中建二局第三建筑工程有限公司西南分公司四川省成都市610000
摘要：建筑工程基坑应用内支撑技术受到一定的限制，建筑内部构件较多，空间较小，一般的内支撑施工会影响其构件施工，如何在不影响建筑主体施工的同时，同步解体内支撑构件是本文的研究重点。本文通过具体的工程应用，采用改进的内支撑拆除设备，在对土建工程施工影响最小的情况下确保了内支撑的拆除，保证了工程的顺利进展，对同类工程应用具有很好的推广意义。
关键词：建筑基坑；钢管内支撑；解体拆除
1、工程概况及拆除思路
1.1工程概况
西部国际金融中心项目位于成都市锦江区东大街，总建筑面积为29.3万㎡，由4栋超高层建筑组成，是集办公、商业、酒店、住宅四大功能于一体的超高层综合性建筑。1#主塔楼共56层，高度240.85m；2#银行楼共39层，高度169.95m；3#住宅楼共46层，高度148.10m；4#住宅楼共47层，高度149.55m。本工程为整体地下室，共5层，采用筏板基础。1#、2#楼为框架核心筒结构，结构造型复杂呈倾斜内收形式，外墙为玻璃幕墙；3#、4#楼为剪力墙结构，外墙为铝板幕墙。
本工程的基坑深度达23米，红布正街横穿基坑工程，将基坑分为1期、2期，其中2期范围为169.95米高的银行主楼及裙房的基坑，且由于基坑宽度过宽约100米。基坑紧邻地铁，由于考虑温度变形对大跨度钢支撑影响较大，又将2期分为2.1期，2.2期分期施工。2.1与2.2期均采用钢管内支撑做基坑支护，2.1期包括银行主楼及部分纯地下室结构，工期相当紧张，且由于土方收土马道占银行核心筒部分，为保证工期，将银行楼主体结构施工分区分为A、B两个区，B区需待马道收完方可施工，同时按照后浇带A、B两个区各分两个流水段，故2.1期基坑内的主体结构施工将分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共计四个流水段，如图1。
图1
1.2钢支撑拆除思路
总体思路：钢支撑共有四道，竖向拆除的总体顺序为由下至上。平面拆除的顺序为：由外向内拆除钢管支撑→拆除系杆→拆除三角箱→拆除围檩（解体）→拆除卡尺。
其拆除的原理为：先使用叉车或电动葫芦或塔吊对拆除构件持力，再用液压千斤顶对钢管支撑加力压缩，拆除钢楔，卸去钢管支撑轴力。再拆除定位钢板等附件对钢管支撑的约束，然后拆除钢管支撑中部的对接螺栓，各自移走拆除部分钢支撑。最后拆除围檩、牛腿。采用叉车、葫芦配合将构件下放至底板或顶板上再转运吊出。
2、钢支撑拆除具体方法
2.1工艺流程
钢支撑共有四道，以前方案要求的施工顺序为施工筏板→施工地下四层→拆除第四道内支撑→施工地下三层→拆除第三道内支撑→施工地下二层→拆除第二道内支撑→施工地下一层→拆除第一道内支撑，根据钢支撑标高与结构高差推算可知第四道内支撑与地下四层楼板仅有500mm高差，如不提前拆除第四道内支撑主体结构将不满足施工条件，经多次讨论并根据现场情况，对内支撑方案进行修改优化：拆除第四道支撑→负四、三层楼板结构施工→拆除第三道支撑→负二层楼板结构施工→拆除第一道支撑→拆除第二道支撑，其工艺流程如下。
钢支撑拆除工艺流程
2.2拆除方法
2.1.1第四道内支撑拆除
当B区筏板施工完毕后，回填混凝土至筏板面上0.5米后，根据应力传感器获得上道支撑的轴力小于设计要求，进行预加轴力，然后对第四道支撑先局部卸力，监测内力变化情况以及基坑周围的变形情况，如满足要求方能拆除，第四道钢支撑的拆除采取如下方法：
1）使用塔吊将2台4吨的叉车由基坑边采用塔吊将其吊至筏板面，由于叉车最高能举2.7米，而筏板面至支撑的高度为4.1米，采用在叉车上根据钢管支撑的外形尺寸焊接钢板并加斜撑加固的方式增加叉车最大举升高度，从而进行拆除钢管支撑。拆除支撑时按步骤卸去轴力、拆除约束、拆除钢管支撑接头的对接螺栓同时用塔吊吊住钢管支撑，然后调转钢管支撑的方向，使其落在叉车上运至临时周转点。如图2
图2现场第四道内支撑拆除
2）钢管支撑全部拆除后，拆除系杆、三角箱、钢围檩、卡尺等支撑构件，
①系杆为40#槽钢，为钢管支撑的支座，待钢管支撑拆除完毕方可拆除，可用气焊断开连接后分段由叉车直接运走。
②拆除三角箱（重1.9t）：系杆拆除完后，拆除三角箱，为保证安全，在第三道支撑的钢围檩设置吊点，用电动葫芦吊挂住三角箱受力后，用碳弧气刨清除三角箱与围檩间焊缝，难于清除的部位气割分离三角箱，然后将三角箱用叉车运至筏板面的临时堆放点，用塔吊倒运出基坑。
③拆除围檩：围檩单体重量超过塔吊起重量，拆除时使用碳弧气刨及气割将围檩分解成三拼12米长度或6拼6米长度，拆除时用电动葫芦以上部钢围檩为吊点，将围檩落至叉车上，后用两台叉车运至B区临时堆放点，塔吊倒运出基坑，卡尺采用相同方法拆除。
2.1.2第三道内支撑拆除
1）第四道钢支撑所有构件拆除完后，用塔吊将叉车吊运出2.1期，B区开始筏板施工；A区开始搭设模板支撑架体，对于架体的搭设，考虑叉车将在负四层板面进行装载重物，运行，对其模板支撑体系需做加强，根据建筑结构荷载规范《GB50009-2012》，考虑叉车满载时轮胎的有效分布宽度，轮距，板的跨度、厚度及叉车运行方向等参数将轮压的集中荷载等效为均布荷载（考虑动荷载因素并经计算等效均布荷载为29.6KN/㎡），并根据此荷载对模板支撑体系进行计算复核后得到架体的参数：立杆间距按0.6×0.6m布置，步距1.5m，扫地杆离地200mm，U托自由端200mm，顶托内采用双钢管Φ48×3.0mm，次楞采用50×100木方间距150mm，剪刀撑每三跨连续设置。在-4层架体的底部与顶部设水平剪刀撑。
2）当A、B区-4层顶板施工完毕，并在-4层顶板上满铺跳板，扩大轮胎的荷载分布面积。同时地下室外墙肥槽外侧基坑采用素混凝土回填至-14.1米标高，混凝土达到一定强度后（将支撑反力施加与结构上进行结构验算是否满足要求）开始拆除第三道钢支撑工作。首先，用塔吊将4吨叉车吊至A区，开始由外向内进行第三道钢支撑的拆除；
3）采用挂设电动葫芦+叉车的方法拆除支撑钢管，叉车倒运，塔吊吊运出场，如图3：
图3
4）按拆除支撑钢管的方法依次拆除系杆、三角箱、围檩、卡尺，由于叉车的运载力约3吨，因此拆除时需使用碳弧气刨及气割将围檩分解成2拼12米长度或3拼6米长度，方可吊运。
2.1.3主体结构向上施工
为保证基坑安全性，当第三道支撑全部构件拆除完后，需进行主体结构施工，同时对地下结构外墙基坑进行回填后，方可拆除剩余两道钢支撑。
2.1.4第一道、第二道钢支撑的拆除
当主体结构施工完负三层顶板，并达到设计的强度要求后，采用塔吊依次拆除第一道、第二道钢支撑，拆除顺序：钢管支撑→系杆→三角箱→围檩→卡尺，拆除总体顺序为先拆第一道支撑，后拆第二道支撑，如图4。拆除围檩时，应根据塔吊在不同作业半径的起重性能考虑围檩的拆解重量。
图4：现场拆除第一道内支撑
2.1.5支撑钢管支撑的型钢格构柱的拆除
对于负三层顶板以上的格构柱部分，在拆除完第一道，第二道钢支撑后，可将负三层顶板以上的格构柱部分进行割除后采用塔吊进行吊走，对于负三层顶板以下的格构柱部分，除埋于筏板中的部分，对于楼层间的格构柱部分，采用气焊割除后用电动葫芦运至基坑边吊走。
3、钢支撑拆除安全措施
3.1钢支撑拆除前，先对上一层钢支撑进行一次预加轴力，达到设计要求以保证基坑安全。
3.2拆除时分级卸载，避免瞬间预加应力释放过大而导致结构局部变形、开裂，在分级卸载时，随时观测基坑护坡的情况。
3.3主体结构换撑时，主体结构的混凝土强度须达到设计强度的80%。
3.4拆除全过程加强监测频率，监测点2次/天，变化较大时，随时监测并上报结果，及时统计、分析数据，必要时停止施工加强支撑。
3.5进入施工现场人员一律戴安全帽，并接受入场教育。
3.6对施工人员加强安全施工教育，定期进行安全检查。
3.7钢支撑拆除前由负责拆除的工长对机械的安全操作规程及注意事项进行交底，并由机械技师对所有机械性能进行检查，合格后方能使用。
3.8在拆除钢支撑时一定要注意在边坡设防护栏，同时安排专人将边坡上部的杂物清理干净，防止坠物伤人。
3.9支撑拆除时支撑下方及吊车回转半径内严禁站人，高空作业要系安全带。
3.10由于钢支撑的跨度较大，活荷载对其影响很大，易使支撑因震动而失稳，所以严禁在其上方放置各种物体及人员攀登行走。
3.11机械在拆除钢支撑时要注意避免机械碰撞安装的钢支撑，起吊前检查钢丝绳固定情况，保证牢固，避免脱落伤人。
3.12钢支撑提升离开基座0.1m时应停下检查机械的稳定性、制动的可靠性、钢支撑的平衡性、绑扎的牢固性、确认无误后，方可起吊。当机械出现倾覆迹象时，应快速使钢支撑落回基座。
3.13吊装移动过程要缓慢，司机看好基坑情况，避免钢支撑刮碰坑壁、冠梁、上部钢支撑等。
3.14施工中需要重点做好对钢支撑拆除过程中的轴线偏差及冠梁、钢围檩的位移观测，超过允许值应采取处理措施。
3.15意外情况造成基坑变形过大处理措施：外界条件突然骤变，或其他原因造成桩背后土压增大，通过位移观测，桩顶位移超过警戒值要采取措施。如加强钢支撑、补加锚杆加固以保证基坑及周边建筑的安全。
4、结束语
本工程采用的钢管内支撑首次用于成都非市政工程，由于工期紧张，并考虑结构施工的可行性，经多方论证后优化了拆除方案，并在拆除过程中实时监控轴力、变形，确保内支撑拆除的安全；同时平均每道内支撑拆除时间仅需6天，保证了甲方要求的施工进度。
参考文献：
[1]DB11/382-2006，建设工程安全监理规程
[2]DB11/489-2007，建筑基坑支护技术规程