1、,發(fā)布人：周友勇,單位名稱：江蘇邗建集團有限公司,小組名稱：揚子商城國際QC小組,深基坑鋼筋混凝土 支撐梁拆除新法,揚子商城國際C-1樓工程位于揚州市開發(fā)區(qū)江陽中路與維揚路交界處西北角，總建筑面積為122233.69。工程建筑層數(shù)為地下二層，地上二十一層。工程基坑邊線圍繞原揚州商城的北側(cè)及東側(cè)，西側(cè)為花園國際大酒店和木材市場，北側(cè)為居民小區(qū)。工程基坑?xùn)|西向最長約為250m，南北向最寬約為180m，呈“L”形狀，基坑總面積約為26000。 揚子商城國際C-1樓基坑工程ABCD段采用800mm鉆孔樁加二層砼支撐支護結(jié)構(gòu)形式，基坑EFGA段采用800mm鉆孔樁加一層砼支撐支護結(jié)構(gòu)形式?；娱_挖最深處

2、約為12.5米深，根據(jù)本基坑的深度、地質(zhì)條件及周邊環(huán)境要求確定，基坑側(cè)壁安全等級為一級。,一、工程概況,一、工程概況,圖2 基坑支撐平面圖,一、工程概況,一、工程概況,二、小組概況,制表人：沈興建 復(fù)核人：周友勇 制表日期：2011年11月18日,（一）工程特點 第一層基坑支撐梁中心標(biāo)高-4.2m，支撐主梁截面為700mm*800mm，支撐聯(lián)系梁截面為450mm*600mm，第一層基坑支撐梁共2900立方。地下室負(fù)一層樓面標(biāo)高-5.45m，第一層基坑支撐梁距離地下室負(fù)一層樓面僅1m左右。負(fù)一層樓面結(jié)構(gòu)板厚120mm，負(fù)一層平面后澆帶共928m長，后澆帶將負(fù)一層平面劃分為22個施工區(qū)域。建設(shè)單位

3、提出地下室全部施工完成時間節(jié)點為2012年5月30日。按照工程施工工藝要求及地下室負(fù)一層樓面施工時間，第一層基坑支撐梁拆除需在2012年4月30日全部拆除完成。,（二）問題提出 第一層基坑支撐梁拆除必須在相應(yīng)負(fù)一層樓面結(jié)構(gòu)和換撐塊砼強度達到設(shè)計值80%時，方可拆除同部位第一層基坑支撐梁。在40天內(nèi)將2900立方的鋼筋砼支撐梁拆除并運離現(xiàn)場，拆除的工作量非常大，工期時間緊迫。拆除時同時要考慮基坑安全穩(wěn)定和不能對120mm厚地下室負(fù)一層結(jié)構(gòu)板產(chǎn)生質(zhì)量影響。工程施工處于揚州西區(qū)中心，緊鄰居民小區(qū)，拆除施工時對震動、噪聲、揚塵控制要求嚴(yán)格，夜間施工作業(yè)時間受限制。,三、選擇課題,傳統(tǒng)機械破碎機拆除第一

4、層基坑支撐梁存在以下問題： 機械破碎機由于自重過大，不能在負(fù)一層120mm厚的樓面正常行走，采用鋼管、扣件加固樓面，預(yù)計再增加650T鋼管、15萬只扣件，人工、運輸、租賃費用投資太大； 由于第一層支撐梁距離地下室負(fù)一層樓面僅1米左右，機械破碎機不能在支撐梁下通過，拆除時不能保證對稱拆除和先拆除聯(lián)系梁，對基坑安全穩(wěn)定造成嚴(yán)重影響； 由于地下室負(fù)一層后澆帶分隔較多，機械破碎機不能連續(xù)施工作業(yè)。施工現(xiàn)場緊鄰居民區(qū)，由于破碎機施工噪音大，夜間破碎機不能連續(xù)施工，造成工期滯后； 拆除基坑支撐產(chǎn)生的混凝土碎渣對樓面造成沖擊荷載，影響薄板樓面質(zhì)量；并且大量混凝土碎渣不能及時清運至場地以外，影響工期。,（三）

5、課題確定 由此可見，傳統(tǒng)機械破碎機拆除無法滿足工程需要，項目部需創(chuàng)建新型施工方法拆除基坑支撐梁。,三、選擇課題,(一）、目標(biāo),1、拆除基坑支撐梁過程中控制基坑水平變形速率控制在2mm/d以內(nèi)，基坑變形穩(wěn)定； 2、保證原揚州商城建筑變形穩(wěn)定，沉降均勻，最大沉降差小于2L；,一般用于拆除和破碎鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑的施工方法都可用于基坑支撐梁的拆除。本工程基坑拆除施工得到了南京南大巖土工程技術(shù)有限公司李俊才教授以及常州規(guī)劃設(shè)計院結(jié)構(gòu)副總工程師徐廣梁等技術(shù)指導(dǎo)并擔(dān)任小組顧問。本小組技術(shù)力量強，由我公司以及揚州商城國際項目部技術(shù)骨干組成?；又瘟翰鸪^程中得到江蘇水建公司和揚州市創(chuàng)想裝飾裝潢有限公司等單

6、位積極參與，實行“強強聯(lián)合”。,(二）、目標(biāo)可行性論證,綜合以上情況，經(jīng)過客觀分析，本小組一致認(rèn)為：目標(biāo)完全能夠?qū)崿F(xiàn)。,四、設(shè)定課題目標(biāo)及可行性分析,方案1、繩鋸機切割支撐梁； 方案2、靜力爆破支撐梁； 方案3、熱熔切割拆除支撐梁； 方案4、機械臂液壓剪拆除支撐梁；,（一）提出方案 在開工之初，圍繞課題，小組成員通過“頭腦風(fēng)暴法”集思廣益，對基坑第一層支撐梁拆除方法進行討論，共提出四種方案：,（二）方案分析、評估及選定,五、提出方案、確定最佳方案,繩鋸機切割是通過液壓馬達高速驅(qū)動帶有金剛石串珠的鋼絲繩索（金剛石鋸繩）繞著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)，在一定張拉力的作用下，高速磨削混凝土結(jié)構(gòu)，最終達到切割

7、分離鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。繩鋸機一般用于開采礦石，也可用于房屋、橋梁砼結(jié)構(gòu)拆除。,施工工藝： 1、檢測換撐塊砼強度，控制支撐梁開始拆除時間； 2、監(jiān)測基坑，記錄支撐梁拆除前各類控制指標(biāo)的當(dāng)前數(shù)據(jù)； 3、先采用繩鋸機切斷基坑支撐梁，釋放基坑應(yīng)力進行應(yīng)力轉(zhuǎn)換； 4、監(jiān)測應(yīng)力釋放過程中的各類控制指標(biāo)值和變化率； 5、應(yīng)力釋放后，采用繩鋸機切割支撐梁成段； 6、吊運支撐梁段至基坑外； 7、支撐梁運送至場地外指定位置，采用鎬頭機破碎； 8、清理現(xiàn)場，保證下道工序結(jié)構(gòu)施工。,方案1、繩鋸機切割支撐梁,靜力爆破就是利用裝在巖石、混凝土鉆孔中的靜態(tài)破碎劑加水后發(fā)生水化反應(yīng)，使破碎劑晶體變形，產(chǎn)生體積膨脹，從而緩慢的

8、、靜靜地將膨脹壓力施加給孔壁，經(jīng)過一段時間后達到最大值，將巖石、混凝土破碎。,施工工藝： 1、檢測換撐塊砼強度，控制支撐梁開始拆除時間； 2、監(jiān)測基坑，記錄支撐梁拆除前各類控制指標(biāo)的當(dāng)前數(shù)據(jù)； 3、采用人工風(fēng)鎬切斷基坑支撐梁，釋放基坑應(yīng)力進行應(yīng)力轉(zhuǎn)換； 4、監(jiān)測應(yīng)力釋放過程中的各類控制指標(biāo)值和變化率； 5、應(yīng)力釋放后，采用靜力爆破的方式將支撐梁破碎； 6、采用人工清理支撐梁砼渣并用機械吊至基坑外； 7、支撐梁砼渣運送至場地外指定位置； 8、清理現(xiàn)場，保證下道工序結(jié)構(gòu)施工。,方案2、靜力爆破支撐梁,制圖人：周友勇 制圖日期：2011年11月20日,圖5 靜力爆破支撐梁示意圖,熱熔切割是采用局部高

9、溫加熱的方法,將切口處的混凝土熔融成熔漿,并使其從混凝土構(gòu)件母體上脫離,以形成孔洞或切口，從而切斷混凝土。,施工工藝： 1、檢測換撐塊砼強度，控制支撐梁開始拆除時間； 2、監(jiān)測基坑，記錄支撐梁拆除前各類控制指標(biāo)的當(dāng)前數(shù)據(jù)； 3、采用熱熔方式切斷基坑支撐梁，釋放基坑應(yīng)力進行應(yīng)力轉(zhuǎn)換； 4、監(jiān)測應(yīng)力釋放過程中的各類控制指標(biāo)值和變化率； 5、應(yīng)力釋放后，采用熱熔方式切割支撐梁成段； 6、吊運支撐梁段至基坑外； 7、支撐梁運送至場地外指定位置，采用鎬頭機破碎； 8、清理現(xiàn)場，保證下道工序結(jié)構(gòu)施工。,制圖人：周友勇 制圖日期：2011年11月20日,方案3、熱熔切割拆除支撐梁,圖6 熱熔切割拆除支撐梁示

10、意圖,機械臂液壓剪是采用液壓缸驅(qū)動機械臂前超硬鋼板夾碎剪切混凝土結(jié)構(gòu)，使混凝土結(jié)構(gòu)斷開分離。,施工工藝： 1、檢測換撐塊砼強度，控制支撐梁開始拆除時間； 2、監(jiān)測基坑，記錄支撐梁拆除前各類控制指標(biāo)的當(dāng)前數(shù)據(jù)； 3、采用機械臂液壓剪切斷基坑支撐梁，釋放基坑應(yīng)力進行應(yīng)力轉(zhuǎn)換； 4、監(jiān)測應(yīng)力釋放過程中的各類控制指標(biāo)值和變化率； 5、應(yīng)力釋放后，采用機械臂液壓剪切割支撐梁成段； 6、吊運支撐梁段至基坑外； 7、支撐梁運送至場地外指定位置，采用鎬頭機破碎； 8、清理現(xiàn)場，保證下道工序結(jié)構(gòu)施工。,方案4、機械臂液壓剪拆除支撐梁,制圖人：周友勇 制圖日期：2011年11月20日,圖7 機械臂液壓剪拆除支撐梁

11、示意圖,（表二）,制表人：沈興建 復(fù)核人：周友勇 制表日期：2011年11月20日,方案評估及選定表,通過對比分析，方案1（繩鋸機切割支撐梁）被大家一致評為可行性方案。,（三）方案中必須研究解決的問題 方案1繩鋸機切割支撐梁在實際應(yīng)用中，必須做好基坑安全控制、樓層面荷載控制、進度組織控制和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)質(zhì)量隱患控制。將方案1用系統(tǒng)圖展開，見下圖：,方案評估及選定,制圖人：周友勇 制圖日期：2011年11月25日 圖8 方案1系統(tǒng)展開圖,基坑安全控制 （表三）,制表人：沈興建 復(fù)核人：周友勇 制表日期：2011年11月25日,結(jié)論：小組討論在可接受的安全風(fēng)險前提下，采用不完全對稱方式拆除。,樓層荷載控

12、制（表四）,制表人：沈興建 復(fù)核人：周友勇 制表日期：2011年11月25日,結(jié)論：經(jīng)小組成員分析，采用自制鋼平板車在局部做鋼平臺的樓面上運輸方式。,進度組織控制（表五）,制表人：沈興建 復(fù)核人：周友勇 制表日期：2011年11月25日,結(jié)論：小組決定采用固定運輸路線的折線運輸施工。,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)質(zhì)量隱患控制（表六）,制表人：沈興建 復(fù)核人：周友勇 制表日期：2011年11月25日,結(jié)論：小組決定采用特殊部位保護和階段性清理方式控制基礎(chǔ)質(zhì)量隱患。,（四）確定最佳方案 通過對比分析，支撐梁采用繩鋸機對稱切割、合理固定樓面運輸路線、并采用自制式鋼平板車在局部處理的樓面上運輸，切割過程中在特殊部位進行防

13、護最終階段性清理的方案被大家一致評為最佳方案。該方案在全省基坑支撐梁拆除施工中未有應(yīng)用。,確定最佳方案,制圖人：周友勇 制圖日期：2011年11月25日 圖9 最佳方案框架圖,對 策 表 （表七）,六、制定對策,續(xù)表,對 策 表 （表七）,六、制定對策,對 策 表 （表七）,續(xù)表,制表人：沈興建 復(fù)核人：周友勇 制表日期：2011年12月2日,六、制定對策,1.2011.12.2由周友勇結(jié)合常州規(guī)劃設(shè)計院基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙，將地下室負(fù)一層樓面劃分為22個施工分塊，并在分塊區(qū)域標(biāo)明樓面板厚。 2.2011.12.2由王剛根據(jù)公司人員組織安排和公司資金投入計劃，提出施工現(xiàn)場地下室結(jié)構(gòu)施工部署和施工順

14、序。 3.2011.12.2由徐永海結(jié)合樓面劃分和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工安排，提出將第一層支撐梁劃分為10個施工作業(yè)段，分段拆除基坑第一層支撐梁。 4.2011.12.8 根據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工混凝土強度等級和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)樓面板厚度，重新建立基坑換撐計算機分析模型，運用有限元分析軟件進行支撐梁卸載基坑分析。 5.通過力學(xué)分析，調(diào)整地下室負(fù)一層樓板后澆帶內(nèi)預(yù)埋型鋼，由原設(shè)計22b工字鋼間距3米調(diào)整為16b槽鋼間距1.5米，并將靠近基坑一跨的負(fù)一層樓面板厚由120mm調(diào)整為180mm。其作用：提高負(fù)一層平面內(nèi)剛度和穩(wěn)定性，基坑換撐時應(yīng)力轉(zhuǎn)換均勻。,實施一：,步驟一,重新運用有限元分析軟件進行基坑應(yīng)力轉(zhuǎn)換分析，由徐永海

15、、王剛、周友勇協(xié)同南大巖土公司李俊才教授共同執(zhí)行。,七、對策實施階段,圖10 分析驗算協(xié)調(diào)會,評價：2012.2.22換撐模型深化設(shè)計完成，提高了基坑換撐時安全系數(shù)。,七、對策實施階段,1.在基坑每兩三天監(jiān)測一次的頻率下，調(diào)整為拆除過程中的每天監(jiān)測兩次。 2.在每個施工段中先將聯(lián)系梁用繩鋸切斷，通過監(jiān)測主梁支撐軸力數(shù)據(jù)對比分析應(yīng)力釋放快慢。 3.在每個施工段主梁切斷時，監(jiān)測基坑水平位移變化率，分析基坑穩(wěn)定狀態(tài)。如發(fā)現(xiàn)基坑水平位移變化超出報警值時，及時暫?；忧懈钍┕ぁ２⒁呀?jīng)切斷的主梁用鋼板塞縫和快速干硬性膨脹水泥漿填縫方式將支撐主梁連接。 4.在拆除支撐梁進行應(yīng)力轉(zhuǎn)換階段，在原揚州商城建筑3

16、層、4層變形縫位置增加布置了水平位移觀測點，監(jiān)測原揚州商城建筑微小不均勻沉降引起的上部結(jié)構(gòu)水平位移放大效應(yīng)。 5.對緊鄰的維揚路、龍莊路等路面和地下水增加了巡查次數(shù)。,實施一：,步驟二,加強基坑監(jiān)測頻率，加強原商城建筑沉降監(jiān)測和周邊道路巡查，由張昊、劉國桃和曹遠義負(fù)責(zé)監(jiān)測和跟蹤。,七、對策實施階段,制圖人：周友勇 制圖日期：2012年5月27日 圖11 基坑水平位移監(jiān)測圖,七、對策實施階段,制圖人：周友勇 制圖日期：2012年5月27日 圖12 建筑物沉降監(jiān)測圖,七、對策實施階段,結(jié)論：通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，繩鋸切割支撐梁階段，基坑水平位移未超出報警值；原商城建筑3層、4層無水平位移，原商城建筑無不均

17、勻沉降；四周道路無塌陷變形，地下水位穩(wěn)定。,1.2012.3.2由徐永海提出建議采用四輪平板推車運輸切割支撐梁，運輸時保證樓面砼強度達到設(shè)計強度的80%或不低于C30并保留板下鋼管排架支撐不拆除。 2. 2012.3.2由王剛協(xié)調(diào)常州設(shè)計院總工程師徐廣梁通過PKPM軟件建立樓層面支撐梁拆除期間的模型，模擬支撐梁在樓面運輸時的加載情況。 3.2012.3.10通過內(nèi)力分析、裂縫寬度驗算，確定運輸平板推車采用橡膠輪胎式，輪胎寬度不小于100mm，輪胎外徑不小于300mm，左右輪距不小于1200mm，前后輪距不小于2000mm，單只輪胎可承受重量不小于15kN，運輸平板推車與運輸構(gòu)件總重不大于50k

18、N。 4.2012.3.15王剛根據(jù)樓面承受的最大荷載，聯(lián)合常州設(shè)計院完善后澆帶部位加強鋼板措施。鋼板長度應(yīng)能擱置于后澆帶兩側(cè)梁上，鋼板寬度根據(jù)車寬要求確定，鋼板兩邊焊HM200150鋼梁，梁長同鋼板長，鋼板厚度10mm，焊縫8mm，每根梁兩道焊縫。 5.2012.3.20根據(jù)樓面允許荷載周友勇計算支撐梁切割長度，聯(lián)系支撐梁最大切割長度為6米，支撐主梁最大切割長度為3米。,實施二：,步驟一,確定施工過程中樓面承載力，由徐永海、王剛、周友勇與常州設(shè)計院聯(lián)合分析。,七、對策實施階段,圖13 平板車設(shè)計圖,圖14 設(shè)計變更單,結(jié)論：樓面施工階段深化設(shè)計2012.3.20完成，明確樓面承載力，并明確施

19、工梁段劃分要求。,七、對策實施階段,1.張昊根據(jù)主梁和聯(lián)系梁重量計算長度，用紅油漆在第一層支撐梁上逐段標(biāo)記出切割位置，嚴(yán)格控制每段支撐梁的切割后總重量。 2.劉國桃根據(jù)設(shè)計院設(shè)計圖紙，聯(lián)系專業(yè)制作公司定制鋼平板車和鋼平臺。 3.徐增榮根據(jù)圖紙檢查平板車各個部件質(zhì)量，并對整個鋼平板車進行稱重檢查。并根據(jù)設(shè)計院提出的要求對鋼平臺進行焊縫外觀和尺寸檢測。,實施二：,步驟二,劃分支撐梁，控制支撐梁切割長度，并根據(jù)設(shè)計圖紙焊制平板車和鋼平臺，由張昊，劉國桃、薛增榮負(fù)責(zé)。,圖15 焊制鋼板平臺和平板車,結(jié)論：運輸完成后，現(xiàn)場對樓面裂縫進行檢查，樓面結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)微小裂縫，裂縫寬度檢測均小于0.2mm。,七、

20、對策實施階段,1.王俊根據(jù)現(xiàn)場地下結(jié)構(gòu)樓面施工進度，安排每個支撐段布置2個運輸路線，對稱切割同時進行。同時在基坑邊架設(shè)3T慢速卷揚機水平拖拽以輔助挪運。周友勇根據(jù)現(xiàn)場安排標(biāo)記兩條運輸路線。 2.周友勇根據(jù)地下結(jié)構(gòu)樓面預(yù)留管道井和樓梯預(yù)留洞口，優(yōu)化支撐梁切割段，避開在洞口上運輸。周友勇根據(jù)基坑應(yīng)力釋放特點，確定同一根支撐梁先切割跨中部位，避免繩鋸機的鋸條夾條現(xiàn)象發(fā)生。 3.劉國桃根據(jù)基坑側(cè)壁荷載要求，確定80T汽車吊，安排吊車布置與每個支撐段中部，同時滿足支撐段兩邊2個支撐梁吊運路線要求，將支撐梁分段捆綁式吊至運輸車輛上運出工地。,實施三：,標(biāo)記吊運路線、 優(yōu)化劃分支撐梁、分先后切割支撐梁，由王

21、俊、周友勇和劉國桃負(fù)責(zé)。,七、對策實施階段,圖16 繩鋸機就位安裝鋸繩圖,七、對策實施階段,圖17 繩鋸機切割支撐梁圖,七、對策實施階段,圖18 支撐梁運輸?shù)踹\圖,七、對策實施階段,4.周友勇針對現(xiàn)場場地的局限性和基坑邊堆載要求，為了保證支撐梁有序轉(zhuǎn)運、吊離基坑并運出場地外，減少卷揚機和吊機機械設(shè)備故障而影響施工和基坑安全，制定了均衡拆除轉(zhuǎn)運和吊運施工的PDPC圖。,制圖人：周友勇 制圖日期：2012年3月20日 圖19 支撐梁均衡轉(zhuǎn)運PDPC圖,實施效果：通過合理布置均衡安排縮短每個支撐段的拆除工期，支撐梁在規(guī)定時間內(nèi)安全拆除。,七、對策實施階段,1.根據(jù)現(xiàn)場繩鋸機切割產(chǎn)生大量水泥漿，并在切

22、割時鋸條快速旋轉(zhuǎn)將水泥漿甩在地下室結(jié)構(gòu)上。曹遠義安排工人用薄膜將預(yù)留鋼筋全部圍擋保護。 2.曹遠義對樓層后澆帶、預(yù)留洞口、管道井部位，安排工人用彩色油布進行覆蓋保護。 3.薛增榮安排工人對樓面產(chǎn)生的水泥漿進行及時收集、清掃，并及時將收集水泥漿隨支撐梁切割段外運。 4. 對局部無法圍擋的部位在支撐梁切斷后，薛增榮及時安排工人對此部位進行清理。,實施四：,圍擋現(xiàn)場預(yù)留鋼筋，覆蓋樓面預(yù)留孔洞，收集產(chǎn)生的水泥漿，由曹遠義、薛增榮負(fù)責(zé)。,評價：經(jīng)現(xiàn)場檢查，清理完成后，消除了對成品地下室結(jié)構(gòu)和預(yù)留半成品結(jié)構(gòu)質(zhì)量影響。結(jié)構(gòu)完成后，通過蓄水試驗未發(fā)現(xiàn)接頭部位滲漏現(xiàn)象。,圖20 現(xiàn)場成品保護圖,七、對策實施階段,八、效果檢查,經(jīng)小組成員檢查基坑內(nèi)支撐梁拆除施工階段，基坑水平變形速率控制在2mm/d以內(nèi)，基坑側(cè)壁未發(fā)現(xiàn)滲漏，基坑變形穩(wěn)定?；觾?nèi)支撐梁拆除施工階段，正常營業(yè)的揚州商城建筑最大沉降差小于2L，建筑物沉降均勻，變形穩(wěn)定。 對比施工前后的施工進度計劃和實際完成計劃，基坑支撐梁拆除工作于2012年4月25日全部完成，提前計劃5天完成，地下室混凝土結(jié)構(gòu)于2012年5月