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豎向分區段拆除深基坑內支撐梁施工技術

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中國建筑一局（集團）有限公司科技創效推廣應用技術名錄
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（十七）豎向分區段拆除深基坑內支撐梁施工技術
1. 技術背景
隨著城市用地的日趨緊張，高層及超高層建筑的不斷發展，在城市建設中深基坑應用越來越廣
泛。而支撐梁拆除一直是深基坑工程的一個重難點、是制約工程進度的關鍵工序，傳統的支撐梁拆
除工序一般為每層主體結構施工完成后，換撐梁強度達到80%，方可拆除當層支撐梁，支撐梁拆除
屬超過一定規模的危險性較大的分部分項工程，對安全有著嚴格的要求，需確保基坑及人員安全，
且整層拆除支撐梁會導致絕對工期滯后且勞動力窩工等情況產生，豎向分區段拆除深基坑內支撐梁
拆除施工工法能夠有效減少施工工期，在保證基坑安全前提下，提高施工速度，解決了傳統支撐梁
拆除施工工藝的缺點。
2. 技術簡介
在施工完成對應區段下方主體結構施工，并達到設計強度要求后，可根據施工進度計劃合理規
劃拆除對應區段內支撐。在拆除過程中，勞動力可周轉至其余支撐區域進行主體結構施工。在支撐
拆除完成后即可進行上部主體結構施工，減少內支撐對主體結構施工的制約。
3. 適用范圍
適用于使用混凝土角撐工藝體系作為支護結構的深基坑工程。
4. 施工工藝流程及操作要點
4.1 施工工藝流程
施工準備
換撐施工
主體結構薄弱部位處理
支撐體系搭設
投放支撐梁切割塊控制線
支撐梁及立柱切割
混凝土塊體吊運
圖4.1 施工工藝流程圖
4.2 施工操作要點
4.2.1 施工準備
4.2.1.1 采用“分片分段”拆除內支撐方法，需要經基坑設計單位認可，經主體結構設計單位
根據分片拆除工況進行結構安全驗算，并組織專家論證確定內支撐采用分片拆除的方式施工，換撐
方式采用鋼筋混凝土換撐梁。
4.2.1.2 根據施工流水段劃分情況，梳理A 區支撐梁拆除前置條件并制定拆除順序。
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（1）第一道內支撐梁待地下室負三層2 段和3 段的墻、柱、梁、板的混凝土，混凝土強度達到
80%以上時方可拆除；
（2）第二道內支撐梁拆除，待1 段、2 段、4 段、5 段、7 段主體結構混凝土強度達到設計要求
后方可拆除；
（3）第三道內支撐梁拆除，待8 段、9 段結構混凝土強度達到設計要求后方可拆除；
（4）制定如圖所示拆除順序，逐層拆除地下室負三層、負二層、負一層的內支撐梁。
區段式拆除內支撐施工順序圖
4.2.1.3 制定拆除方案和施工部署，并完成人員、機械設備、施工材料等準備工作。
4.2.2 換撐施工
4.2.2.1 筏板處采用C25 素混凝土填實支護樁與筏板之間間隙完成換撐，筏板厚800mm。
4.2.2.2 負三層頂板（-10m）處采用600×400mm C35 鋼筋混凝土梁將主體結構邊梁與基坑支護
配筋樁連接完成換撐。
4.2.2.3 負二層頂板（-6m）處采用600×400mm C35 鋼筋混凝土梁將主體結構邊梁與基坑支護
配筋樁連接完成換撐。
換撐鋼筋混凝土梁設計如下圖
換撐剖面示意圖
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換撐平面示意圖
換撐梁剖面示意圖
混凝土換撐梁設計圖
4.2.3 主體結構薄弱部位處理
4.2.3.1 汽車坡道部位型鋼回頂
拆撐涉及四處地下室外墻與汽車坡道相連，坡道上方墻體懸臂，其懸臂高度隨坡道起坡而變短。
此部位拆撐前，需安裝鋼梁進行換撐傳力。鋼梁與坡道內側主體結構鋼筋混凝土對齊對頂進行傳力，
鋼梁按間距2m 布置。具體施工工藝如下：
（1）負三層頂板、負二層頂板結構施工時預埋板施工；
（2）拆撐前，H 型鋼與預埋板焊接固定。鋼梁型號為HM390×300×10×16mm 型鋼，材質為Q345；
（3）預埋板尺寸為450×450×12mm，材質亦為Q345，預埋板上焊接6C16 鋼筋，鋼筋錨入混凝
土結構總長度為550mm。
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預埋件大樣圖
4.2.3.2 后澆帶位置型鋼對頂
后澆帶為收縮后澆帶、沉降后澆帶兩種，最早需在兩側混凝土齡期達到60d 后并經設計同意后
方可澆筑封閉。因拆撐時，后澆帶尚未封閉，換撐不連續，為安全起見，后澆帶部位采用18#工字
鋼@2m 進行傳力。施工工序如下：
（1）后澆帶兩側結構施工，在后澆帶內設置鋼梁進行支撐，兩側伸入混凝土150mm 以上。
（2）待結構底板強度達標后，進行對應區段內的支撐梁拆除。
后澆帶型鋼對頂示意圖
4.2.4 支撐體系搭設
4.2.4.1 第一層和第三層內支撐梁支撐體系采用承插式盤扣支撐架體搭設，支撐體系搭設參數
如下：
（1）300mm 厚混凝土板撐選用Φ48.3×3.6 盤扣搭設，縱橫向間距900×900mm，步距1500mm，
主龍骨為雙鋼管@900mm，掃地桿距樓面不大于200mm。
（2）800×800mm 截面連系梁選用Φ48.3×3.6 盤扣搭設，梁下共設4 排立桿，垂直于梁方向立
桿間距600mm，沿梁跨度方向立桿間距600mm，步距1000mm，主龍骨為雙鋼管@600mm。
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（3）800×1000mm 截面支撐梁選用Φ48.3×3.6 盤扣搭設，梁下共設4 排立桿，垂直于梁方向
立桿間距600mm，沿梁跨度方向立桿間距600mm，步距1000mm，主龍骨為雙鋼管@600mm。
（4）1200×1000mm 截面支撐梁選用Φ48.3×3.6 盤扣搭設，梁下共設4 排立桿，垂直于梁方向
立桿間距600mm，沿梁跨度方向立桿間距400mm，步距1000mm，主龍骨為雙鋼管@400mm。
承插式盤扣腳手架搭設示意圖
4.2.4.2 鋼馬鐙支撐搭設
第二層支撐梁底到距離負二層板面高度為1.3m，可采用馬鐙作為臨時支撐拆除。
（1）馬鐙采用槽鋼材料組合成，上橫梁（14#槽鋼）、下橫梁（12#槽鋼）、縱梁（12#槽鋼）、
兩側八字立柱腳（12#槽鋼），槽鋼馬鐙在場外預焊好成整體，構件長度1200mm，高度一般為距離
下部板高度減100～300mm 焊接，剩下縫隙墊置木方條頂死至梁底。
（2）支撐梁放置槽鋼馬鐙托架，根據分段切割長度每塊支撐梁至少放置兩個馬鐙，放置距離切
割位置邊緣約300～400mm，馬鐙托架見下圖
鋼馬鐙托架示意圖
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4.2.5 投放支撐梁切割塊控制線
根據支撐梁的吊運機械，以吊運范圍最遠端頭吊重為控制量，核算拆除區域內切割塊的大小，
在拆除作業前，根據計算數據在支撐梁上畫出重量控制線，保證切割塊的安全吊裝。
4.2.6 支撐梁及立柱切割
4.2.6.1 支撐梁切割
（1）金剛石繩鋸切割工藝流程：確定切割斷面位置→鉆吊裝孔和穿繩孔→安裝固定導向輪→固
定繩鋸機→安裝金剛石繩索→連接相關操作系統→設置安全防護欄→切割。
（2）安裝固定繩鋸，用M16 化學錨栓固定繩鋸主腳架及輔助腳架。導向輪安裝穩定，且輪的邊
緣一定要和穿繩孔的中心線對準，以確保切割面的有效切割速度，嚴格執行安裝精度要求。根據已
確定的切割形式將金剛石繩索按一定的順序纏繞在主動輪及輔助輪上,注意繩子的方向應和主動輪
驅動方向一致。
（3）參數控制，切割過程中通過操作控制盤調整切割參數，確保金剛石繩運轉線速度在20m/s
左右，另一方面切割過程中應保證足夠的沖洗液量，以保證對金剛石繩的冷卻，并把磨削下來的粉
屑帶走。切割操作做到速度穩定，參數穩定、設備穩定。
（4）第一段切割采用“倒八字”切口，方便第一段吊出。
第一段切口示意圖
4.2.6.2 鋼管混凝土立柱的切割
（1）支撐立柱采用鋼管混凝土立柱，結構施工時在鋼管混凝土立柱位置預留洞口、樓板鋼筋預
留，待鋼管混凝土立柱拆除完成后封堵。
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鋼管混凝土立柱處樓板留洞示意圖
（2）鋼管立柱的拆除在地下室結構梁板達設計強度、支撐架拆除完成后進行，從上到下，在正
式地下室結構層鋼管立柱區域搭設腳手架平臺，將鋼管立柱分段切割后，用塔吊吊運出施工場地。
由于鋼管混凝土立柱自重較大，采用分段拆除的方法。拆除流程:人員進場→準備好現場施工用水、
電→搭設拆除腳手架→在鋼管上口焊接吊環→塔吊吊鉤固定牢固→采用繩鋸將混凝土切割分段→用
塔吊將切割后的鋼管立柱吊離現場→下一段鋼管立柱拆除。
（3）操作架采用鋼管扣件式腳手架，圍繞混凝土鋼管立柱布置4 根縱向鋼管，外側立桿縱距
為1.0 m 左右，步距為1.5 m，具體搭設高度根據切割位置而定。如下圖所示。
鋼管混凝土立柱拆除操作架示意圖
4.2.7 混凝土塊吊運
4.2.7.1 切割掉的混凝土梁采用兩個吊點進行吊裝，兩吊點分別在梁中心的兩側，如圖所示，
在梁的底面和側面捆綁吊繩的位置提前剔鑿30×30mm 的槽以防吊繩移位。
4.2.7.2 采用分段方式吊運切割完成的混凝土塊。為保證吊裝安全，注意以下幾點：
（1）吊裝前計算重心位置確定起吊點，確保分段的混凝土塊起吊平穩；
（2）起吊前測量吊點與混凝土塊之間的距離，核實回轉半徑內的起重量；
（3）吊裝前根據起吊時的最大靜拉力來確定鋼絲繩直徑。吊裝過程中及時檢查鋼絲繩的磨損程
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度，如磨損過大須及時更換；
（4）起吊時，開始速度要慢、保證平穩。吊上地面后裝入平板運輸車內，慢速輕放，并且擺放
整齊；
（5）吊裝采用兩點捆綁，兩捆綁點應對稱于重心位置，吊索間的夾角不得大于90°。
支撐梁吊點示意圖
5. 材料與設備
5.1 材料
表5.1 主要材料表
序號材料名稱規格主要指標用途
1 盤扣腳手架48.3mm×3.8mm 合格支撐體系
2 U托盤扣腳手架配套合格搭設操作架
3 木跳板200mm 寬，50mm 厚合格搭設操作架
4 密目網1.5m×6m 合格安全防護
5 大眼網3m×6m 合格安全防護
6 木方50×100
合格搭設支撐體系及操
作架
7 鋼馬鐙1200×1200×400mm 合格支撐
8 鋼絲繩16 合格吊運
9 紅色噴漆48.3mm×3.8mm 合格標記切割線
10 金剛石繩盤扣腳手架配套合格切割
11 安全防護欄200mm 寬，50mm 厚合格安全防護
5.2 設備
表5.2 主要設備表
序號設備名稱規格技術指標用途
1 塔吊根據現場實際合格混凝土塊運輸
2 吊運框/ / 吊裝切割塊
3 繩鋸DSM-10A型繩鋸機合格切割
4 汽車吊中聯QY50 合格
5 空壓機合格
6 風鎬合格
剔出內支撐塊中切
割點
7 氣焊合格/
8 手推車合格殘余建筑垃圾清運
9 自卸車合格殘余建筑垃圾清運
6. 效益計算分析
6.1 經濟效益分析
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6.1.1 與常規整體拆除方式相比，區段式拆除拆除可以節15%的工期。
以應用工程為例進行分析，本工程區段式拆除拆除可節省工期71 天，分析見下表
工期對比分析表
施工區段
1 段2 段3 段4 段5 段6 段7 段8 段9 段
基礎筏板完成
時間
2020
-
04-0
4
2020-
05-23
2020-
04-25
2020-
06-09
2020-
06-23
2020-
07-07
2020-
07-10
2020-
07-31
2020
-
08-1
9
整體拆撐出±
0.00 時間
2021
-
01-1
0
2020-
12-03
2020-
12-08
2021-
01-20
2021-
01-25
2020-
08-29
2021-
01-30
2020-
12-26
2020
-
12-3
1
區段式拆撐出
±0.00 時間
2020
-
10-2
4
2020-
07-14
2020-
07-24
2020-
10-30
2020-
11-07
2020-
08-29
2020-
11-15
2020-
10-20
2020
-
10-2
6
時間差額（d） 79d 143d 138d 83d 80d 0 77d 68d 68d
6.1.2 合理安排內支撐拆除施工插入時間點，合理安排材料周轉及人工投入，優化拆除方案，
較常規整拆設計方案，豎向分區段拆除可節約人工和材料投入等直接成本。
經濟效益對比分析表
地下室結構施工總工期按整體提前71 天考慮，計算僅考慮71 天工期施工成本
序號
費用類
別
原設計方案成
本（元）
優化方案后成本
（元）
節約
成本
金額
（元）
備注
1 人工費
120×
260=2215200
70×
2260=1292200
92300
0
原設計方案計劃投入主體結構施工
人員120 名（存在搶工、窩工），優
化方案后僅需投入70 名工人進行流
水施工；單價平均260 元/工日。
2
架料租
賃費
521551.8 0
52155
1.8
數量及單價執行地下室架料租賃合
同。
3 塔吊
49000×
3+24000×2×
3+8200×6×
71/30+7200×
12×
71/30=611920
0
61192
0
TC7035 月租49000 元/月，TC6015
月租24000 元/月，塔司工資8200
元/人/月.信號工工資7200 元/人/
月；塔吊按整月計算租金、每臺塔吊
按2 名塔司、4 名信號工計算；現場
配置1 臺TC7035、2 臺TC6015，共
配置6 名塔司、12 名信號工。
4 管理費
9000×7×
71/30= 149100
0
14910
0
按主體結構勞務5 名管理人員、拆除
單位2 名管理員考慮，按9000 元/
人/月考慮。
5
生活區
租房
81200×
3=243600
0
24360
0
按已簽合同價每月8.12 萬元計入，
按整月計算租金。
6
物業化
管理費
88000×
3=264000
0
26400
0
按已簽合同價每月8.8 萬元計入，按
整月計算費用。
7 水電費
20×108804×
71/960=16093
9.25
0
16093
9.25
按總承包合同單價及工期折算，合同
單價20 元/建筑平米，總工期960
天。
8 合計
28741
11.05
優化后方案節約成本約287.4 萬元；
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6.2 社會效益分析
6.2.1 支撐梁拆除使用更加環保的金剛石繩鋸進行切割，有效減少振動、降低噪音、減少揚塵。
6.2.2 科學合理的吊運路線，并采用吊運框運輸，降低安全事故發生風險。
6.2.3 在施工中不斷開展技術改革與創新，進行內支撐拆除技術方案的優化，形成專利施工技
術，研發施工機具，促進技術創效。
7. 應用實例
內支撐梁切割分段圖鋼馬鐙支撐圖
支撐架體搭設圖汽車坡道處圓管對頂
汽車坡道處H 型鋼對頂鋼管立柱穿筏板施工圖
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后澆帶工字鋼對頂傳力圖混凝土換撐梁施工圖
繩鋸切割分段、分塊圖混凝土塊吊運、裝車出場圖
8. 技術咨詢服務單位聯系方式
技術提供單位中建一局集團第五建筑有限公司
主要完成人馮雪健、楊偉、李果、王正陽、曹軍偉
技術咨詢聯系人李果聯系電話18281017123

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