第九节内支撑拆除施工方案

技术标部分包深圳市城市轨道交通14号线工程施工总承包-6-内支撑拆除施工方案内支撑概况本工程一期基坑支护为T1塔楼部分，拟建5层地下室，基坑开挖深度约为25.70m~26.70m，基坑支护整体采用桩+内支撑的支护体系，坡顶采用土钉墙或自然放坡+挂网喷浆支护，临近道路处采用注浆锚管及高压旋喷桩进行加固。本工程共四道内支撑，178根立柱。内支撑梁截面尺寸有：ZCL-1：1000mm×800mm；ZCL-2：1000mm×1000mm；ZCL-3：1200mm×1000mm；ZCL-4：1200mm×1000mm，冠梁截面尺寸为GL-1：1300mm×800mm，腰梁截面尺寸为YL:1000mm×1000mm。第一道内支撑梁面绝对标高为+7.200m，拆除混凝土方量约为4469.23m³；第二道内支撑梁面绝对标高为+2.200m，拆除混凝土方量约为4469.23m³；第三道内支撑梁面绝对标高为-2.300m，拆除混凝土方量约为5294.23m³；第四道内支撑梁面绝对标高为-6.300m，拆除混凝土方量约为5294.23m³。第一、二道内支撑梁及腰梁的混凝土强度等级为C30，第三、四道内支撑梁及腰梁的混凝土强度等级为C35，主筋采用HRB400级钢筋，箍紧采用HPB300级钢筋。基坑内所有内支撑梁及腰梁均需拆除，总计拆除混凝土方量约为19526.92m³，保障地下室施工工期节点、周边环境保护及对已施工完成机构保护是本次内支撑拆除的重点。T1塔楼内支撑平面布置图内支撑构件统计表内支撑构件统计表支撑梁道数构件名称截面尺寸(B×H)mm长度（m）混凝土方量（m³）混凝土标号合计第一道ZCL-11000×8001660.251328.50C30支撑梁合计19204.04m，拆除混凝方量合计约19526.92m³ZCL-21000×10002705.472705.47C30YL1000×1000435.26435.26C30施工栈板14m×25m厚度200mm140.00C30第二道ZCL-11000×8001660.251328.50C30ZCL-21000×10002705.472705.47C30YL1000×1000435.26435.26C30第三道ZCL-21000×10001899.471899.47C35ZCL-31200×10001207.781449.34C35ZCL-41200×10001258.471510.16C35YL1000×1000435.26435.26C35第四道ZCL-21000×10001899.471899.47C35ZCL-31200×10001207.781449.34C35ZCL-41200×10001258.471510.16C35YL1000×1000435.26435.26C35内支撑大样图ZCL-1、ZCL-2配筋图ZCL-3、ZCL-4配筋图YL配筋图格构柱大样图格构柱构造图支撑立柱连接详图内支撑与结构位置关系内支撑与地下室结构标高相对关系图第一道内支撑平面布置图第二道内支撑平面布置图第三、四道内支撑平面布置图内支撑拆除施工内支撑常用拆除方法分析作为临时支撑结构，因其处于城市市区，周围管线复杂且建筑物密集，且工期较紧，这对拆撑方法也提出更高的挑战。常用的混凝土拆除方法有控制爆破拆除、静态爆破、机械切割、人工拆除等。以其所处特殊地理位置和空间，结合拆除安全、质量要求对上述几种拆除方法比较如下：拆撑方法方法介绍特点及适用范围人工破除利用小型切割凿除工具将支撑结构分段分片剔除，然后转移混凝土块。人工风镐拆除基坑安全度高，但工期太长，人力需要量大，对施工安全威胁较大。适用于所有混凝土构筑物破碎施工。机械切割将支撑结构分段切除，然后采用塔吊或其他大型机械直接吊运出基坑外后运输。对周边环境无影响，工期短，但需要频繁使用吊装机械，施工造价较高。大型构件切断拆除、吊运需要大空间和通道。控制爆破/动态爆破对孔位、孔距等爆破参数进行精心的设计，并对爆破声响、飞石、振动、冲击波、破坏区域以及破碎体的散坍范围和方向进行严格控制并采取相应措施。爆炸压力瞬间释放，工期短，但在闹市区、建筑物密集区，振动幅度大，对现有结构、周围建筑物及地下设施带来极大影响，且产生飞石，危及街道行人安全，防护措施要求严格。适合空旷场地的建筑物整体拆除。静态爆破在支撑结构上钻密集的炮孔，灌入膨胀剂，膨胀力缓慢地、静静地传给混凝土支撑使其破碎，将钢筋混凝土胀裂以后，再用风镐剔除混凝土块。可有效降低因拆撑对周围建筑物的影响；产生的粉尘少，噪音小，环保效果好；施工安全简便，设备操作简单；对配筋多、混凝土标号较高的钢筋混凝土破碎效果较差，导致工期较长。适用于混凝土构筑物破碎施工，尤其适用地处城市闹市区、周围建筑物密集区深基坑水平临时支撑体系拆除。内支撑拆除方法选择为了确保不对已施工的永久结构工程及周边建筑物、地下设施造成不利影响，严格控制支撑体系拆除后基坑的变形，考虑安全、质量、工期、成本、环境保护等因素，本工程内支撑拆除方法选择如下：本工程第二道~第四道内支撑拆除选用静力爆破法与机械拆除法相配合拆除内支撑。即先在梁顶面预留孔或钻孔，成孔后向孔内埋入破碎剂，装药后24小时内，孔内药物发生化学反应后，将混凝土梁爆裂，再用小功率炮机+局部人工风镐配合将砼梁破碎，最后用塔吊或汽车吊将残渣吊运至专用汽车进行外运。第一道内支撑采用液压绳锯切割+机械拆除法相配合拆除内支撑，首先采用绳锯将内支撑梁分段切除，再通过叉车将支撑梁段转移至塔吊覆盖范围内或汽车吊吊装范围内，最后采用塔吊和汽车吊配合将切割的内支撑梁段装车外运。换撑方案拆除需按照“先换撑、后拆撑；先联系梁、后承重梁；先小撑、后大撑”的原则进行，随塔楼以外地下室主体结构施工进度，逐道拆除内支撑梁，拆除前需确认对应的换撑板混凝土强度达到设计混凝土强度等级及以上，在内支撑拆除前为保证基坑安全，需要对T1塔楼与裙房的后浇带做特殊加强处理，保证楼层水平结构整体刚度和强度。本工程内支撑拆除之前首先进行换撑施工，具体换撑设计如下：1）基坑施工完成、底板浇筑完成后，将地下室底板边与支护结构之间部分用不低于C25的素混凝土回填，并且回填混凝土强度达到设计强度的75%以后方可拆除第四道支撑梁。2）施工完成B4底板（-6.000标高）及该处的传力换撑板带（与楼板同强度），并且混凝土强度达到设计强度的90%以上时方可拆除第三道支撑梁。3）施工完成B3底板（-2.000标高）及该处的传力换撑板带（与楼板同强度），并且混凝土强度达到设计强度的90%以上时方可拆除第二道支撑梁。4）根据监测的基坑变形情况，决定是否将-2.000标高以下部分先行回填。5）施工完成B2底板（2.000标高）及该处的传力换撑板带（与楼板同强度），并且混凝土强度达到设计强度的90%以上时方可拆除第一道支撑梁。6）根据监测的基坑变形情况，决定是否将2.000标高以下部分先行回填。基坑换撑设计示意图内支撑拆除施工内支撑拆撑总体施工流程内支撑拆除总体施工流程内支撑拆除顺序先换撑，后拆撑，即下部结构混凝土强度达到设计强度以后，开始拆撑作业；下层主体结构梁板支撑架需在本层及上层梁板混凝土强度都达到100%后，方可拆除；先拆连系撑，后拆承力撑；先拆小撑，后拆大撑；分区对称拆除：人工将支撑梁与围檩对称断开（仅保留底筋以确保悬臂结构稳定并同时满足卸载要求）→支撑对称拆除；支撑与围檩断开时保留底筋拆撑过程中对支撑结构受力及位移进行监测，信息化施工，如果遇到异常情况应及时上报，立即停止支撑拆除，并启动应急预案措施。内支撑拆除平面分区本工程每层内支撑拆除平面共分为A、B、C、D共四个施工区，根据设计要求及内支撑拆除原则，A、B区同时对称施工，C、D区同时对称施工，整体施工顺序为先行施工A、B区，再施工C、D区。内支撑拆除施工分区及施工顺序施工资源投入计划劳动力投入计划内支撑拆除劳动力投入计划表序号工种数量备注1石工30钻孔、拆除2气割焊工6割除钢筋3杂工15钢筋搬运，渣土清理4切割机操作工20绳锯机操作5起重工6吊装6机修工2绳锯机保养、修理机械设备投入计划机械设备投入计划表序号设备名称型号数量(台）设备来源备注1塔吊QTP70202自有/2绳锯机TD-2210自有25KW/台，1台备用3钻孔机200型10自有/4平板拖车/2自有/5泥头车12立方5自有/6叉车5t2自有/7空压机18.5立方4自有90KW/台8风镐1.820自有/9风钻230自有/11炮机PC606自有/12铲车202自有/拆除施工工艺静态破碎施工工艺施工工艺流程钻孔→灌入膨胀剂静态破碎→剥除待拆支撑梁的保护层外皮→割除支撑梁钢筋→人工剔凿成碎块→碎渣清运。静态破碎原理在静态破碎剂的作用下使混凝土涨裂、产生裂缝，再使用冲击锤或风镐解小、破除，从而达到拆除的目的。为达到较好的静态破碎效果，需使用质量好的静破剂。静态破碎剂进行破碎的机理与炸药破碎机理不同，它主要是靠破碎剂在被破碎体内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形、温度升高、体积膨胀，以致逐渐增大对孔壁的静膨胀压力作用，使介质产生龟裂而解体，静力膨胀破碎法也称静力迫裂或静力破碎技术。静态破碎剂的破碎机理：静态破碎剂是以特殊硅酸盐、氧化钙为主要原料，配合其他有机、无机添加剂而制成的粉末状物质，典型的化学反应式为：CaO+H2O→Ca(OH)2+6.5×104J当氧化钙变成氢氧化钙时，其晶体结构发生变化，会引起晶体体积的膨胀。根据测定，在自由膨胀的前提下，反应后的体积可增长3至4倍，其表面积也增大近100倍，同时每摩尔还释放出6.5×104J的热量。如果将它注入炮孔内，这种膨胀受到孔壁的约束，压力可上升到50Mpa，介质在压力作用下会产生径向压缩应力和切向的拉伸应力。岩石或混凝土等脆性介质的抗拉强度远小于其抗压强度，岩石的抗拉强度约为5～10Mpa,混凝土的抗拉强度约为20～60Mpa。通常无声静态破碎剂的膨胀压力可达30～50Mpa,当炮孔中的静力破碎剂发挥作用时，炮孔周围介质产生环向拉应力，当拉应力值超过介质的抗拉强度时，炮孔之间便产生裂隙，随着膨胀压力的增加，裂隙逐步扩展成裂缝，继而导致介质破坏。态破碎特点静态破碎技术在本质上不属于爆破技术范畴，其破碎过程是低压和慢加载的，是一种非爆炸性的无公害破碎剂，属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，使用时按配比要求用水搅拌后灌入钻孔内，经水化作用后产生较大膨胀压力并施加给孔壁，将混凝土或岩石慢慢地破碎。静态破碎在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染。静态破碎剂不属于危险品，无公害，可按普通货物进行运输和储存，在购买、运输和保管中无任何限制。静态破碎施工静态破碎施工工艺静态破碎工艺流程图铺设废旧轮胎与废旧模板支撑梁底脚手架搭设内支撑梁保护层剔除内支撑梁孔眼施工内支撑梁静爆施工拆除脚手架和废旧轮胎材料、设备投入材料投入：按实际施工温度选择合适型号的静态破碎剂，不同型号不可混用。拌和用水为洁净的水。设备投入空压机和手风钻机数量应以满足施工进度要求为前提。静态破碎孔眼布设设计布眼孔距的疏密程度直接关系到混凝土的破碎效果，按300×300mm的间距进行重新钻孔，孔径36mm，本工程1200×1000、1000×1200和1000×1000的支撑布设4排孔。孔眼布设示意图孔眼留设孔眼直径与破碎效果有直接关系，孔过小，不利于药剂充分发挥效力；孔太大，易冲孔，本工程采用φ36mm孔径。孔深度和装药深度孔眼深度为目标破碎体的80%至90%；装药深度为孔深的100%。施工操作施工准备首先确定当地气温、药剂温度、拌合水温度、混凝土石温度、容器温度是否与要求相符合；检查药剂包装是否破损。操作前备齐以下物品：①药剂；②洁净拌合水；③盛水桶、拌合盘和水瓢；④捅棍（水平灌装）；⑤防护眼镜；⑥橡胶手套；⑦防护口罩和防护服；⑧备用洁净水和毛巾。搭设支撑防护架由架工班组按要求在支撑梁下搭设支撑架和防护操作架，在架体水平面上铺设模板做操作平台，立面挂密目安全网。回顶支撑架具体搭设参数：梁底采用顶托，龙骨采用45×90木枋，立杆沿梁方向纵距600mm，横向间距不大于500mm，水平步距不大于900mm，立杆上部自由端高度不大于200mm，剪刀撑按加强型布置。回顶支撑架搭设示意图为增强静爆效果，在装药施工前破除支撑梁混凝土保护层和割断支撑梁箍筋。支撑梁剔除保护层和割断箍筋灌注膨胀剂、静态破碎效果图装药施工（1）先将药剂加30%的水（重量比）拌成均匀的流质状后，迅速倒入孔内至孔口止。对完成灌注孔用麻袋或模板覆盖，防止孔内有飞溅物伤人。（2）混凝土石发现裂缝并待药剂充分作用后，立即向有裂缝的混凝土梁浇水，使药剂成浆和混凝土梁湿润，以此减小后续施工中的灰尘。（3）采用分多个小组同时灌装的方式，每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时，主灌装手负责灌装进孔，副灌装手负责捣实。各小组采用“同步操作，少拌勤装”的方式。每次拌药量不能超过实际能够完成的工作量。工人们在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步。这样，可以让每个钻孔内的最大膨胀压力能够基本保持同期出现，有利于砼石的破碎。（4）每次装填药剂，都要观察确定孔壁、药剂、拌和水、搅拌桶的温度是否符合要求。本工程静态破碎：采用高效膨胀剂，要严格按选定的水灰比，用人工或手提式搅拌机拌和，搅拌时间不超过60秒，拌好后马上装入孔中。拌好的浆体必须在5-10分钟内装完。装填好的孔口应用麻袋或模板覆盖，防止喷孔伤人。（5）灌装过程中，已经发烫和开始冒气的药剂不允许装入孔内。从药剂加入拌和水到灌装结束，这个过程的时间不应该超过10分钟；操作时应注意观察装填孔，发现有气体冒出有“嘶嘶”声时，冲孔可能立刻就要发生，要立即停止装药。药剂反应时间的控制药剂反应的快慢与温度有直接的关系，温度越高，反应时间越快，反之则慢。气温较低，药剂反应时间会延长，反应时间太长会给施工带来不便。一般解决办法是加入保温剂和提高拌和水温度。保温剂加入过多，也会降低药剂膨胀力。拌和水温可根据实际适当提高，但最高不可超过40℃，否则可能冲孔。反应时间一般控制在30至60分钟为较好，以利于施工。药剂反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可使用延缓反应时间的抑制剂。人工剔凿成碎块静态破碎，在药剂装填完后2~12小时可以达到破碎的效果，采取人工风镐打凿的方式破除支撑梁。成品保护措施（1）支撑拆除前需在拆除下方铺设废旧模板，预防坠落的混凝土或钢筋将楼板砸坏。（2）支撑拆除时严禁将大块混凝土从上方直接丢下来，需人工或用机械粉碎后再进行清运。（3）挖机、炮机等机械行走路线或作业点处应先在楼板上铺垫14厚钢板，防止局部荷载过大，对楼板造成破坏。（4）支撑梁与支护桩相连接的部位、支撑梁与格构柱相连接的部位，孔眼距离支护桩或格构柱应不小于20cm。垃圾外运垃圾内运：场内外运采用人工+铲车+小挖机配合进行转运，把垃圾运到出渣口以便塔吊或汽车吊吊运。场外垃圾外运：把碎渣运到指点地方进行二次破碎，破碎后加水泥做成灰砂砖，进行废弃物的二次回收利用，达到零排放。内支撑液压绳锯拆除施工工艺总体施工顺序施工准备→支撑脚手架搭设→划线定位→确定切割断面位置→安装固定导向→固定绳据机→安装金刚绳链锯→连接相关操作系统→分块切割→塔吊吊运至清运车辆外→清理场地、支架拆除。支撑梁主要断面有1.0×0.8m、1.0m×1.0m、1.2m×1.0m，内支撑切割应严格按照塔吊或汽车吊起重性能进行分段切割。支撑脚手架施工支撑梁采用脚手架进行搭设，梁底设置脚手支撑架进行内支撑梁切割。内支撑梁分块划分原则（1）切割采用钢筋混凝土绳锯切割机、钢筋混凝土钻孔机、蝶式切割机等相配合进行。切割次序为：安装起吊体系、安装切割机械并对结构进行切割将切割块卸下吊运至现场外、清理施工场地。（2）将混凝土结构分割成若干块,分块的大小以现有结构的承载能力为依据。结合现场情况和塔吊、汽车吊设备的吊装能力进行分段深化，经批准后实施。（3）按照切割分块示意图进行切割定位放线，并布设切割机。（4）需做到每块被割混凝土构件均在安全前提下作业。（5）吊装切割块根据现场情况采用用搬运叉车水平运输到指定地点。（6）内支撑梁拆除过程中必须进行施工过程的变形监测。切割设备选型本工程采用的主要切割设备为：钻石链条锯（SK-SD绳锯机）系列搭配钻孔机。主要工作性能参数为：（1）钻石链条锯纯切割速度：40～60分钟/断面每平方安装时间：20～40分钟/次绳锯机示意图（2）钻石钻孔机：纯切割速度：1.2小时/断面每平方安装时间：5分钟/次切割施工步骤及工艺（1）切割施工步骤：定位放线→钢管脚手架临时支撑→按重量分块放线确认→工艺孔，吊装孔→混凝土切割→外运输（2）钻石链条切割施工工艺1）现场接好电源、水源。2）在支撑和圈梁上划分分块切割钱。3）用钻孔机在圈梁的切割线交界处贴墙钻直径不小于108mm的通孔，用于穿钻石链条。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，按正确方法连接。6）开通水管，调节水流大小，通过控制器将链条收紧。7）固定钻台的销子尺寸从切割线到销子中央的距离是42cm。A-切割线B-销子中央支撑梁切割平面布置图（3）切割重量按现场确定，切割的支撑梁将采用机动叉车直接转运至汽车吊覆盖作业范围。叉车行走路线将采用在结构板面铺设钢板的方法保护楼板结构，采用叉车运至吊点区域。叉车行驶路线确保不伤害到墙柱预留钢筋。叉车运输示意图格构柱拆除施工工艺格构柱的拆除需在所有支撑梁拆除完成后，从上至下开始逐层向下拆除。格构柱拆除流程图搭设脚手架分段隔除格构柱拆除一侧脚手架格构柱下放内支撑拆除基坑及周边环境安全监测内支撑拆除过程中，需加强对基坑监测工作，当发现数据出现异常时，需及时上报并采取相应措施。基坑监测具体详见第十章第四节《基坑监测施工方案》。内支撑拆除施工安全保证措施施工用电安全措施施工用电安全管理电气主管工程师为现场施工用电安全直接责任人，施工用电设计及施工必须在该工程师的许可、指导、监督下进行；现场电工必须持有相应的技能等级证书，必须服从电气工程师的管理。所有电力线路和用电设备，必须由持证电工安装；电工负责日常检查和维修保养，并做好检查记录。现场内其他人员不得私自乱接、乱拉电线，违者从重处罚，对引发安全事故的还要送当地公安部门处理。对配电箱，开关箱进行检查、维修时，必须将其前一级相应的电源开关分闸断电，并悬挂停电标志牌，严禁带电作业。严禁带电作业或采用预约停送电时间的方式进行电气检修。检修电气设备前必须切断电源并在电源开关上挂“禁止合闸有人工作”的警告牌。施工现场中一切电动建筑机械和手持电动工具的选购、使用、检查和维修必须遵守下列规定：(1)选购的电动建筑机械、手持电动工具和用电安全装置，符合相应的国家标准、专业标准和安全技术规程，有产品合格证和使用说明书；(2)建立和执行专人专机负责制，定期检查和维修保养；(3)保护零线的电气连接符合要求，对产生振动的设备其保护零线的连接点不少于两处；(4)在做好保护接零的同时，还要按要求装设漏电保护器。现场照明安全措施在坑洞内作业、夜间施工或自然采光差的场所、料具堆放场、道路等，应设一般照明、局部照明或混合照明。在一个工作场所内，不得只装设局部照明。停电后，操作人员需要及时撤离现场的特殊工程，装设自备电源的应急照明。在潮湿场所以及各种通道内作