李洲
陕西建工第五建设集团有限公司 陕西 西安 710000
摘要：本文结合深圳XX市政道路深基坑内支撑转换与拆除工程的实践，通过对基坑的特点和周边环境分析，采用设置混凝土传力带平稳转荷，甄选静力绳锯切割钢筋混凝土支撑的方案，实现了城市深基坑内支撑的安全拆除并解决了施工噪音和扬尘污染问题，以期为同类工程提供参考。
关键词：深基坑；内支撑；拆除；静力切割
引言
随着城市建设的快速发展，城市土地资源日趋紧缺，开发地下空间已成大势所趋，深基坑工程作为开发地下空间的一种重要形式被广泛应用于城市建设工程，深基坑内支撑的拆除关系到基坑和周边建筑的安全并与工程进度密切相关。当前传统的拆除方法主要有人工凿除、机械破除、爆破拆除和静力切割等，本文将针对基坑特点和周边环境进行分析，确定适宜的施工方案。
一、工程概况
深圳XX地下道路采用箱型结构型式，其中匝道段基坑东侧靠近新圳河，南侧120m为海岸，西侧为正在建设中的商业楼，周边无地下管线。基坑平面大致呈六边形，面积约为 3300m2，深度为 16.3～18.5m。围护结构采用 ?1200@1000mm 荤素咬合桩，桩顶设置 1200×1000mm C30 现浇冠梁，基坑水平方向为三道钢筋混凝土支撑，断面尺寸分别为 800×800mm、1200×1000mm、1100×1000mm，支撑梁端头分别设置对应断面尺寸的腰梁，垂直方向支撑采用钢格构柱。
本工程随着地下道路主体结构的施工，需自下而上依次拆除内支撑，当前已完成结构底板和导墙。
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图1 基坑实景
二、基坑现状分析
基坑在开挖第三道支撑下土方时发生了涌水事故，补救方案是在临河一侧围护桩后打设高压旋喷桩止水，施工持续约1个月，期间基坑处于海水浸泡状态。止水完成后发现旋喷桩施工范围内第二、三道支撑间围护结构素桩均出现了不同程度的裂缝，分析原因为高压旋喷桩施工时侧向压力造成了围护结构的变形，致使素桩受荷超限开裂破坏。
当前基坑受力状态和形变均发生了较大变化，存在安全隐患，若内支撑拆除不当，将会影响基坑和人员安全，造成安全事故，拆除方案应重点考虑和解决以下问题：
1、拆除方案应力求对围护结构变形和基坑扰动最小。
2、实现第三道支撑受力的平稳转换。
3、因涌水事故导致工期滞后1个月，换拆撑方案应尽可能缩短工期。
4、施工区域为城市中心区，方案要避免噪声扰民和扬尘污染。
三、施工方案的选择
1、设计方案的调整
结合监测数据对基坑受力状态分析认为，第三道撑可以通过等效换撑实现安全拆除，第二道撑所处位置围护桩变形最大，仅靠回填土平衡围护结构的水平荷载存在较大的安全隐患，通过调查分析认为第二道支撑有保留条件，经设计和建设单位同意，将原方案改为只拆第一、三道撑，具体方案如下：
（1）底板及导墙施工完成后，在围护结构与主体结构之间混凝土传力带，待混凝土达到设计强度后拆除第三道支撑。
（2）保留第二道支撑，在结构顶板钢格构柱处增加应力扩散结构和防水构造，支撑下局部范围回填水泥石粉渣保证二道撑下回填密实。
（3）基坑回填至第一道支撑下1.0m位置，拆除第一道支撑及主体结构内部格构柱。
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图2 基坑内支撑换、拆步骤
2、拆除方法选择
目前钢筋混凝土结构拆除方法主要有人工凿除、机械破除、静音爆破、静力切割，因第三道撑拆除前结构主体底板和部分侧墙已施工完成，坑内大型破碎机械操作困难，作业过程还会造成较大的扰动，对基坑稳定不利，噪音和扬尘污染也难以避免，故而舍之；人工凿除用工量大，功效低，破除垃圾清理困难，同样存在噪音和粉尘污染问题，也不宜选用；本工程支撑梁配筋较密，静音爆破需剥离钢筋，人工工作量大。静力金刚石绳锯切割工艺扰动小，无扬尘，噪音小，工效稍低于机械破除，但可通过增加绳锯数量来提高生产率。综合考虑安全、工期、环保等因素，采用液压金刚石绳锯切割工艺实施支撑梁的切割拆除为最佳方案。
3、平面拆除顺序
支撑拆除顺序遵循先次要后主要原则，由基坑支撑角部内向基坑中部拆除，先断连系梁，再断支撑，对整根支撑而言从跨中向两侧拆除。每跨支撑切割拆除前，先将两端支撑梁与腰梁连接节点切端，避免钢格构柱承受单向力的作用，拆除时由中间向两端同时开始切割。
4、吊装方案
根据吊装距离和单吊重量结合坑边设计容许地基承载力验算确定采用80T汽车吊分四个吊点将支撑梁吊出坑，由平板运输车运至场外集中破碎回收利用。
5、支撑段划分
根据施工现场实际情况，结合吊车的吊运半径确定每段混凝土切割体的重量。每段切割长度需结合跨度大小、截面尺寸、架体承载力等综合考虑。根据设计图纸，第一、三道支撑以临时立柱为分界面，支撑长度最短 5.1m，最长 15.0m。结合支撑平面布置图，按照最大重量不超过 10.0t 为原则进行分割。为解决因支撑内力释放造成的卡锯并便于吊装，跨中第一块切割时采用上大下小的斜向45度切面。以最大跨15m支撑梁为例，节段划分及切割顺序见下图：
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图3 15m跨支撑段划分
6、支撑梁回顶方案
静力绳锯切割支撑梁需提前对支撑梁进行回顶，第三道支撑因与地面高度不一，回顶采用?48*3mm钢管脚手架，搭设高度为 1.4～2.6m，回顶支架基础为主体结构底板（厚度 0.9m），支架顶部设置顶托调节高度，与混凝土支撑之间空隙采用方木塞垫牢固。回顶钢管架体宽度超出支撑梁宽度 200mm，立杆纵距为 0.6m，横距为 0.6m，横杆步距 1.2m（根据实际可适当调整）。顶托上设置 100×100mm @800mm 木枋龙骨，龙骨垂直支撑方向。架体搭设完成后，将顶托顶死至支撑梁底。第一道支撑按实际高度搭设，在底部设置垫板。
四、静力切割工艺
1、施工准备
（1）第三道支撑传力带及结构底板、侧墙混凝土达到100%设计强度。
（2）对作业人员进行入场教育和安全技术交底。
（3）支撑梁支架安装完成50%，水电到位、夜间照明充足。
（4）做好安全防护工作，进行设备安装、调试检查。
（5）基坑监测正常开展，应急物资齐全，可随时启动应急预案。
2、切割工艺
（1）设备性能
本工程采用的切割设备为金刚石链条锯（DS-WSS30）系列。
纯切割速度：20～40分钟/断面；安装时间：10～20分钟/次。
（2）切割施工步骤：①现场接好电源、水源。②在支撑和腰梁上划分切割钱。③用钻孔机在腰梁的切割线交界处贴墙钻直径为80mm的通孔，穿金刚石链条，支撑直接按线安装设备。④将切割机器放在圈梁和支撑梁上并连接好电源，水源。⑤穿好链条并用液压钳接好接头。⑥开通水管，调节水流大小，通过控制器将链条收紧。⑦固定钻台，启动切割。
五、监测
在拆撑过程中持续对基坑围护桩和周围土体环境进行监测，建立监测台账。通过监测和现场观察，获得准确数据并及时分析处理，密切关注是否有险情及险情发生发展的情况。如遇支撑切割拆除时基坑变形过大，应立即停止切割拆除并采取必要的应急措施。
支撑拆除前两天开始将基坑监测频率调整为1天1次。换撑和拆除施工阶段，在支护结构各道支撑开始拆除到拆除完成后3d内监测频率改为2次/天。
根据实施过程监测报告显示，基坑倾斜、水平位移、地表沉降和应力等均在规范和设计的要求范围内。
六、拆除进度
第三道支撑及腰梁分南北两个单元先后拆除，共计方量约400m3，切面210个，面积约310m2,投入4组切割设备，一台80t汽车吊，3个昼夜完成；第一道支撑仅拆支撑用时1昼夜，拆除进度主要与切段长度、配筋量、吊装条件等因素有关。
七、结论
深基坑内支撑拆除是一项危险性较大的分部分项工程，应对基坑特点进行充分的分析，制定针对性的拆除方案，确保施工安全。
金刚石绳锯静力切割技术施工噪音小，无扬尘污染，可将现场破除转至工厂集中回收处理，现场不产生垃圾，实现了最大化的资源再利用，减少了坑内大型机械使用及成品保护措施，对基坑扰动小，施工效率高，在基坑安全要求高和城区内宜优先选用。
参考文献
1、李钟 深基坑支护技术现状与发展趋势 2001
2、舒安、洪琪 深基坑混凝土内撑4种拆除方法的比选 2011
3、郑新秀 静力切割技术在混凝土内支撑拆除中的应用 2016