【摘要】本文以蘇州市軌道交通雙中心項目為例,結合工程特點,經比對多種鋼筋混凝土內支撐拆除方法的優(yōu)缺點后,確定適合的施工方案,簡述了繩鋸切割法的施工工藝及工序流程,為同類工程的方案施選提供參考范例。
【關鍵詞】鋼筋混凝土內支撐;拆除;繩鋸切割
1、工程概況
1.1基坑支撐體系
蘇州市軌道交通雙中心項目的基坑內支撐形式為兩道鋼筋混凝土支撐。
1.2基坑周邊情況
基坑周邊管線有雨水管、電纜管、燃氣管、污水管,東側及北側有兩處建筑物,距離基坑距離較近。
1.3 工程特點
1.3.1 本工程處于蘇州軌道交通4號線支線天鵝蕩停車場內,基坑周邊既有建筑物、各類管線較多、基坑周邊環(huán)境復雜,基坑體系的保護要求高;軌道交通停車場內的辦公和生產對噪音、廢水、建筑垃圾的排放比較敏感,環(huán)保要求高。
1.3.2本項目支撐拆除量較大,同時工期較為緊張,因此支撐拆除方案的選擇與應用將直接影響計劃工期的實現。
2、基坑支護結構拆除方案選擇
2.1方案比較
2.1.1人工破除:人工使用風鎬對混凝土進行破除,再配合氣焊切割鋼筋的拆除方式。該工法是目前內支撐拆除應用最廣的拆除方式。優(yōu)點:(1)工藝成熟,操作簡單,人員機動靈活;(2)發(fā)揮人工優(yōu)勢,精細化作業(yè),可降低對圍護結構的影響。缺點:(1)效率不高,需要大量人工,管理要求比較高;(2)施工過程噪音污染嚴重、粉塵排放嚴重。
2.1.2機械破除:機械破除主要是使用鎬頭機進行破除作業(yè),該工法工藝成熟,整體費用相對較低。優(yōu)點:(1)破除速度較快,效率高。缺點:(1)鎬頭機重量大,對內支撐承載力要求高, 大型機械行走,不利于成品和預埋管件的保護;(2)鎬頭機作業(yè)時噪音污染嚴重、較大的震動不僅影響主體結構,還可能影響周邊建筑物和管線;(3)破除的碎塊尺寸較大,可能會損害下方的主體結構;(4)建筑垃圾清理以及鋼筋切割工作拉長工期;(5)拆卸所產生的粉塵污染不易控制。
2.1.3傳統(tǒng)爆破拆除: 目前常用的爆破拆除方法是使用炸藥、雷管將支撐梁起爆拆除。優(yōu)點:(1)設備投入和人工投入量少、工期較短、成本低,破碎效果好。缺點:(1)會產生嚴重的粉塵污染、噪聲污染,不僅對對基坑的安全有影響,還會影響周邊建筑物以及地下管線;(2)爆破作業(yè)以及雷管炸藥都受嚴格管制,審批較難。
2.1.4化學靜力破碎: 是將水與膨脹劑混合后灌入混凝土梁上的鉆孔中,利用其體積膨脹,使混凝土開裂的方法。優(yōu)點:(1)施工易控制、切割方便;(2)工藝簡單,操作人員易操作易上手;(3)工藝比較環(huán)保,不產生噪聲、震動、無毒無害。缺點:(1)因需大量鉆孔作業(yè)、耗費人工較多,效率低下;(2)低溫時影響化學破碎反應速率;(3)此工法不利于直接破碎厚度較大的結構,需分層拆除;(4) 靜力脹裂過后,還須耗用的大量的時間開展清理工作,影響工期及費用。
2.1.5繩鋸切割法:指采用金剛石繩鋸將基坑支護結構切割、分段的技術。優(yōu)點:(1)產生的噪音和震動較小,基本不影響圍護結構的穩(wěn)定;(2)施工過程中的粉塵會被冷卻繩索的水帶走,粉塵控制較好;(3)切割速度快、切割后的混凝土塊直接外運,節(jié)省工期;(4)不影響結構安全、不影響周邊建筑物及管線安全。缺點:(1)為提供有效支撐并提供人員操作平臺,需搭設支撐腳手架;(2)為使應力釋放,切割前需將支撐梁兩側鑿開。
2.2拆除方案確定
本項目從基坑安全、環(huán)境保護、工期管理、成品保護等角度出發(fā),考慮使施工作業(yè)無震動、低噪音,現場無粉塵污染,有效保護周邊建筑物及管線。經統(tǒng)籌考慮后,選擇采用繩鋸切割法切割混凝土支撐,將切割后的混凝土塊外運方案。
3、切割設備選型
本工程選用喜利得 WSS30繩鋸切割系統(tǒng)。
4、拆撐施工部署及施工方案
4.1 拆撐施工順序
支撐拆除順序: 先拆下,后拆上。每道支撐拆除流程:1.搭設支撐梁腳手架;2.定位放切割線;3.在圍檁上鉆孔;4.釋放應力;5.繩鋸切割;6.將混凝土塊叉運吊裝運輸;7.建筑垃圾清理外運。
4.2 支撐梁腳手架的搭設
根據拆除方案中腳手架的跨距、步距要求,搭設支撐梁的鋼管腳手架。
4.3 定位放切割線
結合汽車吊及叉車的起重量、混凝土支撐梁的尺寸重量等因素,合理劃分切割位置,使用噴漆畫切割線。
4.4 支撐預拆除(應力釋放)
為防止受力不均衡,在支撐拆除前應先釋放應力,在連接預拆除區(qū)與未拆除區(qū)的位置,以及連接圍檁和支撐的位置鑿除一道缺口,從而在缺口處阻斷支撐拆除過程中的應力。
4.5 圍檁打孔
拆除之前,先在圍護樁邊的位置進行打孔,方便穿入繩鋸鏈條。
4.6 既有主體結構保護
因支撐拆除時產生的泥漿及廢渣可能污染或傷害既有結構,因此需采取鋪設鋼板防護。
4.7 接水電進行支撐切割
將切割機器連接好水電,按照設備說明書及操作規(guī)程調試設備,開始切割。
4.8 混凝土的吊運
主要的吊運機械為50T汽車吊一臺、16T叉車兩臺,塊體切割分離后,操作叉車將塊體固定,配合吊車將混凝土塊調運,后續(xù)使用平板車外運。
4.9 現場建筑垃圾及泥漿廢水處理。
4.9.1支撐拆除后的垃圾、碎渣,采用鏟車運至吊運位置集中堆放,再采用料斗裝車外運。
4.9.2因繩鋸切割工藝需在施工過程中排放大量泥漿廢水,廢水流入底板上集水井后,在集水井放置水泵抽水排放,經三級沉淀后,排入市政下水道。
結語:
繩鋸切割工藝的特點,使得采取此工藝拆除支撐工程,兼顧了安全、進度、環(huán)保等多方面。既有效的確保了基坑體系的穩(wěn)定,保護了基坑周邊的既有建筑物、各類管線的安全,又有效的控制施工過程中的揚塵、噪音、廢水及建筑垃圾的排放,未對軌道交通停車場的生產和辦公造成較大影響。同時,工法的選用確保了工期計劃的實現,具有較好的實用效應,為同類型基坑鋼筋混凝土支撐拆除的工法選用提供了有效的范例。
參考文獻:
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[2]汪少波,王胤韜.繩鋸靜力切割技術在臨近地鐵軌道工程基坑支撐拆除中的應用[J].施工技術,2015,44(22):117-119.
作者簡介:
盧軼(1987.05—),男,漢,湖北丹江口,工程師,本科,研究方向為軌道交通建設管理。