广州市市政集团有限公司工程总承包分公司 广东省广州市 510000
摘要:近年来,我国的工程建设越来越多,工程的数量和规模都在不断增加,深基坑施工也越来越多。地下空间结构常采用顺作法,先开挖基坑并设置临时混凝土支撑,基坑见底后自底向上施工地下结构,并逐步拆除临时支撑。
关键词:钢筋混凝土支撑;静力切割;支撑拆除
引言
广东地区基坑围护结构大范围采用混凝土内支撑结构体系承受开挖基坑侧壁土压力,保证基坑整体安全稳定。顺作法基坑混凝土支撑的拆卸工序,结合设计工况,一般是水平分段、竖向分层,自下而上完成1层地下结构拆卸1道支撑,这样才能逐渐释放支撑内力,使基坑整体位移缓慢变化趋于稳定,以保证基坑及周边环境的安全。内支撑拆除前,编制拆除顺序图,并用通过喷漆标注,按按照预先制定的顺序图拆除。在拆除过程中,应加大监测频率,一旦基坑监测出现报警,立即停止支撑拆除,并起动应急预案措施,亦可以考虑先拆除支撑受力相对较小的,最后拆除支撑轴力或对基坑变形影响较大的。
目前常见的混凝土支撑拆卸方式主要有人工空压机凿除、炮机凿除、静力切割、爆破等,各种拆卸方式都具有自身的优缺点,爆破法也基本适用,但是运用爆破法的现有构件保护成本较高,且爆破法的审批流程冗长,多数工程不予考虑。目前常用人工空压机凿除、炮机破除、绳锯静力切割3种方式进行砼支撑破除,根据实际情况进行了对比考察。
1拆卸工程优化须考虑以下难点
(1)周边环境复杂。城市深基坑周边多为为车流量密集的市政道路,车流量大,周边建构筑物复杂,人员集中密集。(2)工程工期紧。支撑拆除是主体结构施工的重要工序,主体结构的进度快慢直接关系到盾构始发的节点,支撑拆除工程量大(3)保护建筑结构成品。支撑拆除过程中,防止大块混凝土砸坏中板(4)安全文明施工要求高。工程地处市区,扬尘污染防治管理要求较高,工程安全文明施工目标是创建“安全文明示范工地”,安全文明施工要坚持高标准
2对各种工法进行了综合评分
分别对三种工法施工时产生的噪音进行长时间追踪监测,在现场采用手写记录的形式将噪音大小进行对比分析:
经过对比分析在1整个工日施工期间,炮机破除产生的噪音>人工破除>静力切割,静力切割绳锯机整体保持可控,数值稳定80dB以下,将对周围环境影响降到最低。
分别对三种工法施工时产生的PM2.5值进行长时间追踪监测,在现场采用手写记录的形式将PM2.5大小进行对比分析:
经过对比分析在1整个工日施工期间,炮机破除产生的PM2.5≈人工破除>静力切割,静力切割绳锯机整体保持可控,数值稳定70微克/立方米以下,对周围环境影响较小。
为了在三种方式种选取一种最适合的,对各种工法进行了综合评分。(1)人工空压机凿除。采用人工空压机凿除时,由于机械设备体积较小,灵活度极高,能清除各种狭小角落的支撑,但此方法效率极低。支撑拆卸期间扬尘严重,噪音巨大,严重影响周边环境,与项目部绿色施工理念相冲突。(2)炮机破除。采用炮机破除支撑,炮机破除效率明显高于人工作业。但同样拆卸过程中扬尘严重,噪音巨大,与争创安全文明施工示范工地的原则相违背。(3)绳锯静力切割。采用绳锯静力切割砼支撑,绳锯切割效率极高。进行切割作业时,由于绳锯需要不断浇水冷却,间接减少了扬尘,整个工作面基本无扬尘。从工期、成本、噪音、PM2.5值、穿插作业能力等5各方面决定采用静力绳锯切割的的方式,但仍需有很多改进的地方。
静力绳锯切割通过电动马达高速驱动带有金刚石串珠的绳索绕着被切割物体运转,在一定张拉力的作用下,高速磨削被切割物体,产生的磨屑和热量被冷却水带走,最终达到分离被切割物体的目的。
实际应用过程中应对静力切割方式进行优化。在混凝土支撑施工中通常采用预埋PVC管为后续绳锯静力切割腰梁穿绳穿创造条件,现场预埋材料间距不对或者堵塞,严重影响支撑梁分块,且部分预埋管胶带封口不严密,砼浇筑时对PVC管对造成堵塞,也会造成预埋管无法使用。排除砼浇筑时带来的影响,现场预埋间距基本可控。支撑梁的分块是否达到安全起吊的极限也将影响支撑梁切割后吊出效率。对现场支撑梁划分长度进行测量,现场支撑梁划分过于平均,总长度408m的混凝土支撑梁,以2米/块分成204快,没有利用靠近吊车一侧起吊半径小,起重重量大的优势。支撑梁设置分块过短,增加切割及吊装工程量。在优化后,支撑梁划分根据起吊半径重新计算设计。将起吊半径内,将支撑梁分块最大化。
优化后支撑梁分块统计表
分块种类 | 支撑长度 | 块数 | 分块长度 |
5米块 | 80米 | 16块 | 5米/块 |
3米块 | 132米 | 44块 | 3米/块 |
2米块 | 196米 | 98块 | 2米/块 |
累计 | 408米 | 158块 | / |
优化实施前 | 408米 | 204块 | / |
对支撑梁分块进行重新计算,根据吊车的起吊半径对砼支撑进行了分块,吊装半径小便分块长,吊装半径大便分块短,因此既减少了切割数量也减少了吊装数量,对拆卸效率有了较大提高。
结语
综上所述,通过混凝土支撑施工,有效避免了高地下水位复杂地质条件下基坑坍塌风险,保证了地下主体结构侧墙防水和侧墙施工工序的有效进行,达到协同施工的目的。
参考文献
[1]刘向科.苏州某地下空间工程深基坑混凝土支撑拆除工序优化技术[J].施工技术,2017(5):25-28.
[2]童晓刚.绳锯切割法在基坑支撑拆除工程中的应用[J].浙江建筑,2016(6):39-43.
[3]王勇.混凝土支撑拆除工艺、工序选择的研究及应用[J].建筑施工,2016(6):704-705,709.