内支撑拆除换撑施工施工方法及工艺要求

1-内支撑拆除换撑施工施工方法及工艺要求目录TOC\h\z\u6.1方案及技术参数 -1-6.2施工工艺流程 -3-6.2.1钢筋混凝土支撑机械破除 -3-6.2.2静力切割工艺流程 -3-6.3施工要点 -3-6.3.1施工部署 -3-6.3.2切割设备选型 -4-6.3.2.1静力切割设备选型 -4-6.3.2.2机械破除设备选型 -5-6.3.3支撑梁切割 -5-6.3.3.1支撑板带拆除 -5-6.3.3.2支撑梁切割长度、重量计算 -6-6.3.3.3支撑梁块体工艺孔开设 -10-6.3.3.4支撑梁临时马凳托架使用 -10-6.3.3.5支撑梁、腰梁拆除施工 -12-6.3.3.6格构柱与支撑梁相交处砼拆除 -13-6.3.3.7切割分段安全技术要点 -13-6.3.3.8切割设备使用的安全技术要点 -14-6.3.4支撑栈桥拆除 -15-6.3.4.1切割长度、重量计算 -15-6.3.4.2栈桥拆除施工 -15-6.3.5钢支撑拆除 -16-6.3.6局部拆撑时换撑施工 -16-6.3.7中隔墙拆除 -17-6.3.8混凝土块、板吊装 -18-6.3.9施工回顶要求 -21-6.4检查要求 -21-6.1方案及技术参数本工程按照基坑分区共分为13个区，其中我单位负责施工区域为A1、A2、B、C、D、K六个区，其中A1、C为一期施工基坑，A2、B、D、K为二期施工基坑；其中A1、A2、B、C、D区均为四道钢筋混凝土支撑；其中B区端井部分区域为五道支撑，K区端井区域共六道支撑，包含两道钢筋混凝土支撑，四道钢管支撑。支撑在大底板、换撑浇筑完成并达到设计强度后分区拆除，并回筑地下室结构。本项目围护工程采用地连墙+钢筋混凝土支护体系，本工程基坑位置紧靠高铁站房，设计要求临近站房部位地下室拆除及基坑围护结构采用静力切割，为避免造成较大噪音减少支撑拆除扰动，静力切割具有施工工效高，无震动，切割面平整，切割精度更高，噪音低，无粉尘，对切割作业环境空间要求低等优点，本工程除C、D基坑支撑梁均采用静力切割，A1、A2、B、K基坑选择机械破除。图6.1-1拆除方式区域划分支撑拆除过程中，基坑支护结构内力会发生很大变化，为了保护基坑和周边环境的安全，必须使支撑拆除后支护结构不产生过大的应力释放，因此须遵守以下原则：1考虑到周边环境情况，支撑拆除按照“先换撑、后拆撑”的原则进行。2整层结构及换撑施工完成后，结构强度达到100%，可进行支撑拆除。3支撑相应层的主体结构达到规定的强度等级，按规定的换撑方式将支护结构的支撑荷载传递到主体结构。4支撑拆除应小心操作，不得损伤主体结构。在拆除支撑时，支撑主柱及支护结构在一定时期内还处于工作状态，必须小心断开支撑与立柱、支撑与地墙的节点，使其不受损伤；在拆除每层支撑的前后加强对周围环境的监测，出现异常情况立即停止拆除并立即采取措施，确保支撑系统安全、可靠。5支撑拆除以地下室结构施工部位优先拆除为导向。6先拆除副支撑，再拆除主支撑。主撑拆除时，做到支撑两端同时进行切割、断开，之后再将无轴力的支撑梁逐段拆除。7支撑的切割严格依据本方案实行，切割段长度不得大于本方案计算长度，严禁随意切割；切割后的钢筋混凝土块不能超过支架允许承载力，以确保砼块体在吊离前的安全。8钢筋砼块体在吊离过程中稳定可靠，在栈桥运输过程中应保证在荷载允许范围内。9钢筋砼块体的大小应考虑吊车的选型、吊车起重稳定力矩和塔吊臂长范围内最大起重量。10钢筋砼块体在满足计算允许范围内尽可能最大化，切割总量最小化，在确保安全前提下以达到最大经济效益和最快施工速度。11支撑梁切割前应正确放样，使切割后的砼块体与理论计算值相符。12分段切割后的混凝土块统一外运出场后，在场外租赁的场地进行破碎。6.2施工工艺流程6.2.1钢筋混凝土支撑机械破除放置防坠架—搭设防护网—切断支撑梁端部连接—机械破除—拆除防护—切割钢筋—清运砼碎块。在机械破除前，人工用风镐将支撑梁两端混凝土破碎断开。用汽车吊将镐头机吊至结构板面上，为防止镐头机履带破坏结构表面，拆除施工前，详细规划机械行走路线，在机械行走路线结构板上预先铺垫2cm厚模板或路基板，避免机械损伤结构混凝土。破除时，镐头机钻头垂直于支撑梁表面破除，严禁从侧面破除。支撑用镐头机拆出一定的工作面后，人工用氧气、乙炔将支撑梁内的钢筋及时割除，并集中归堆堆放，用汽车吊将清理出的钢筋吊出基坑，以便进行下一步的拆除。6.2.2静力切割工艺流程1施工工艺流程：搭设马凳支撑托架（脚手架）→根据支撑梁情况分块放线→型钢临时托架安装支撑→支撑梁切割→混凝土块叉车水平搬移→混凝土块吊装→装车、外运混凝土块→运送至指定料场分离处理。6.3施工要点6.3.1施工部署1前期工作1）施工前要进行现场观察，根据现场情况大型机械设备不能进入施工工地，确定了绳锯切割施工技术作为拆除方案，切割后混凝土块的重量不允许超过7t，本工程切割混凝土块的重量均在7t以内。2）拆除时按照先上后下，由内及外的原则进行，切除的位置线应事先做好布置。3）进场前的准备。（1）进场前做好前期工作，施工人员的安全教育，施工机械与机具的调试，施工水电的安排，马镫的搭设等等。（2）在拆除范围外侧2m，以黄色警示带隔离。（3）施工机械的安装及就位：在支撑好的位置安装切割机，然后安装导轨及金刚石切割绳。切割机冷却水管从板面引入，且有相应的引流装置。2叉车入基坑吊点分析本工程C、D基坑均使用静力切割，需使用叉车在基坑内进行转运，故对叉车吊入基坑吊重及吊点进行分析；本项目使用70t汽车吊于栈桥板处吊运叉车入基坑，（具体吊点见附图4）。栈桥设计荷载值60t，叉车自重11.67t，70t汽车吊自重41t，合计52.67t＜60t，故满足在栈桥板上吊运叉车入基坑。根据汽车吊性能书，70t汽车吊在16m工作幅度内能满足12t＞11.67t吊重需求，故以此为出发点选择栈桥板处吊点。6.3.2切割设备选型6.3.2.1静力切割设备选型本工程采用的主要切割设备：支撑采用15台通特YE2-200L2-6型绳锯切割机。1绳锯切割机主要工作性能参数：纯切割速度：40～60分钟/断面每平方；安装时间：20～40分钟/次；电源：380v/50hz；主电机功率：22kw；整机重量：338Kg；图6.3.2-1通特YE2-200L2-6型绳锯切割机2电动绳锯切割优点：1）切割设备自配重防止倾覆，在实际施工时无需打螺栓固定，从而大大减少了对结构板的破坏。2）相比其它破除设备，采用成本较高的钻石链条，切割噪声较小，不易产生粉尘，绿色环保。3）无需大量的冷却水，只需要绳子头部加冷却水即可，可以长时间工作，操作简单。表6.3.2-1切割设备型号参数技木参数单位说明绳子驱动方式--电动绳子收紧方式--电动绳子驱动最大功率KW22绳子收紧最大功率KW0.2*100主轴输出转速R/Min975绳子最大线速度m/s25.5主动轮最大尺寸MM500工作电压V380电压频率HZ50接线要求--10平方三相五线总重量KG338外形尺寸MM900*900*21003钻石钻孔机：功率：2.2kw。钻孔直径：25-202Mm。安装时间：5分钟/次。图6.3.2-2切割设备型号参数6.3.2.2机械破除设备选型本工程部分混凝土支撑采用机械破除，采用破碎锤头MB260F钎杆135破碎锤PC200挖机镐头机。产品参数冲击频率350-500Hz电机功率10kw使用油压液压凿孔速度120-180mm/min凿孔深度1250m凿孔直径140mm总质量14900kg挖掘机械大小小型6.3.3支撑梁切割6.3.3.1支撑板带拆除根据本工程图纸设计，支撑之间采用砼角撑板带（板厚300mm）进行连接。支撑拆除时候，需先行把板带进行拆除，受操作空间限制，板带无法采用吊装方式进行拆除，采用切割方式费时费力，路径无法约束，拆除难度大，拆除成本高。为克服拆除困难，本工程采用镐头机破除方式。支撑板带拆除时，先行进行工艺引孔，引孔后进行切割面积弹线，镐头机按照弹线面积边线进行机械凿除，凿除过程中做好结构板保护，凿除后剩余支撑梁，采用切割工艺进行切割，吊运离场。6.3.3.2支撑梁切割长度、重量计算1支撑梁根据计算块体重量进行长度切割，提前在支撑图纸中进行切割长度放样，确定好长度后，现场弹线，严禁超出表中每道支撑的切割长度，计算按照每种支撑梁的最大自重荷载计算。混凝土切割前，专业工程师协助现场施工班组放出定位线，并用墨线弹在支撑梁上；内支撑拆除分段划分图详见附图1。表6.3.3.2-1第五道内支撑拆除分区工程量分区支撑名称构件编号尺寸（mm）工程量（m）切割单元长度（m）或面积（㎡）重量（t）B区第五道内支撑ZCL5-11300×11001211.55.4第五道内支撑ZCL5-2900×11006025腰梁/1300×1100801.55.5表6.3.3.2-2第四道内支撑拆除分区工程量分区支撑名称构件编号尺寸（mm）工程量（m）切割单元长度（m）或面积（㎡）重量（t）A区第四道内支撑ZCL4-11300×11004321.55.4第四道内支撑ZCL4-2900×110011625腰梁YL11300×11002871.55.5腰梁YL21400×1200231.56.4B区第四道支撑ZCL4-11300×11005751.55.4第四道支撑ZCL4-2900×110043525腰梁YL11300×11001481.55.5腰梁YL21400×12001531.56.4C区第四道支撑ZCL4-11300×11002231.55.4第四道支撑ZCL4-2900×110010525第四道支撑ZCL4-2a900×1100351.56.4腰梁YL11300×11002431.55.5腰梁YL21400×1200451.56.4D区第四道支撑ZCL4-11300×11002701.55.4第四道支撑ZCL4-2900×110021025腰梁YL11300×11001421.55.5腰梁YL21400×1200561.56.4K区第四道支撑ZCL11200×9001181.56.4第四道支撑ZCL2900×900321.56.4腰梁YL11300×11001261.55.5表6.3.3.2-3第一-三道内支撑拆除分区工程量分区支撑名称构件编号尺寸（mm）工程量（m）切割单元长度（m）或面积（㎡）重量（t）A1区内支撑ZCL3-11400×12009671.56.3内支撑ZCL3-2900×1200100025.4腰梁YL21400×12005161.56.4A2区内支撑ZCL3-11400×12006601.56.3内支撑ZCL3-2900×120058025.4腰梁YL21400×120042025.4B区内支撑ZCL3-11400×12004261.56.3内支撑ZCL3-2900×120035525.4腰梁YL21400×12003671.56.4C区内支撑ZCL3-11400×12003861.56.3内支撑ZCL3-2900×120028525.4腰梁YL21400×12002211.56.4D区内支撑ZCL3-11400×12002731.56.3内支撑ZCL3-2900×120019025.4腰梁YL21400×12002001.56.4K区内支撑ZCL1-21400×12001401.56.3内支撑ZCL1-1900×12003225.4腰梁YL11300×11001261.55.52塔吊、汽车吊吊装参数为最大限度发挥塔吊工作效率，加快内支撑拆除进度，结合塔吊吊装参数表。确定塔吊吊运混凝土块的工作半径如下表所示。表6.3.3.2-4塔吊吊装参数塔吊序号编号塔吊型号工作幅度（m）塔吊最大吊重（t）端部最大吊重（t）11#T753070163.522#T70206010333#T6515608244#T70206010355#T6515508266#T70206010377#T65156082考虑吊装工程量较大以及栈桥的设计荷载，吊装作业时，配置一台QY70K汽车吊，吊车选用示意图及配置参数详见下图，具体型号以现场实际选用机具为准。图6.3.3.2-1吊车示意图图6.3.3.2-2起重机性能技术参数表图6.3.3.2-3起重机性能技术参数表图6.3.3.2-4起重机性能技术参数表6.3.3.3支撑梁块体工艺孔开设测放切割线时，应严格按施工组织设计规划好的切割分块线，准确标示出支撑切割线，以保证切割吊装施工安全进行，详见图6.3.3.3-1。切割工艺孔（吊装孔）开设，为了保证圈梁的切割施工，用于切割链条的穿设。支撑梁弹线确定后进行吊装工艺孔的开设，工艺孔开设后进行支撑梁的切割，支撑开孔详见图6.3.3.3-2。为防止高空坠落，考虑到施工人员行走、施工操作安全，支撑梁两侧设置钢丝绳生命线。图6.3.3.3-1支撑梁切割线测放图6.3.3.3-2支撑梁切割工艺孔开设6.3.3.4支撑梁临时马凳托架使用马凳（高凳）设置，支撑及围檩切割前，根据测量划线，每段梁底部设置若干个临时马凳托架。马凳与支撑空隙使用方木填塞，确保切割后的支撑梁平稳摆放在支撑马凳，便于叉车倒运。临时马凳托架采用18、16#型钢焊接而成，临时马凳托架自重300kg，可以承重10t，切割后的钢筋混凝土块不能超过临时马凳托架允许承载力，以确保砼块体在吊离前的安全。支撑形式详见图6.3.3.4-1至6.3.3.4-4.图6.3.3.4-1马凳（高凳）大样图图6.3.3.4-2马凳（高凳）支撑示意图6.3.3.4-3马凳（）2）材质Q2356.3.3.5支撑梁、腰梁拆除施工1马镫支撑，叉车辅助围檩内侧上端使用风镐剔除混凝土露出上部主筋，内侧切割孔需在靠近地墙一侧开设φ40的切割工艺孔，锯绳从保留主筋下面穿过，另一侧有垂直孔内穿过。为了安全围檩的吊筋在取围檩之前不要割除。在圈梁端的混凝土切割时，如果条件具备，在拟切割圈梁两端之间增加垂直向上可移动式临时钢支撑，支撑混凝土块体，同时叉车辅助受力，以防止支撑梁在切割过程中失稳，支撑吊筋于支撑拆除时进行切割，靠近地墙处支撑切割受空间限制采用横向切割工艺，其余切割工艺同支撑梁切割。如现场此方法实施难度大宜可采取机械破除。图6.3.3.5-1腰梁切割马镫支撑正视图图6.3.3.5-2腰梁切割马镫支撑侧视图2钻孔切割，吊绳牵引在支撑围檩切割时，根据预先埋设切割孔或现场实际情况引孔，采用吊装钢丝绳牵引拟被切割围檩，靠近地墙处支撑切割受空间限制采用横向切割工艺，待支撑切除后，直接起吊装车。图6.3.3.5-3围檩梁切割工艺孔开设对于支撑梁，在完成支撑搭设后，按照切割分段长度，逐块进行拆除。支撑梁分块分段原则如下：1支撑梁的分块应严格安装设计长度切割，严禁超长切割。2钢筋砼块体在吊离过程中应稳定可靠。3钢筋砼块体在不超长切割的情况下，应尽可能最大化，减少切割数量提高工作效率。4支撑梁切割前应正确放样，使切割后的砼块体与理论计算值大致相符。不致吊运时超载，造成安全隐患。5底板混凝土强度必须达到100%，方可进行支撑切割。6新筑的地下室混凝土强度必须达到100%，方可进行叉车作业。6.3.3.6格构柱与支撑梁相交处砼拆除在实际切割过程中，立柱周围混凝土可能无法切割到位，故格构柱四周垂直方向留设200mm长混凝土支撑梁不予切割，支撑与格构柱相交处“飞机头”结点处采用格构柱整体切割吊装或人工现场破碎形式，破碎时湿水作业，废钢筋及时分割、打堆、吊装运出场外处理；考虑到现场格构柱处支撑位置较高，采用人工破除时现场使用活动脚手架。具体形式详见图6.3.3.6-1。图6.3.3.6-1格构柱与支撑梁相交处拆除示意图6.3.3.7切割分段安全技术要点1格构柱间支撑分二段切割拆除先取①段，切割后叉车就位，同时马凳支撑好②段悬臂梁，使用气割枪烧断此段两端支撑上面保留的主筋，通过叉车将切断的支撑梁转运至吊车吊装位置，放在枕木上，等待吊车把此段吊至地面装车外运消纳。同理，取②段短驳至吊装点。具体切割吊装顺序详见图6.3.3.7-1。图6.3.3.7-1支撑梁分两段切割钢支撑示意图2格构柱间支撑分三段切割拆除先取①段，在取②段和③段，支撑下要使用高凳支撑，高凳用于支撑悬臂梁。叉车叉好①段后，高凳支撑好②段和③段，使用气割枪烧断①段两端支撑上面保留的主筋，通过叉车将切断的支撑梁转运至吊车吊装位置，放在枕木上，等待吊车把此段吊至地面装车外运消纳。叉车回来后在取②段短驳至吊装点，最后取③段短驳至吊装点吊至地面。高凳支撑主要是对悬臂未端进行支撑。通过下面安全校核，1段不需要支撑。如图6.3.3.7-2所示：图6.3.3.7-2支撑梁分两段切割钢支撑示意图3安全性校核计算切割段每端都保留了两根主筋，按照主筋最小直径22计算，承载力如下：强度等级代号支撑梁配筋直径（mm）抗拉强度N/mm²每根承载力t两根抗拉力tHRB4002236013.6827.36通过计算可知，支撑段一端抗拉力为27.36t，两端共计为54.72t，大于支撑梁最大切割重量6.5t，保留支撑梁上部每侧两根主筋，切割的梁不会坠落。使用高凳目的是对取走一侧梁后，对悬臂梁进行支撑。6.3.3.8切割设备使用的安全技术要点1绳锯切割时，设备操作手要站在设备侧面，禁止人员站在绳锯正面，防止金钢绳断裂伤人。2支撑切割作业区域，支撑下面不能有人,在施工区域要拉好警戒绳，以防其它人员进入施工区域。3吊装作业时，要随时检查使用的钢丝绳，发现问题及时更换。吊车司机要按照操作规程进行吊装作业，吊装作业时，要有专人指挥，指挥人员要距离吊车有一定的安全距离。4支撑切割拆除时，总包方要对基坑的变形情况进行监测，发现有异常情况，要立即停止支撑切割拆除作业。6.3.4支撑栈桥拆除6.3.4.1切割长度、重量计算栈桥、汽车坡道板切割时，以最大支撑梁截面进行核算，具体如下：表6.3.4.1栈桥切割长度（m）类型栈桥板栈桥梁名称栈桥板（350mm）梁（1200×900）切割长度3m2m5.4t6.5t类型砼角撑板带名称板（300mm）破除方式镐头机破除6.3.4.2栈桥拆除施工1栈桥拆除由于受高度限制，无法采用常规马镫先撑后拆方式，关于栈桥板拆除采用梁、板分别拆除方式，按照先板后梁拆除方式。2根据工况布置，栈桥板拆除时，拆除部位停止使用，栈桥拆除方式为机械分割+吊运的方法拆除，采用机械破除将混凝土板与梁切断，最后分别吊运离场；3切割前采用两道钢丝绳分别缠绕在待切割段的两端并绕紧，钢丝绳的另两端扣紧在汽车吊吊钩；起吊时应保证钢丝绳基本垂直，避免混凝土起吊块碰撞楼板。4栈桥根据计算块体核算重量进行拆除，切割面积确定后弹线，弹线确定后进行吊装工艺孔的开设，工艺孔的开设原则在支撑栈桥梁块体两侧，工艺孔开设后沿面积边线进行机械凿除，此时利用塔吊或吊机配合起吊。栈桥板吊运后进行栈桥梁的切割，切割后使用气割枪烧断梁两端支撑上面保留的主筋，吊运离场。图6.3.4.2-1栈桥板切割工艺引孔、切割分线示意图6.3.4.2-2栈桥梁、板切割吊装示意图6.3.5钢支撑拆除1第一步底板满足强度要求，办理支撑拆除令后对钢支撑进行拆除。拆除前搭设脚手架支托钢支撑。2第二步汽车吊配合固定钢支撑用千斤顶支撑钢支撑，电焊断支撑与活络头的支撑焊板，千斤顶回油卸力，移走千斤顶。3第三步平移钢支撑，主吊卷筒制动、起吊钢支撑，调整钢支撑方向，吊至地面指定位置，外运。6.3.6局部拆撑时换撑施工1换撑施工流程换撑施工流程如下图6.3.6-1换撑施工流程2换撑施工工艺要点1）换撑区域换撑采用ɸ800*16钢管支撑。图6.3.6-2地下室二层换撑区域示意图图6.3.6-3地下室一层换撑区域示意图2）换撑预埋预设图6.3.6-4换撑埋件预设预埋与焊接形式3）换撑前置条件（1）地下室主体结构达到85%设计强度；（2）型钢预埋件已凿出，满足焊接施工条件；（3）地下室外墙防水施工完成并完成隐蔽验收；（4）回填级配砂石已达到设计高度。6.3.7中隔墙拆除拆除顺序具体施工工艺及注意事项工艺展示照片第一步中隔墙两侧结构出±0.000达到设计强度后拆除中隔墙，见下图。中隔墙拆除以2m一个拆除区段进行拆除，采用跳仓分段进行拆除。并由两侧向中间拆除，逐次分段施工连接楼板，再从中间向两边拆除，施工连接楼板。完成后自上而下逐层拆除，封闭后浇带。第二步中隔墙结构除起分坑开挖的作用外，同时又具“是深基坑支护结构中水平传力的重要构造”的特性，故实施中隔墙结构拆除时，必须确保不致主体结构水平向受力失衡。采用以静力切割拆除为主，机械破拆为辅的施工方法，自上而下逐层拆除中隔墙结构。第三步主体结构施工过程中，中隔墙结构两侧至框架柱范围内的各层楼面竖向支撑排架，在中隔墙结构拆除施工准备前均不拆除，拆除前为腾出施工作业面，设置换撑立柱后拆除支撑排架。切割完成后，利用叉车清运施工层楼面处的中隔墙结构，然后实施施工层楼面对接，随着结构施工，换撑立柱逐层拆除。2中隔墙拆除施工要点中隔墙拆除时采用以静力切割拆除为主，机械破拆为辅的施工方法。中隔墙拆除时需保证该区段支撑拆除，预留足够的拆除空间，其余段及该层以下支撑保留。为保证中隔墙拆除时避免对结构体造成损伤，中隔墙拆除时采用吊索牵引，叉车配合受力，拆除区段投射区域下铺缓冲垫进行缓冲，拆除构件利用叉车转运至调料口集中吊装，具体调料口位置待后续与设计沟通确定。6.3.8混凝土块、板吊装1吊装方案概述每道混凝土支撑大面上均采用切割+吊装结合的工艺拆除，支撑梁及围梁进行分块切割后，在塔吊吊装及荷载范围内由塔吊进行吊装，在塔吊及回转半径外的在基坑边和施工栈桥上架设汽车吊，能直接起吊的直接起吊装车，不能直接起吊的由叉车短驳至吊装区再吊装。装车外运，在切割施工中，切割后的支撑砼块，经吊机吊装，利用20T平板车直接将其外运，装载后荷载总量严禁超过60t，具体的外运途径待报。2吊装施工要点表6.3.8-1吊装施工要点序号内容1吊装时，吊车支腿必须全部打开；靠基坑一侧吊车支腿距离基坑≥1.5m；2梁体起吊时，速度要均匀，构件要平稳，混凝土块体下放时须慢速轻放；吊装作业时，吊车工作半径范围和吊物下方严禁站人；吊装作业前，司索人员检查吊绳的磨损程度，确保捆扎牢固，并进行试吊。3拆除的混凝土块体