基坑支撑拆除方案

第页共1164页七、后浇带及坡道洞口处钢支撑施工方案及基坑支撑拆除方案工程概况总体概况平安金融中心工程基坑临时支撑具有砼方量大、强度高、钢筋量大、钢管混凝土立柱多等特点，其中总混凝土约31400m3，支撑梁强度为C30，环撑强度为C40，总钢筋量约6510t，管径为700mm、800mm、900mm的钢管混凝土立柱共239根。基坑内支撑体系的结构概况序号项目内容1支撑体系采用双圆环钢筋混凝土内支撑，主塔楼区大环套小环，从上至下设四道（局部五道）；钢筋混凝土内支撑通过周边的腰梁与密排桩围护结构形成整体。2水平支撑系统混凝土内支撑,梁中标高分别为-26.10m，-22.10m，-15.60m，-9.00m，-1.50m；第一道内支撑：临时内支撑梁的截面尺寸为800×1200mm、1600×1800mm等；环撑混凝土强度C40，支撑梁、围檩、压顶梁、连梁混凝土强度C30；支撑封面板板厚350mm、300mm、250mm,板面标高-0.6m，混凝土等级C30。第二道内支撑：临时内支撑梁的截面尺寸为1000×800mm、2000×1000mm等；环撑混凝土强度C40，支撑梁、围檩、连梁混凝土强度C30；支撑封面板板厚250mm，板面标高-8.6m，混凝土等级C30。第三道内支撑：临时内支撑梁的截面尺寸为1000×900mm、2200×1200mm等；环撑混凝土强度C40，支撑梁、围檩、连梁混凝土强度C30；支撑封面板板厚250mm，板面标高-15.15m，混凝土等级C30。第四道内支撑：临时内支撑梁的截面尺寸为1000×1000mm、2200×1200mm等；环撑混凝土强度C40，支撑梁、围檩、连梁混凝土强度C30；支撑封面板板厚250mm，板面标高-21.6m，混凝土等级C30。第五道内支撑：围檩1500×1100mm，混凝土等级C30；支撑梁截面尺寸1200×1200mm，1100×1100mm，混凝土等级C30。3钢管混凝土立柱类型立柱高度（m）砼等级钢管材料立柱直径（mm）根数A型28.20C30Q235B90094B型28.20C30Q235B80081C型28.20C30Q235B70064基坑内支撑平面图、剖面图及拆除分区图第五道支撑平面图第四道支撑平面图第三道支撑平面图第二道支撑平面图第一道支撑平面图基坑内支撑剖面图第一道支撑拆除分区图第二、三、四、五道支撑拆除分区图基坑内支撑拆除工程量基坑临时支撑分区钢筋（t）混凝土（m3）钢管混凝土（m3）第五道1-1区2101400/第四道1-1区58027109001-2区37017252区5502565第三道1-1区58027108071-2区37017252区5502565第二道1-1区58027108201-2区37017252区5502565第一道1-1区440220010001-2区70035002-1区37018502-2区3901450总计/6510314003527拆除施工条件（1）拆除前，要确定切实可行拆除实施方案，对施工作业人员进行安全技术交底。（2）按照设计要求搭设支撑拆除的操作平台。（3）外墙与护壁桩之间换撑回填完成，并且下层地下室外墙防水施工完成。（4）将要拆除的临时支撑的下层混凝土结构、后浇带钢支撑和坡道洞口的钢支撑全部施工完成，且该楼层的整体强度达到设计强度的90%。（5）对将要拆除的内支撑梁下的楼板及预留钢筋进行相应的保护措施。（6）所有水平临时支撑拆除完成后才能拆除钢管混凝土立柱，自上而下拆除。（7）结构施工期间，在下层楼板完成换撑后，为结构施工预留竖向钢筋方便，可将局部封板提前拆除。后浇带及坡道洞口处钢支撑施工方法工程概况原有支护体系平衡被破坏后，可能会有新的应力通过换撑结构传至地下室结构体系，为了保证基坑及地下结构安全，将拆除内支撑时产生的应力保持平衡尤为重要，因此，需要在后浇带位置和坡道洞口设置传力带。本工程设计在后浇带两侧的楼板或梁中设置工字钢横跨后浇带，对其起支撑作用。同时为了保证坡道洞口两侧墙体的稳定性，在墙体之间设置圆钢管支撑。后浇带与坡道洞口钢支撑材料与大样详见下表：后浇带支撑工字钢材料表坡道洞口支撑圆钢管材料表工字型钢于楼板中的大样图圆钢管预埋件的大样图后浇带钢支撑施工后浇带部位钢支撑与楼层梁板的钢筋工程一起施工，楼板的底筋绑扎完成后安装工字钢，工字钢与底筋点焊固定，然后绑扎面筋、设置后浇带、浇筑混凝土。坡道洞口钢支撑施工序号工序内容施工措施1进入施工楼层圆钢管通过塔吊吊放到坡道洞口支撑施工的楼层2运至施工部位每段圆钢管重量不超过1t，采用平板车推至将要安装的部位。3吊装焊接吊装焊接前在坡道上搭设满堂架，采用电动葫芦吊装圆钢管，电动葫芦固定于基坑内支撑梁上，圆钢管吊装到位后，焊于埋板上地下室外墙与护坡桩之间回填施工方法回填换撑的施工流程在基坑临时支撑的拆除过程中，为了保证整个基坑支护、周边建筑的安全，须对支撑结构进行换撑措施。本工程采用C15素混凝土回填来实现换撑。按照“地下室外墙结构施工方案”的分析，素混凝土回填采用240mm厚砖墙做砖胎模，先分层进行回填混凝土施工，每层砌筑高度不大于1.5m，然后在砖胎模的表面施工防水，最后采用单侧支模施工地下室外墙。当回填混凝土和结构楼层达到强度要求后，与基坑护壁桩连成整体，达到换撑目的。回填换撑及结构施工的流程如下表：序号工作内容施工简图1拆除基坑北侧的第五道支撑。2自下而上采用砖胎模施工回填B5层混凝土。3做好防水后，施工B5层地下室结构，待楼板及外墙混凝土达到设计强度的90%后拆除第四道支撑。4继续向上采用砖胎模施工回填B4层混凝土。5做好防水后，施工B4层地下室结构，待楼板及外墙混凝土达到设计强度的90%后拆除第三道支撑。6继续向上采用砖胎模施工回填B3层混凝土。7做好防水后，施工B3层地下室结构，待楼板及外墙混凝土达到设计强度的90%后拆除第二道支撑。8继续向上采用砖胎模施工回填B2层混凝土。9做好防水后，施工B2层地下室结构，待楼板及外墙混凝土达到设计强度的90%后拆除首层支撑。10为了便于地下管线和室外工程施工，在首层支撑拆除后，暂不回填基槽，直接施工B1层地下室结构。11自上而下逐层拆除钢管混凝土立柱，封堵因立柱而预留的楼板孔洞。12根据现场地下管道、化粪池、室外工程等的完成情况分段进行B1层地下室外墙防水施工和B1层基槽回填混凝土施工。回填分区划分地下室B5、B4、B3、B2层的回填分区按照后浇带分为1-1区、1-2区、2区，各区段回填长度如右图所示。B1层基槽回填可按现场地下管道、化粪池、室外工程等的完成情况分段回填。拆除施工流程为了准确的预测本项目基坑换撑过程中对地下室结构的影响，对单元剖面采用有限元软件Plaxis进行数值模拟，对于拆撑过程中因周边土体围压对地下室结构梁板的影响采用有限元软件ANSYS进行仿真分析。模拟基坑从底板施工开始直至拆除首层内支撑，分析基坑典型剖面单元围护结构内力、楼板换撑反力变化趋势；分析利用地下室结构楼板换撑后，楼板结构承受的应力应变情况。经分析计算，确定内支撑拆除施工流程如下：拆撑原则：（1）在基坑水平内支撑拆除之前对其进行应力应变分析，从应变/应力的最小值所代表的构件开始拆除。（2）先卸载，后拆撑。在整层支撑结构具备拆除条件后，采用切割的方式，进行对称卸载，在支撑梁的一端距立柱500mm处切割其表层混凝土，对称卸载完成后再分区拆除。对已完结构的保护措施（1）水平支撑梁在拆除之前在其下面搭设钢管架，梁底铺设模板，作为施工作业平台，同时支承破碎的混凝土，操作平台的架体下安装水平兜网，防止爆破的混凝土直接砸击楼板。将静爆产生的大块混凝土剔凿成小块，再转运至楼板面用机动翻斗车运走。（2）在后浇带的位置铺设钢板，便于机动翻斗车的行驶。（3）混凝土碎渣不能集中堆放在楼板上，应及时运出。（4）对楼板上预留伸出的钢筋采用油布覆盖保护措施。架体搭设高度在1.4m～5.4m，拟沿梁跨方向搭设拆除操作平台。操作平台立杆的纵距1000mm，立杆的横距1000mm，根据梁宽适当调整，立杆的步距1200mm，立杆间加设纵横水平支撑钢管，抵抗弯矩，在操作平台外立面沿45°～60°搭设剪刀撑。楼面以上200mm距离加设一道扫地杆，纵横方向均要求加设。架体上铺模板做操作平台，架体立面挂安全网；梁底水平兜网，防止爆破的较大混凝土块直接砸击楼板。水平支撑拆除施工方法根据平安金融中心基坑工程的特点和招标文件的要求，本工程基坑临时水平内支撑拆除选用静态爆破的方法。爆破参数选定孔距：A=K×D=6×40=240mmA:孔距（mm）；K：破碎系数，钢筋混凝土为6～8；D：孔径，一般取为40mm。此时，孔距选取20cm，排距25cm，孔深H取为梁底面以上100～200mm。第五、四、三、二道水平支撑拆除施工流程序号工艺措施图示1搭设操作平台2割除面筋腰筋箍筋:因钢筋混凝土支撑内配置有密集的钢筋笼，为达到静爆最佳效果，先把钢筋混凝土构件的面筋、腰筋、箍筋割断剔除。3部分位置后钻孔:孔深按需破碎物的厚度而定，但不能钻穿，必须离底部保留0.1m～0.2m。为了保证立桩不受静爆膨胀力的影响，靠近立桩500mm范围内不得钻孔。4静爆:按照说明书配比调制好药剂，将搅拌好的药剂均匀慢慢的灌入钻好的孔中，灌满至密实，不用盖，不用塞口。在灌入静爆膨胀剂8～12小时之后，混凝土构件产生裂缝。5静爆后处理:在混凝土构件充分破碎后，再用小风镐集中破碎清运。混凝土碎块清理完后，用气割割除混凝土构件内部钢筋。首层水平支撑拆除施工流程序号工艺措施图示1拆除处首层水平支撑板，考虑现场布置塔吊的工作起重量，沿支撑梁长度方向将支撑梁分成1～2m节段，在支撑梁上，分别弹出切割线。2用钢管脚手架作为梁底支撑，钢管沿梁长度方向间距1000mm。。3支撑架搭设完毕后，在弹好的切割线位置钻孔、装填静态爆破膨胀剂。4待梁混凝土被膨胀剂胀裂后，用风镐进行凿除，露出钢筋，然后用氧割将钢筋割断。5钢筋切割完毕后，用塔吊分段吊出坑外。钢管混凝土立柱拆除施工方法由于拆除时地下室结构楼板已施工完毕，并且钢管混凝土立柱自重较大，因此采用分段拆除、内部混凝土人工剔凿的方法，自上而下，逐层拆除。序号工艺措施图示1立柱与楼板处浇筑成整体对支撑柱加以约束，防止支撑立柱长细比的变化。2搭设拆除脚手架。3立柱牛腿切除。4外侧钢管切割气焊将外侧的钢管壁分四面切割掉。5管内混凝土剔混凝土立柱利用风镐人工剔凿成长度为0.5m左右的小段后再行破碎。垃圾清运塔楼和裙楼基坑的水平内支撑拆卸下来的碎渣用机动翻斗车转运至裙楼环撑圈内的空旷场地，由起吊机械及时吊出基坑，装车外运。拆卸下来的砼渣通过人工装至机动翻斗。机动翻斗车将砼渣倒入料斗内，用塔吊吊出。塔吊将砼渣吊出基坑，装至自卸汽车，外运。砼渣清运采用机械清渣为主，人工配合为辅的清渣方案，对于机械不便作业的部位采用人工进行清理。在全部砼渣清理完毕并清扫干净后，进行下步施工。砼渣的转运需要大量的劳动力，应及时投入足够的垃圾转运车满足现场需要，减少二次转运。第五道水平支撑拆除后砼渣清运方向：直接由基坑北侧运至裙楼环撑空旷处吊出；第四道和第三道水平支撑与其下层的楼板高差较小，为了机动翻斗车能通过1-2区清运1-1区的砼渣，则需在1-2区提前拆出如上图所示的清运通道；第二道水平支撑与其下层的楼板高差较大，机动翻斗车能通过1-2区清运1-1区的砼渣，不需要提前拆出清运通道；首层水平支撑拆除后砼渣清运方向：首层支撑的水平板拆除后的砼渣用塔吊吊出，水平支撑梁分段静爆，整段吊出；钢管混凝土立柱拆除后的砼渣，则从地下室汽车坡道运出。根据现场塔吊对砼渣吊运的能力，作如下估计：每次吊装耗时10分钟，每次吊装2m3，每天的吊装时间为22:00-6:00,共8小时。所以在正常情况下，每天每台塔吊能吊运96m3砼渣，本工程拟投入两台塔吊吊运砼渣。各层各区内支撑拆除的砼渣量与清运时间如下表：基坑临时支撑分区混凝土/m3调运所需时间/天第五道1-1区14007.3第四道1-1区271014.11-2区17259.02区256513.4第三道1-1区271014.11-2区17259.02区256513.4第二道1-1区271014.11-2区17259.02区256513.4第一道1-1区220011.51-2区350018.22-1区18509.62-2区14507.6总计31400163.5安全注意事项危险因素识别（1）换撑过程中，存在维护结构和周边有明显沉降或变形的隐患。（2）拆除内支撑梁（柱）打凿和吊运碎块过程中存在坠落、物体打击的隐患。（3）如果施工时随意拆除脚手板、木方或安全网，容易造成高处坠落的风险。（4）静爆喷孔伤人。应急措施（1）应对沉降或变形深基坑临时水平支撑拆除对周边环境及临时支撑结构本身都将产生影响，由于相应支撑拆除前后过程中是一个结构受力转换过程，支撑结构内力将重新分布，这将导致基坑支撑结构的内力变化和变形、周边土体沉降变化及改变周边建筑的受力状态，因此及时掌握支护结构和周边环境的沉降和变形显得尤为重要。如发生该类情况，立即停止拆除作业，采取有效加固措施防止变形继续。施工时根据反馈的各种信息果断快速作出反应，及时调整技术参数、施工力量，在内支撑拆除的全过程中及时掌握基坑变形情况，出现异常现象应立即通报有关方面，分析原因，制定应急处理措施。施工前，准备多套应急抢险方案或物质准备是必要的，常用的抢险措施有：卸载、坡脚反压、压浆等。如出现水平位移过大，应立即停止施工