这种拆除顺序适用于南北长度较大的B坑，这是因为该基坑内没有设置南北方向的对撑，南北两端只是通过角撑受力连接，和土方开挖以及结构施工顺序形成搭接施工，所以在B坑使用该方式效果良好。经过上述分析，因为A坑西北角和基坑中间部位的距离较大，所以拆撑结构和结构施工应采取立体交叉作业方式，施工速度较快，A坑先进行西北角拆除，从西北方向退拆施工。

3．2拆撑方式分析比选

1)静力切割。对于钢筋混凝土结构可采取静力切割方式。这种方式的主要工具是金刚石，在高速旋转带动之下，将规定部位上的钢筋和混凝土磨削切割，形成规定的形状。这是目前世界上比较先进的切割方式，效果好。

在切除的环节，可将钢筋混凝土静力切割法和吊装设备联合起来同时进行拆除作业。这种方式具备如下优点：①根据需要可以任意方向进行切割，形状、尺寸、深度都是可控的；切割速度快、效率高。②因为该方式采用金刚石链锯磨削，所以振动非常小，不会给周边结构造成损伤，且截面平整，作业效率高。③现场施工噪音比较小，不会产生严重的扬尘等危害，环境污染问题较少；切割后混凝土以块状、条状为主，调运和清理比较容易。缺陷如下：①切割设备是专用的，投入资金量大。②切割前应做好切割部位上钢丝绳绑扎施工，前期准备工作量大，和调运设备联合进行，对施工单位人员技术要求高。

2)机械破除。该方法主要是通过机械设备将支撑的混凝土破碎，形成混凝土碎块，再切割钢筋。通常来说，机械破除方法有如下优点：①操作方便、设备简单，对操作人员要求低；②常规操作方式，成本比较低。③破碎后，钢筋可以回收利用，经济损失比较小。缺点如下：①拆撑机械在结构面移动，所以在使用前需要先检查结构板承载性能，避免在车辆移动时造成结构损坏。②现场施工噪音较大，会产生较大的振动、扬尘等危害，影响生态环境。③破碎后，形成混凝土碎块，大小不一，清理施工难度较高。

本项目基坑面积超大，支撑拆除工作量较大，采取单一支撑拆除方式比较难以实现，所以要考虑到现场情况，结合工程方案、工艺等要素，分析比较项目工期和造价，以保护环境、提高效益为出发点，最终选用静力切割与机械破除联合的方式，取得了较好效果。

4结语

综上所述，超大基坑内支撑拆除量巨大，在拆除时也有多种方法可供选择，施工单位可考虑到现场的情况，分析研究项目内支撑布置方式和特点，确定合理的施工方案，并加强现场施工流程管控，从而提高施工水平，促进综合效益的提升。本项目采取静力切割与机械破除联合的内支撑拆除方式，取得了较好的经济效益，可为今后类似工程提供一定的借鉴。

参考文献：

[1]卓有.大型深基坑水平支撑拆除施工技术的研究及应用[J].四川水泥,2021(09):193-194.

[2]胡秋生.深基坑混凝土内支撑拆除施工技术的应用研究[J].居业,2020(12):61-62.

[3]夏建云,赵德鹏.基于复杂条件下建筑超深基坑内支撑体系拆除施工技术的研究[J].价值工程,2020,39(13):214-216.

[4]翁新云.建筑基坑工程内支撑拆除施工技术研究探讨[J].四川水泥,2019(11):293-294.

[5]包若涵.大面积基坑钢筋混凝土支撑封闭式拆除施工技术[J].建筑施工,2019,41(02):220-222.