绳锯切割法拆除钢筋混凝土内支撑的应用

韦延安

摘要：某施工项目具有场地窄小、深基坑紧邻建筑物和城市道路、地下市政管线繁多、工期要求紧迫、周边环境要求高等特点。文章通过对深基坑钢筋混凝土内支撑的各种拆除方案进行分析研究及对比，最终采用绳锯切割法进行施工。项目部通过绘制塔机起重量变幅曲线对钢筋混凝土支撑梁进行分块划分，搭设支撑架确保内支撑梁稳固，严格制定内支撑拆除的先后顺序，加强对施工现场的安全防护工作，以及切割完成后吊装运输等措施，最终实现施工效率高、绿色环保、安全等目标，顺利完成深基坑钢筋混凝土内支撑的拆除工作。

关键词：深基坑；内支撑；拆除；绳锯切割法

中图分类号：TU753    文献标识码：A   文章编号：1674-0688（2023）02-0055-04

0 引言

为确保施工现场周边建筑物及基坑的安全，深基坑支护通常采用现浇钢筋混凝土内支撑，而内支撑梁拆除直接影响工程项目选择的拆撑方式。在施工现场窄小、地处闹市区等复杂环境下，快速、安全、低成本、环保地拆除内支撑梁是施工单位面临的重大挑战。本项目综合分析项目特點和环境条件后，决定采用绳锯切割法拆除内支撑梁。经项目实践证明，该技术成熟可靠，适用于对环境和噪音要求较高的钢筋混凝土内支撑拆除工程，具有较明显的施工优势和推广价值。

1 工程概况

南宁市新民路24号危旧房改住房项目地下3层的基坑开挖深度达15 m，基坑围护结构采用“钻孔灌注桩+锚索支护+桩间喷锚”，局部采用现浇混凝土内支撑支护形式，本工程内支撑结构配筋大、箍筋密、混凝土强度高，纵筋采用φ25 mm的大直径钢筋，所有内支撑主梁及连续梁的截面尺寸均为800 mm×800 mm；内支撑分布在基坑的东南角和中间段两个位置，垂直方向设置一道网格状水平钢筋混凝土内支撑梁，内支撑顶面至地面的距离为6.0 m。经统计：内支撑梁总长度为700 m，拆除混凝土量为395.6 m?。

2 工程支撑拆除的环境及施工难点

本工程内支撑梁拆除实施过程中具有如下环境特点及施工难点。

（1）根据管线测量报告及岩土详勘报告，项目的东南角支撑梁及中间段支撑梁范围内基坑边距离东面宿舍楼、别墅分别仅有4.5 m、6.3 m，西面和南面布置的燃气、雨水、污水、给水、通信、电气等市政管线繁多。如此复杂的地下环境对邻近建、构筑物的保护是拆除工程的一大难点。

（2）本工程地处南宁市城区主干道东葛路与新民路交汇处，周边住宅、办公建筑密集，属于声环境、大气环境敏感区，因此实施工程需要满足以下要求：①避免夜间施工；②拆除过程周边实测噪声值应小于《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB 12523—2011）中规定的“主体施工昼间噪声≤70 dB”；③按照南宁市环境保护局关于《南宁市环境噪声污染防治规定》中的要求，PM10必须控制在75 μg/m3内。

（3）本工程施工工期紧，东南角支撑梁及中间段支撑梁的拆除工期分别不能超过16 d和24 d（含受天气不好等不良因素影响的天数在内）。

从技术可行性、施工工期、经济合理性、施工安全性、环境保护等方面对绳锯切割法、机械破除法、爆破拆除法3种方案进行综合分析和评估，结合施工现场的实际情况，最终选择绳锯切割法进行施工。绳锯切割法具有噪音低、无振动、无粉尘、无废气污染等优势，符合周边环保需求，同时拆除速度快，对场地要求低、塔吊吊运方便且成本低，特别是拆除大截面内支撑梁钢筋混凝土结构时，绳锯切割法属于静力切割，操作安全性是3种方法中最高的。

3 绳锯切割法拆除施工技术

3.1 拆除作业条件

由于在支撑拆除过程中基坑支护结构内力会发生很大的变化，因此为保护基坑和周边环境的安全，必须使内支撑拆除后支护结构不产生过大的应力释放。每道支撑拆除前，要确保支撑下方的结构底板或楼层已完成浇筑，在底板或楼层梁板结构的混凝土同条件试块强度应达到设计强度的80%以上。

本项目支撑梁拆除按照“先换撑、后拆撑”的原则，在地下室外墙与支护桩之间采用填素混凝土加部分填砂回顶换撑法，在筏板高度范围内，利用筏板混凝土往外延伸至支护桩进行回顶，在负二层楼板面往下500 mm的范围内也采用素混凝土浇筑回顶，而中间其他范围则采用中砂回填密实。只有回顶完成后方可拆撑。

3.2 拆撑顺序

（1）在具体的拆除施工前，应综合分析钢筋混凝土构件的受力性能，明确整体支撑体系受力情况，对于拆除的顺序，应该从受力小处向受力大处拆除，严格地依照施工流程进行［1］。

（2）施工方对深基坑的内支撑结构特点进行分析后，最终决定采用对称拆除法，即先拆除连系梁，后拆除主梁，从基坑内向基坑外边逐层拆除，从两边向中间拆除。拆除每跨内支撑梁时，为避免钢格构柱承受单向力的影响，先将内支撑梁的两端与腰梁交接点进行切割，采用由两端同时向中间拆除的顺序［2］。

3.3 工艺流程

绘制塔机限载转运位置图→根据塔机限载量弹切割线→搭设钢管安全防护架及支撑回顶架→绳锯切割→塔式起重机转至清运车→拆除安全防护架及回顶架。

3.4 拆除主要施工工艺

3.4.1 绘制塔机限载转运位置图

（1）资料收集，绘制塔机起重量变幅曲线。经对现场使用的2台塔式起重机QTZ5512（A#塔机）及TCT6012（D#塔机）进行资料收集与现场调查，得知塔机起重量变幅（见表1和表2）。

（2）确定吊块大小。根据项目部进行现场实测，东南角支撑梁与A#塔机中心最大距离为46.8 m；中间段支撑梁与D#塔机中心最大距离为51.8 m。运输车辆停放地点距离两塔机中心分别为45.3 m、52.0 m。查看塔机变幅曲线表得出，东南角支撑梁的碎砼梁重量不应超1.36 t，中间段支撑梁的碎砼梁重量不应超过1.48 t。为确保不因切割误差导致塔机超载，统一选定每吊起重量≤1.3 t。钢筋混凝土密度按2.45 t/m3计，则每吊转运体积≤0.53 m3。结合变幅曲线图及现场测距结果得出，A#塔式起重机最大起吊重量为1.48 t，D#塔式起重机最大起吊重量为1.48 t。考虑到实施过程中要有一定的操作余度，确定起吊单块混凝土重量应≤1.3 t，按此上限对节点进行切割线弹线，确定混凝土块大小不能超载。

3.4.2 根据塔机限载量弹切割线

依据需要切割内支撑梁的形状、吊装最大起重量、排架支撑强度及现场施工场地的条件，确定单个割块的切割长度，并在施工图纸上准确标出。切割前，需根据图纸在现场混凝土内支撑上放出需要的切割位置。根据现场实际情况，确定采取竖向或横向等切割方式。

3.4.3 钢管安全防护架及支撑回顶架搭设

支撑切割前，在需要切割支撑构件下部采用支撑架进行临时支撑回顶，以防切割后混凝土坠落损坏其他结构，同时支撑回顶架最外侧的两排架体应高于内支撑梁面1 200 mm，兼作安全防护栏杆。

钢筋混凝土内支撑切割前，地下二层结构楼板面搭设三排扣件式钢管脚手架回顶内支撑梁，立杆底部应设200 mm×200 mm×50 mm的木垫板。回顶内支撑架具体搭设参数如下：立杆沿梁方向纵距为500 mm，横向间距为“梁宽+200 mm”，架体两侧的立杆高为“内支撑面+1 200 mm”，梁底中部增设一排立杆，采用可调顶托顶紧至顶部小横杆，上部自由端高度不大于500 mm；架体的水平杆步距不大于1 200 mm；小横杆间距与立杆一致，为500 mm，最顶部小横杆紧顶支撑梁底部，最上排支撑横杆加设双扣件避免横杆滑移；支架两侧应设置竖向剪刀撑，在架体的两侧全长全高连续设置，剪刀撑杆件的底部应与地面顶紧，夹角为45°～60°。临时脚手架搭设示意图如图3所示。

3.4.4 绳锯切割

（1）根据钢筋混凝土内支撑拆除顺序和重量原则，在待拆钢筋混凝土内支撑上画好切割线。

（2）钢筋混凝土内支撑梁下方安装平板车并用锲形木刹块固定车轮。

（3）在正对着钢筋混凝土内支撑切割线位置固定好绳锯机，绳锯机与待拆钢筋混凝土内支撑呈垂直状态。

（4）切割操作人员必须严格按照设计方案图纸上标明的切割方式、方法、位置进行施工，为操作方便，绳锯机绳索根据常规缠绕顺序把绳索缠绕在机子的主动轮及辅助轮上，并在钢筋混凝土内支撑梁上画好的切割线位置并缠绕完毕，调试绳锯机及金刚石绳索，使金刚石绳索收紧。

（5）切割是关键工序，工人进场技术交底是重点交底工序，安全检查也必须认真落实。一是先启动第一个电动机，通过控制盘调整主动轮电动机的升张力，使绳索保持一定的绷紧程度，然后启动循环冷却水；二是启动第二个电动机，驱动主动轮带动绳索回转切割；三是在切割过程中注意观察电动机座的稳固性，当马达出现大震动时，马上调整导向轮的偏移，保证切割绳处在同一个平面内；四是在切割过程中，通过操作控制盘调整切割参数，确保绳索的运转线速度控制在25 m/s；五是确保足够的冲洗液量，保证能较好地冷却绳索和把磨削下来的粉屑带走［3］。

3.4.5 塔式起重机转至清运车

由于本项目的基坑四周道路窄小，基坑外侧就是道路的内边沿，起吊半径以内的钢筋混凝土内支撑梁采用钢丝绳吊运至基坑边道路停放的运输车辆上，因此要充分考虑如下事项：基坑边道路宽度、基坑的承载力、基坑道路上的架空电线及地下管线等是否影响车辆的安全通过，同时也应严格控制清运车的载重量。

采用塔式起重机起吊钢筋混凝土内支撑梁时，必须保证物体重量在设备最大起吊量范围内，塔吊严禁斜拉、斜吊，严禁起吊构件处于黏结未分离状态，否则容易引起塔吊倾覆。

3.4.6 拆除安全防护架及回顶架

由于有大量的混凝土碎块散落到安全防护脚手板上，因此必须将留滞在脚手板上的所有零碎物件清除干净，方可进行架体的拆除，以防物体坠落伤人。

安全防护架及回顶架的架体高度虽然不高，但是拆除时必须严格遵守架体拆除顺序，由上而下地逐层进行，严禁上下同时作业。因为原架体的连墙件在内支撑梁拆除前已经开始拆除，所以要求在拆除内支撑梁前，必须在适当位置且不大于3 m的水平距离搭设临时抛撑，确保架体稳固后，方可拆除架体。

3.5 拆除安全注意事项

（1）切割厚度应按机械出厂铭牌规定进行，不得超厚切割。切割操作人员需经过特殊岗位培训并且合格后，方可持证上岗。

（2）使用切割机前，切割机操作人员先检查切割机各零部件及传动配件是否有缺失、损坏或松动情况、转动是否灵活可靠、切割机里各传动零件里的润滑油是否达标、冷却系统是否运行正常，经全面检查合格后方可使用。

（3）绳锯部分要安装安全防护的护罩，在切割过程中，绳锯旋转方向的前、后位置不能站人。新绳锯的齿形整形和露锐，要求齿条在绳锯上等圆分布，两端面平整。

（4）切割机的电缆线套穿绝缘橡皮缆，切割机移动过程中，一定要注意随机移动电缆线，避免电缆线被压坏和扯断现象发生。

（5）严禁在内支撑梁构件没有夹紧时进行切割，切割时要及时清除内支撑梁面上、两侧的混凝土碎渣和其他杂物。

（6）开始切割时，先缓慢切割，等待绳锯转运正常以后，方可逐渐加快切割的速度，但要控制在<350 mm/min。

（7）塔式起重机应经过检测验收合格后方可使用，塔式起重机在吊装钢筋混凝土切割块时，严格划定吊机的起吊半径，对超载或超过起吊半径范围的内支撑构件严禁起吊作业。

（8）由于吊绳与混凝土块的阳角相互摩擦导致吊绳容易损坏，因此吊绳与混凝土块周边阳角的接触部位一定要绑扎有弹性的橡胶保护胶套；一旦发现吊绳损伤，必须马上进行更换。

4 应用绳锯切割法达到的效果

（1）工期效果：本项目的东南角支撑梁的实际拆除时间为2 d+9 d=11 d＜16 d，中间段支撑梁的实际拆除时间为3 d+15 d=18 d＜24 d，工期达到预期目标要求。

（2）安全效果：本项目在拆除过程中没有出现任何一起安全事故，达成支撑梁拆除全过程零事故的目标。

（3）环保效果：根据监测数据，现场施工噪声均≤70 dB；24小时平均PM10≤75 μg/m3的环保目标。施工过程中没有收到周边居民及环保部门的投诉，符合环保监测要求。

（4）经济效益分析：對本项目部此次拆除费用进行统计，结果见表3。

实际费用比制定的目标成本节省35-30.08＝4.92万元，取得了可观的经济效益。

5 结语

采用绳锯切割法拆除深基坑内支撑，以其工作效率高、产生噪音较小及施工安全等优点，成为近年来深基坑内支撑拆除应用最为广泛的方法。但在应用绳锯切割法的过程中，必须严格遵守施工规范、施工步骤、设备操作规程，这也是确保施工安全的关键所在。本文所提案例仅对设置一道水平内支撑进行研究分析及应用。今后如遇对深基坑设置两道以上的水平内支撑，将对楼板结构回顶加固，当现场不能采用现场已有塔式起重机设备且施工现场无法使用汽车起重机吊装时，将对绳锯切割法拆除深基坑内支撑提出更高的要求，这也是下一步研究的方向。

6 参考文献

［1］詹谨斌.复杂深基坑混凝土内支撑梁拆除施工［J］.四川水泥，2020（4）：322-323.

［2］潘德要.深基坑混凝土内支撑拆除施工技术的应用［J］.广东土木与建筑，2019，26（9）：33-35.

［3］黄威，丁威王，文渊，等.复杂深基坑混凝土内支撑梁拆除施工关键技术［J］.建筑技术，2019，50（10）：1178-1180.