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摘要:随着城市用地的日趋紧张,高层及超高层建筑的不断发展,在城市建设中深基坑应用越来越广泛。本文结合龙岗区第四人民医院深基坑内支撑拆除施工案例,将分片分段拆除深基坑内支撑成功经验做一归纳总结,供类似工程项目借鉴。
关键词:内支撑拆除; 分片分段;深基坑
1工程概况
龙岗区第四人民医院位于龙岗区南湾街道南岭小学西侧,建设用地面 积约 20844 m,总建筑面积 108804 m,其中地下室 47517 m;主体为框架- 剪力墙结构,地下室3 层. 门急诊楼、医技楼地上5 层. 行政后勤楼地上9 层, 住院楼地上 18 层;发热及高压氧仓地下 1 层,地上 2 层;最大建筑高度81.6m;设计住院床位 500 张,停车位 750 个。建成将成为集医疗、预防、教学、科研于一体的综合性二级甲等医院。
本工程基坑面积约 17459.8 m,基坑底部大面标高约 -15.55m;基坑内支撑由混凝土支撑梁,连系梁,钢管混凝土立柱,腰梁,混凝土板撑组成,其中混凝土支撑梁截面分别为支撑梁 1:800×1000 和支撑梁 2: 1200×1000,连系梁截面为 800×800,混凝土强度 C30;钢管混凝土立柱下部采用直径 1000mm 灌注桩. 混凝土强度 C30,上部采用 4620820 钢管. 钢管内浇灌 C30 混凝土至钢管顶部;腰梁截面为 1200×1000;混凝土板撑厚度 300mm,混凝土强度 C30。第一层支撑标高为 -2.2m(負二层板面标高 -6.0m),第二层支撑标高为 -7.7m(负三层板面标高 -10.0m),第三层支撑标高为 -10.3m。
2施工拆除重难点分析
2.1支撑拆除量大, 支撑混凝土总量约 3935.1m?;混凝土强度达 C30,人工剔凿难度大。如何选择合适的支撑拆除方法,在保证拆撑过程中基坑及结构安全前提下,既可满足支撑拆除进度要求,又能节约施工费 用是支撑拆除的难点;
2.2现场场地狭小,吊装困难,东侧为市道路,西侧、北侧紧邻居民区, 汽车吊只能设置于现场南侧;各种材料堆场设置于基坑上方,基坑安全是重点;
2.3支撑分布密,分布范围大,现场能提供场地有限,如何合理安排支撑拆除顺序,在保证安全的前提下最大限度减少对主体结构施工以及周边环境的影响,是本工程支撑拆除的难点;
2.4塔吊布置及选型需考虑拆除内支撑梁需要,是本工程的重点;
2.5汽车坡道、后浇带等薄弱部位处理是重点;
3分片分段拆除施工技术
3.1分片分段拆除施工部署
支撑梁拆除整体施工顺序:施工 3 段筏板施工完成→施工 3 段筏板处换撑板带施工完成(混凝土强度达到 80%)→搭设支撑拆除所需架体→拆除西北角第三层支撑板撑→拆除西北角第三层支撑支撑梁→拆除西北角第三层支撑腰梁→拆除西北角第三层支撑钢管混凝土立柱
施工 2 段、3 段负三层顶梁板及范围内换撑梁施工完成(混凝土强度等级达到 80%)→搭设支撑拆除所需架体→拆除西北角第二层支撑板撑→ 拆除西北角第二层支撑连系梁→拆除西北角第二层支撑支撑梁→拆除西北角第二层支撑钢管混凝土立柱
施工 1 段、2 段、4 段、5 段、7 段负三层顶梁板及范围内换撑梁施工完成(强度达到 80%)→搭设支撑拆除所需架体→拆除东南角及东北角第二层支撑板撑→拆除东南角及东北角第二层支撑连系梁→拆除东南角及东北角第二层支撑支撑梁→拆除东南角及东北角第二层支撑腰梁
施工 8 段、9 段负三层顶板、范围内换撑梁施工完成(80%)→拆除西南角第二层支撑板撑→拆除西南角第二层支撑连系梁→拆除西南角第二层支撑支撑梁→拆除西南角第二层支撑腰梁→拆除西南角第二层支撑钢管混凝土立柱
施工 1 段、2 段、4 段、5 段、7 段负二层顶梁板及范围内换撑梁施工完成(强度达到 80%)→拆除东南角及东北角第一层支撑板撑→拆除东南角及东北角第一层支撑连系梁→拆除东南角及东北角第一层支撑支撑梁→ 拆除东南角及东北角第一层支撑腰梁→拆除东南角及东北角支撑钢管混凝土立柱。
3.2金刚石绳锯切割
3.2.1施工工艺流程
确定切割断面位置→钻吊装孔和穿绳孔→安装固定导向轮→固定绳锯机→安装金刚石绳索→连接相关操作系统→设置安全防护栏→切割
3.3.汽车坡道处理
本工程拆撑共设计四处地下室外墙与汽车坡道相连,坡道上方墙体悬臂,其悬臂高度随坡道起坡而变短。此部位拆撑前,需安装钢梁进行换撑 传力。钢梁与坡道内侧主体结构钢筋混凝土对齐对顶进行传力,钢梁按间距 2m 布置。
本工程后浇带为收缩后浇带、沉降后浇带两种,最早需在两侧混凝土 龄期达到60c 后并经设计同意后方可浇筑封闭。因拆撑时,后浇带尚未封闭, 换撑不连续,为安全起见,后浇带部位采用 18# 工字钢 @2m 进行传力。
换撑施工工序如下:后浇带施工,在后浇带混凝土内埋人钢梁进行支 撑(两侧伸人混凝土 150mm 以上);待结构底板强度达标后,进行对应区段内的支撑梁拆除。
3.4.钢马锻支撑
第二层支撑梁底到距离负二层板高度为 1.3 米,可采用马锻临时支撑拆除。
马锻采用槽钢材料组合成,上横梁(14# 槽钢)、下横梁(12# 槽钢)、纵梁(12# 槽钢)、两侧八字立柱脚(12# 槽钢),槽钢马锻在场外预焊好成整体,构件长度根据搭设高度确定,高度一般为距离下部板高度减 100 ~ 300mm 焊接,剩下缝隙垫置木方条顶死至梁底。
支撑梁放置槽钢马锻托架,根据分段切割长度每块支撑梁至少放置两个马锻,放置距离切割位置边缘约 300 ~ 400mm,马锻托架搭设及使用情况见下图:
4施工安全控制要点
拆撑前置条件必须保证主体结构混凝土强度及换撑梁强度达到 80% 后方可进行;
脚手架搭设及马凳设置必须满足受力要求,加强过程中质量验收; 拆撑是受力体系转换的过程,需要控制拆撑顺序,并加大频率对基坑
内力监测;
处于生活密集区的项目,场区狭小,无法采用汽车吊进行拆撑块吊装, 用塔吊吊运,需根塔吊吊重性能控制拆撑块的大小,塔吊吊运范围内不允许有施工人员,合理安排施工工序,做到错开施工;
绳锯切割时.绳锯必须固定牢靠,绳锯旋转正方向必须设置硬防护, 并禁止人员从前方经过;
操作架体临边防护必须由专业架子工搭设,确保其牢固可靠; 拆除过程中加强基坑监测,做到每日两次的监测频率;
5效益分析
通过对比常规整体拆除方式,本工程分片分段拆除可节省工期 71 天。结束语:该工程有分片分段拆除深基坑内支撑的施工技术经验,可供今后类似工程借鉴。今后在分片分段拆除顺序、土建结构施工进度协调配合方面,还应深人探讨研究。
参考文献:
[1]施红健,深大基坑混凝土内支撑拆除安全控制技术研究[J].建筑安全 .2013
[2]张善壮.董福永.李永虎.深基坑有限空间内支撑拆除方案优化[J].建筑施工 .2018
[3]陈浩.安雄宝.周凯.牟岚.李慧.大型城市综合体的深基坑内支撑分段拆除技术 [C]. 《施工技术》杂志社 .2015
[4]赵样平.吴大朋.欧龙艳.一种狭窄场地深基坑内支撑换撑施工方法[J].广东土木与建筑 .2015
关键词:内支撑拆除; 分片分段;深基坑
1工程概况
龙岗区第四人民医院位于龙岗区南湾街道南岭小学西侧,建设用地面 积约 20844 m,总建筑面积 108804 m,其中地下室 47517 m;主体为框架- 剪力墙结构,地下室3 层. 门急诊楼、医技楼地上5 层. 行政后勤楼地上9 层, 住院楼地上 18 层;发热及高压氧仓地下 1 层,地上 2 层;最大建筑高度81.6m;设计住院床位 500 张,停车位 750 个。建成将成为集医疗、预防、教学、科研于一体的综合性二级甲等医院。
本工程基坑面积约 17459.8 m,基坑底部大面标高约 -15.55m;基坑内支撑由混凝土支撑梁,连系梁,钢管混凝土立柱,腰梁,混凝土板撑组成,其中混凝土支撑梁截面分别为支撑梁 1:800×1000 和支撑梁 2: 1200×1000,连系梁截面为 800×800,混凝土强度 C30;钢管混凝土立柱下部采用直径 1000mm 灌注桩. 混凝土强度 C30,上部采用 4620820 钢管. 钢管内浇灌 C30 混凝土至钢管顶部;腰梁截面为 1200×1000;混凝土板撑厚度 300mm,混凝土强度 C30。第一层支撑标高为 -2.2m(負二层板面标高 -6.0m),第二层支撑标高为 -7.7m(负三层板面标高 -10.0m),第三层支撑标高为 -10.3m。
2施工拆除重难点分析
2.1支撑拆除量大, 支撑混凝土总量约 3935.1m?;混凝土强度达 C30,人工剔凿难度大。如何选择合适的支撑拆除方法,在保证拆撑过程中基坑及结构安全前提下,既可满足支撑拆除进度要求,又能节约施工费 用是支撑拆除的难点;
2.2现场场地狭小,吊装困难,东侧为市道路,西侧、北侧紧邻居民区, 汽车吊只能设置于现场南侧;各种材料堆场设置于基坑上方,基坑安全是重点;
2.3支撑分布密,分布范围大,现场能提供场地有限,如何合理安排支撑拆除顺序,在保证安全的前提下最大限度减少对主体结构施工以及周边环境的影响,是本工程支撑拆除的难点;
2.4塔吊布置及选型需考虑拆除内支撑梁需要,是本工程的重点;
2.5汽车坡道、后浇带等薄弱部位处理是重点;
3分片分段拆除施工技术
3.1分片分段拆除施工部署
支撑梁拆除整体施工顺序:施工 3 段筏板施工完成→施工 3 段筏板处换撑板带施工完成(混凝土强度达到 80%)→搭设支撑拆除所需架体→拆除西北角第三层支撑板撑→拆除西北角第三层支撑支撑梁→拆除西北角第三层支撑腰梁→拆除西北角第三层支撑钢管混凝土立柱
施工 2 段、3 段负三层顶梁板及范围内换撑梁施工完成(混凝土强度等级达到 80%)→搭设支撑拆除所需架体→拆除西北角第二层支撑板撑→ 拆除西北角第二层支撑连系梁→拆除西北角第二层支撑支撑梁→拆除西北角第二层支撑钢管混凝土立柱
施工 1 段、2 段、4 段、5 段、7 段负三层顶梁板及范围内换撑梁施工完成(强度达到 80%)→搭设支撑拆除所需架体→拆除东南角及东北角第二层支撑板撑→拆除东南角及东北角第二层支撑连系梁→拆除东南角及东北角第二层支撑支撑梁→拆除东南角及东北角第二层支撑腰梁
施工 8 段、9 段负三层顶板、范围内换撑梁施工完成(80%)→拆除西南角第二层支撑板撑→拆除西南角第二层支撑连系梁→拆除西南角第二层支撑支撑梁→拆除西南角第二层支撑腰梁→拆除西南角第二层支撑钢管混凝土立柱
施工 1 段、2 段、4 段、5 段、7 段负二层顶梁板及范围内换撑梁施工完成(强度达到 80%)→拆除东南角及东北角第一层支撑板撑→拆除东南角及东北角第一层支撑连系梁→拆除东南角及东北角第一层支撑支撑梁→ 拆除东南角及东北角第一层支撑腰梁→拆除东南角及东北角支撑钢管混凝土立柱。
3.2金刚石绳锯切割
3.2.1施工工艺流程
确定切割断面位置→钻吊装孔和穿绳孔→安装固定导向轮→固定绳锯机→安装金刚石绳索→连接相关操作系统→设置安全防护栏→切割
3.3.汽车坡道处理
本工程拆撑共设计四处地下室外墙与汽车坡道相连,坡道上方墙体悬臂,其悬臂高度随坡道起坡而变短。此部位拆撑前,需安装钢梁进行换撑 传力。钢梁与坡道内侧主体结构钢筋混凝土对齐对顶进行传力,钢梁按间距 2m 布置。
本工程后浇带为收缩后浇带、沉降后浇带两种,最早需在两侧混凝土 龄期达到60c 后并经设计同意后方可浇筑封闭。因拆撑时,后浇带尚未封闭, 换撑不连续,为安全起见,后浇带部位采用 18# 工字钢 @2m 进行传力。
换撑施工工序如下:后浇带施工,在后浇带混凝土内埋人钢梁进行支 撑(两侧伸人混凝土 150mm 以上);待结构底板强度达标后,进行对应区段内的支撑梁拆除。
3.4.钢马锻支撑
第二层支撑梁底到距离负二层板高度为 1.3 米,可采用马锻临时支撑拆除。
马锻采用槽钢材料组合成,上横梁(14# 槽钢)、下横梁(12# 槽钢)、纵梁(12# 槽钢)、两侧八字立柱脚(12# 槽钢),槽钢马锻在场外预焊好成整体,构件长度根据搭设高度确定,高度一般为距离下部板高度减 100 ~ 300mm 焊接,剩下缝隙垫置木方条顶死至梁底。
支撑梁放置槽钢马锻托架,根据分段切割长度每块支撑梁至少放置两个马锻,放置距离切割位置边缘约 300 ~ 400mm,马锻托架搭设及使用情况见下图:
4施工安全控制要点
拆撑前置条件必须保证主体结构混凝土强度及换撑梁强度达到 80% 后方可进行;
脚手架搭设及马凳设置必须满足受力要求,加强过程中质量验收; 拆撑是受力体系转换的过程,需要控制拆撑顺序,并加大频率对基坑
内力监测;
处于生活密集区的项目,场区狭小,无法采用汽车吊进行拆撑块吊装, 用塔吊吊运,需根塔吊吊重性能控制拆撑块的大小,塔吊吊运范围内不允许有施工人员,合理安排施工工序,做到错开施工;
绳锯切割时.绳锯必须固定牢靠,绳锯旋转正方向必须设置硬防护, 并禁止人员从前方经过;
操作架体临边防护必须由专业架子工搭设,确保其牢固可靠; 拆除过程中加强基坑监测,做到每日两次的监测频率;
5效益分析
通过对比常规整体拆除方式,本工程分片分段拆除可节省工期 71 天。结束语:该工程有分片分段拆除深基坑内支撑的施工技术经验,可供今后类似工程借鉴。今后在分片分段拆除顺序、土建结构施工进度协调配合方面,还应深人探讨研究。
参考文献:
[1]施红健,深大基坑混凝土内支撑拆除安全控制技术研究[J].建筑安全 .2013
[2]张善壮.董福永.李永虎.深基坑有限空间内支撑拆除方案优化[J].建筑施工 .2018
[3]陈浩.安雄宝.周凯.牟岚.李慧.大型城市综合体的深基坑内支撑分段拆除技术 [C]. 《施工技术》杂志社 .2015
[4]赵样平.吴大朋.欧龙艳.一种狭窄场地深基坑内支撑换撑施工方法[J].广东土木与建筑 .2015