CN109356167A - 深基坑支撑拆除体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及深基坑支撑拆除体系，包括防护架体系、滑移运撑托架体系、内支撑钢管立柱拆除体系及框架柱安全防护体系；防护架体系包括整体式框格底板、脚手架支撑及工具式护栏，整体式框格底板上搭设脚手架支撑，脚手架支撑顶部设有型钢加强顶板，型钢加强顶板上对称布设有马凳及千斤顶，且型钢加强顶板两侧安装有工具式护栏；滑移运撑托架体系包括水平移动滑板、牵引系统及升降系统，型钢加强顶板上设有滑轨，滑轨上安装有带滑轮的水平移动滑板，拆卸的支撑梁置于水平移动滑板上。本发明的有益效果是：本发明基坑支撑拆除采用整体升降式防护架体系，通过千斤顶将支撑梁缓慢落位，结合工具式护栏，替代传统的支撑防护结构，施工安全又高效。

Description

深基坑支撑拆除体系及施工方法

技术领域

本发明涉及一种深基坑支撑拆除体系及施工方法，属于地基与基础工程领域，适用于基坑支撑拆除施工，尤其适用于地处城市闹市区、周围建筑物密集区等复杂环境条件下的深基坑水平临时支撑体系拆除。

背景技术

随着我国城市化发展进程的加快，城市建筑呈现出超高、超深的两面发展趋势，给深基坑施工提出了更高的要求，城市建筑周边环境的复杂使基坑锚杆锚索支护体系的使用受到了限制，“支护桩或连续墙+内支撑”支护体系取而代之，在近年来得到大量应用，尤其以钢筋混凝土内支撑为主。同时，基坑支撑的拆除是基坑安全的重中之重。为了减小内支撑拆除对基坑及周边构筑物的影响，这就对拆除方法提出了更高的挑战。

常用的钢筋混凝土内支撑拆除方式，一般采用满堂脚手架体系作为临时支撑，结合火药爆破拆除、机械拆除、人工拆除等方式拆除内支撑，然后吊运离场。此类方法存在两大弊端，其一，满堂脚手架体系施工效率低，且工作面转移速度慢，同时单一的脚手架体系对内支撑转运的安全性保障不足；其二，因深基坑多处于城市闹市区，或临近运营地铁，临时支撑结构拆除必须确保不对临时支撑体系、已施工的永久结构工程及周边建筑、地下设施造成不利影响，传统的拆除方式难以控制，且在效率和安全性上难以两全其美。因此完善深基坑支撑生态拆除技术具有显著的现实意义。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种深基坑支撑拆除体系及施工方法。

这种深基坑支撑拆除体系，包括防护架体系、滑移运撑托架体系、内支撑钢管立柱拆除体系及框架柱安全防护体系；

防护架体系包括整体式框格底板、脚手架支撑及工具式护栏，整体式框格底板上搭设脚手架支撑，脚手架支撑顶部设有型钢加强顶板，型钢加强顶板上对称布设有马凳及千斤顶，且型钢加强顶板两侧安装有工具式护栏；

滑移运撑托架体系包括水平移动滑板、牵引系统及升降系统，型钢加强顶板上设有滑轨，滑轨上安装有带滑轮的水平移动滑板，拆卸的支撑梁置于水平移动滑板上，型钢加强顶板一侧设有升降系统，升降系统由升降系统顶板、升降系统伸缩段和升降系统底板组成，升降系统顶板上设有牵引系统；

内支撑钢管立柱拆除体系包括包柱式脚手架、剥钢千斤顶及升降式操作台，钢管混凝土立柱四周安装有升降式操作台，升降式操作台上设有剥钢千斤顶，剥钢千斤顶通过拉绳与剥钢拉环相连，剥钢拉环焊接于钢管混凝土立柱外壁上，升降式操作台周围搭设有包柱式脚手架，包柱式脚手架带有可开启式侧边；

框架柱安全防护体系包括整体式包柱钢架、钢架顶架及减震弹簧，框架柱四周搭设整体式包柱钢架，整体式包柱钢架顶部设有钢架顶架和钢架次顶架，且在两者之间套设有减震弹簧，钢架次顶架上铺设木跳板，整体式包柱钢架外围设置外包木模板。

作为优选：所述的脚手架支撑设有剪力撑；所述的型钢加强顶板通过顶板连杆与脚手架支撑的顶杆相连，顶板连杆底部设有弧托式下端板。

作为优选：所述的马凳及千斤顶对称布设在待拆卸的支撑梁下方，其中马凳设置在千斤顶两侧，且落梁前马凳顶标高低于千斤顶顶标高。

作为优选：所述的工具式护栏为装配式结构，脚手架横杆作为导梁与部分脚手架立杆通过卡扣连接。

作为优选：所述的滑轨下部通过轨道固定板与型钢加强顶板锚固，滑轨上部两侧设置有通长的防偏轨道槽；所述的水平移动滑板两侧对称设有千斤顶。

作为优选：升降系统顶板上设有内嵌式限位板，升降系统底板锚固于下层顶板上。

作为优选：所述的包柱式脚手架底部为整体式底板，包柱式脚手架外围挂设有密目网；所述的升降式操作台顶每条边的外下缘均设有伸展式搁板，伸展式搁板展开后与包柱式脚手架搭接；所述的包柱式脚手架与升降式操作台之间对称设有侧辅助导轨。

作为优选：所述的整体式包柱钢架其中一侧设为可开启式侧边，整体式包柱钢架底部为整体式框格底板；所述的可开启式侧边一端与包柱式脚手架通过铰轴连接，另一端设有锁扣。

作为优选：所述的钢架顶架通过底部设置的限位扣固定在整体式包柱钢架的立杆上。

这种深基坑支撑拆除体系的施工方法，包括以下步骤：

1)施工准备：确定内支撑梁的拆除顺序，采用人工风镐的方法提前将支撑梁与围檩和钢管立柱之间的连接位置断开，保留钢筋连接；

2)切割位置放线：根据支撑梁拆除顺序和重量原则，在待拆的支撑梁上画好切割线；

3)脚手架支撑搭设：在所拆支撑梁本层，先铺设整体式框格底板，再在整体式框格底板上搭设满堂脚手架，架体顶部、中部、底部各设置一道水平剪刀撑，四周满设竖向剪刀撑，未安装脚手架区域铺设苯板进行防护；

4)防护架体系安装：在脚手架顶部安装整体升降式防护架体系，脚手架顶处横杆上安装弧托连杆，连杆连接上部型钢加强顶板，顶板上布设千斤顶及马凳，同时，在支撑梁侧边满铺脚手板及工具式护栏，满挂密目网；

5)滑移运撑托架体系安装：先确定导轨位置，导轨埋设后吊放平移滑板，并进行试滑行；校正后吊装升降系统进场，升降系统紧靠脚手架体系安装固定，并调试升降板，完成后安装牵引系统；

6)框架柱成品保护：在框架柱四周搭设整体式包柱钢架，同时在整体式包柱钢架外围安装外包木模板；

7)内支撑梁切割：用绳锯切割机将支撑体系中联系梁、主梁切断卸荷，按照对称、平衡约束控制，两组同时对称作业；

8)吊运支撑梁：内支撑梁切割下后，先落位于平移滑板上，利用预埋轨道通过滑板下的滑轮将梁段滑至升降系统承载板上，运梁至下层顶板上将支撑梁切割成不大于吊车起重能力的分块，切割完后随即吊运出基坑；

9)钢管混凝土柱拆除：钢管切割前，先安装包柱式脚手架，脚手架内安装侧辅助导轨及升降式操作体系，从柱顶部开始，先将钢管壁四等分切割开，然后临时焊接剥钢拉环，并将剥钢拉环与剥钢千斤顶连接，利用剥钢千斤顶将钢管壁卸除，重复步骤自上而下施工；

10)转移至下一工作面：上述施工全部完成后，将设备转移至下一工作面继续深基坑支撑生态拆除作业。

本发明的有益效果是：

(1)本发明基坑支撑拆除采用整体升降式防护架体系，通过千斤顶将支撑梁缓慢落位，结合工具式护栏，替代传统的支撑防护结构，施工安全又高效。

(2)本发明基坑支撑拆除采用滑移运撑托架体系，内支撑梁拆卸后先落位于平移滑板上，通过预埋轨道利用滑板下的滑轮将梁块滑至升降系统，运梁至下层顶板上处理后再用汽车吊至基坑外，施工速度快，且安全系数高。

(3)本发明针对钢管混凝土立柱拆除施工，采用工具式脚手架体系，内设升降式操作台，先在平台上利用千斤顶剥离钢管再将内部的混凝土破碎，施工速度快，工作面转移效率高。

(4)本发明针对框架柱结构主筋进行安全防护，在传统支设木模板的基础上，顶部设置减震防护顶板，防止基坑拆除过程中对混凝土柱造成破坏。

附图说明

图1是本发明中滑移运撑托架体系示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是本发明中防护架体系示意图；

图4是本发明中内支撑钢管立柱拆除体系示意图；

图5是本发明中内支撑钢管立柱拆除体系俯视图；

图6是本发明中框架柱安全防护体系示意图；

图7是本发明施工流程图。

附图标记说明：1-支撑梁；2-水平移动滑板；3-轨道固定板；4-滑轮；5-滑轨；6-防偏轨道槽；7-牵引绳；8-千斤顶；9-型钢加强顶板；10-脚手架支撑；11-整体式框格底板；12-下层顶板；13-下层梁；14-下层柱；15-格构柱；16-内嵌式限位板；17-牵引系统；18-升降系统顶板；19-升降系统伸缩段；20-升降系统底板；21-工具式护栏；22-马凳；23-顶板连杆；24-弧托式下端板；25-剪力撑；26-包柱式脚手架；27-剥钢拉环；28-剥钢千斤顶；29-伸展式搁板；30-钢管混凝土立柱；31-钢管切割线；32-侧辅助导轨；33-已剥离钢板；34-拉绳；35-密目网；36-升降式操作台；37-整体式底板；38-操作平台；39-可开启式侧边；40-锁扣；41-铰轴；42-木跳板；43-减震弹簧；44-钢架顶架；45-框架柱主筋；46-整体式包柱钢架；47-框架柱；48-钢架次顶架；49-限位扣；50-外包木模板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

参照图1-6所示，所述的深基坑支撑拆除体系，包括防护架体系、滑移运撑托架体系、内支撑钢管立柱拆除体系及框架柱安全防护体系。

防护架体系包括整体式框格底板11、脚手架支撑10及工具式护栏21，整体式框格底板11上搭设脚手架支撑10，脚手架支撑10顶部设有型钢加强顶板9，型钢加强顶板9上对称布设有马凳22及千斤顶8，且型钢加强顶板9两侧安装有工具式护栏21。

滑移运撑托架体系包括水平移动滑板2、牵引系统17及升降系统，型钢加强顶板9上设有滑轨5，滑轨5上安装有带滑轮4的水平移动滑板2，拆卸的支撑梁1置于水平移动滑板2上，型钢加强顶板9一侧设有升降系统，升降系统由升降系统顶板18、升降系统伸缩段19和升降系统底板20组成，升降系统顶板18上设有牵引系统17。

内支撑钢管立柱拆除体系包括包柱式脚手架26、剥钢千斤顶28及升降式操作台36，钢管混凝土立柱30四周安装有升降式操作台36，升降式操作台36上设有剥钢千斤顶28，剥钢千斤顶28通过拉绳34与剥钢拉环27相连，剥钢拉环27焊接于钢管混凝土立柱30外壁上，升降式操作台36周围搭设有包柱式脚手架26，包柱式脚手架26带有可开启式侧边39。

框架柱安全防护体系包括整体式包柱钢架46、钢架顶架44及减震弹簧43，框架柱47四周搭设整体式包柱钢架46，整体式包柱钢架46顶部设有钢架顶架44和钢架次顶架48，且在两者之间套设有减震弹簧43，钢架次顶架48上铺设木跳板42，整体式包柱钢架46外围设置外包木模板50。

所述的脚手架支撑10设有剪力撑25；所述的型钢加强顶板9通过顶板连杆23与脚手架支撑10的顶杆相连，顶板连杆23底部设有弧托式下端板24。

所述的马凳22及千斤顶8对称布设在待拆卸的支撑梁1下方，其中马凳22设置在千斤顶8两侧，且落梁前马凳22顶标高低于千斤顶8顶标高。

所述的工具式护栏21为装配式结构，脚手架横杆作为导梁与部分脚手架立杆通过卡扣连接。

所述的滑轨5下部通过轨道固定板3与型钢加强顶板9锚固，滑轨5上部两侧设置有通长的防偏轨道槽6；所述的水平移动滑板2两侧对称设有千斤顶8。

所述的升降系统顶板18上设有内嵌式限位板16，升降系统底板20锚固于下层顶板12上。

所述的包柱式脚手架26底部为整体式底板37，包柱式脚手架26外围挂设有密目网35；所述的升降式操作台36顶每条边的外下缘均设有伸展式搁板29，伸展式搁板29展开后与包柱式脚手架26搭接；所述的包柱式脚手架26与升降式操作台36之间对称设有侧辅助导轨32。

所述的整体式包柱钢架46其中一侧设为可开启式侧边39，整体式包柱钢架46底部为整体式框格底板11；所述的可开启式侧边39一端与包柱式脚手架26通过铰轴41连接，另一端设有锁扣40。

所述的钢架顶架44通过底部设置的限位扣49固定在整体式包柱钢架46的立杆上。

如图7所示，所述的深基坑支撑拆除体系的施工方法，包括如下步骤：

1)施工准备：根据施工图纸，制定详细的施工方案，确定内支撑梁的拆除顺序，采用人工风镐的方法提前将支撑梁1与围檩和钢管立柱之间的连接位置断开(保留钢筋连接)；

2)切割位置放线：切割拆除工程在开工之前，确定安全合理的拆除顺序，根据支撑梁1拆除顺序和重量原则，在待拆的支撑梁1上画好切割线；

3)脚手架支撑搭设：在所拆支撑梁本层，先铺设整体式框格底板11，再在整体式框格底板11上搭设满堂脚手架，在支撑梁1下方共搭设6排脚手架，立杆间距450mm×450mm，横杆间距根据支撑梁1与楼板间距离确定，架体顶部、中部、底部各设置一道水平剪刀撑，四周满设竖向剪刀撑，未安装脚手架区域铺设300mm厚苯板进行防护；

4)防护架体系安装：在脚手架顶部安装整体升降式防护架体系，脚手架顶处横杆上安装弧托连杆，连杆连接上部型钢加强顶板9，顶板上布设千斤顶8及马凳22，同时，在支撑梁1侧边满铺脚手板及工具式护栏21，满挂密目网35；施工时，先通过千斤顶8将支撑梁1缓慢落位至马凳22上，再进行下一步施工；

5)滑移运撑托架体系安装：先确定导轨5位置，导轨5埋设后吊放平移滑板，并进行试滑行；校正后吊装升降系统进场，升降系统紧靠脚手架体系安装固定，并调试升降板，完成后安装牵引系统17；整套滑移系统安装结束后，安排专人进场检验，合格后方可投入使用；

6)框架柱成品保护：在框架柱47四周搭设整体式包柱钢架46，同时在整体式包柱钢架46外围安装外包木模板50；框架柱主筋一般规格直径较大，上部端头有滚压直螺纹丝牙供主筋接长；若被混凝土块砸弯或砸损，将给钢筋接长带来困难；为此，在内支撑拆除前，钢筋直螺纹丝头用保护帽做好保护，在框架柱47四周搭设整体式包柱钢架46，整体式包柱钢架46采用Ф48脚手钢管制成，顶部套设减震弹簧43后放竹跳板，同时在整体式包柱钢架46外围安装外包木模板50封闭，防止混凝土碎块掉入插筋中；

7)内支撑梁切割：用绳锯切割机将支撑体系中联系梁、主梁切断卸荷，按照对称、平衡约束控制，两组同时对称作业，保持结构换撑平稳过渡，防止结构本体及支撑柱变形；

8)吊运支撑梁：内支撑梁切割下后，先落位于平移滑板上，利用预埋轨道通过滑板下的滑轮4将梁段滑至升降系统承载板上，运梁至下层顶板12上将支撑梁1切割成不大于吊车起重能力的分块，切割完后随即吊运出基坑；

9)钢管混凝土柱拆除：钢管立柱的拆除在地下室结构梁板达到设计强度、支撑架拆除完成后进行；钢管切割前，先安装包柱式脚手架26，脚手架内安装侧辅助导轨32及升降式操作体系，从柱顶部开始，先将钢管壁四等分切割开，然后临时焊接剥钢拉环27，并将剥钢拉环27与剥钢千斤顶28连接，利用剥钢千斤顶28将钢管壁卸除，重复步骤自上而下施工；钢管壁剥离后，将内部的混凝土立柱利用风镐人工剔凿成长度为0.5m左右的小段后再行破碎，然后利用小推车或小型翻斗车将剔凿后的碎料运至场外；

10)转移至下一工作面：上述施工全部完成后，将设备转移至下一工作面继续深基坑支撑生态拆除作业。

Claims (10)

1.一种深基坑支撑拆除体系，其特征在于，包括防护架体系、滑移运撑托架体系、内支撑钢管立柱拆除体系及框架柱安全防护体系；

防护架体系包括整体式框格底板(11)、脚手架支撑(10)及工具式护栏(21)，整体式框格底板(11)上搭设脚手架支撑(10)，脚手架支撑(10)顶部设有型钢加强顶板(9)，型钢加强顶板(9)上对称布设有马凳(22)及千斤顶(8)，且型钢加强顶板(9)两侧安装有工具式护栏(21)；

滑移运撑托架体系包括水平移动滑板(2)、牵引系统(17)及升降系统，型钢加强顶板(9)上设有滑轨(5)，滑轨(5)上安装有带滑轮(4)的水平移动滑板(2)，拆卸的支撑梁(1)置于水平移动滑板(2)上，型钢加强顶板(9)一侧设有升降系统，升降系统由升降系统顶板(18)、升降系统伸缩段(19)和升降系统底板(20)组成，升降系统顶板(18)上设有牵引系统(17)；

内支撑钢管立柱拆除体系包括包柱式脚手架(26)、剥钢千斤顶(28)及升降式操作台(36)，钢管混凝土立柱(30)四周安装有升降式操作台(36)，升降式操作台(36)上设有剥钢千斤顶(28)，剥钢千斤顶(28)通过拉绳(34)与剥钢拉环(27)相连，剥钢拉环(27)焊接于钢管混凝土立柱(30)外壁上，升降式操作台(36)周围搭设有包柱式脚手架(26)，包柱式脚手架(26)带有可开启式侧边(39)；

框架柱安全防护体系包括整体式包柱钢架(46)、钢架顶架(44)及减震弹簧(43)，框架柱(47)四周搭设整体式包柱钢架(46)，整体式包柱钢架(46)顶部设有钢架顶架(44)和钢架次顶架(48)，且在两者之间套设有减震弹簧(43)，钢架次顶架(48)上铺设木跳板(42)，整体式包柱钢架(46)外围设置外包木模板(50)。

2.根据权利要求1所述的深基坑支撑拆除体系，其特征在于，所述的脚手架支撑(10)设有剪力撑(25)；所述的型钢加强顶板(9)通过顶板连杆(23)与脚手架支撑(10)的顶杆相连，顶板连杆(23)底部设有弧托式下端板(24)。

3.根据权利要求1所述的深基坑支撑拆除体系，其特征在于，所述的马凳(22)及千斤顶(8)对称布设在待拆卸的支撑梁(1)下方，其中马凳(22)设置在千斤顶(8)两侧，且落梁前马凳(22)顶标高低于千斤顶(8)顶标高。

4.根据权利要求1所述的深基坑支撑拆除体系，其特征在于，所述的工具式护栏(21)为装配式结构，脚手架横杆作为导梁与部分脚手架立杆通过卡扣连接。

5.根据权利要求1所述的深基坑支撑拆除体系，其特征在于，所述的滑轨(5)下部通过轨道固定板(3)与型钢加强顶板(9)锚固，滑轨(5)上部两侧设置有通长的防偏轨道槽(6)；所述的水平移动滑板(2)两侧对称设有千斤顶(8)。

6.根据权利要求1所述的深基坑支撑拆除体系，其特征在于，升降系统顶板(18)上设有内嵌式限位板(16)，升降系统底板(20)锚固于下层顶板(12)上。

7.根据权利要求1所述的深基坑支撑拆除体系，其特征在于，所述的包柱式脚手架(26)底部为整体式底板(37)，包柱式脚手架(26)外围挂设有密目网(35)；所述的升降式操作台(36)顶每条边的外下缘均设有伸展式搁板(29)，伸展式搁板(29)展开后与包柱式脚手架(26)搭接；所述的包柱式脚手架(26)与升降式操作台(36)之间对称设有侧辅助导轨(32)。

8.根据权利要求1所述的深基坑支撑拆除体系，其特征在于，所述的整体式包柱钢架(46)其中一侧设为可开启式侧边(39)，整体式包柱钢架(46)底部为整体式框格底板(11)；所述的可开启式侧边(39)一端与包柱式脚手架(26)通过铰轴(41)连接，另一端设有锁扣(40)。

9.根据权利要求1所述的深基坑支撑拆除体系，其特征在于，所述的钢架顶架(44)通过底部设置的限位扣(49)固定在整体式包柱钢架(46)的立杆上。

10.一种如权利要求1所述的深基坑支撑拆除体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)施工准备：确定内支撑梁的拆除顺序，采用人工风镐的方法提前将支撑梁(1)与围檩和钢管立柱之间的连接位置断开，保留钢筋连接；

2)切割位置放线：根据支撑梁(1)拆除顺序和重量原则，在待拆的支撑梁(1)上画好切割线；

3)脚手架支撑搭设：在所拆支撑梁本层，先铺设整体式框格底板(11)，再在整体式框格底板(11)上搭设满堂脚手架，架体顶部、中部、底部各设置一道水平剪刀撑，四周满设竖向剪刀撑，未安装脚手架区域铺设苯板进行防护；

4)防护架体系安装：在脚手架顶部安装整体升降式防护架体系，脚手架顶处横杆上安装弧托连杆，连杆连接上部型钢加强顶板(9)，顶板上布设千斤顶(8)及马凳(22)，同时，在支撑梁(1)侧边满铺脚手板及工具式护栏(21)，满挂密目网(35)；

5)滑移运撑托架体系安装：先确定导轨(5)位置，导轨(5)埋设后吊放平移滑板，并进行试滑行；校正后吊装升降系统进场，升降系统紧靠脚手架体系安装固定，并调试升降板，完成后安装牵引系统(17)；

6)框架柱成品保护：在框架柱(47)四周搭设整体式包柱钢架(46)，同时在整体式包柱钢架(46)外围安装外包木模板(50)；

7)内支撑梁切割：用绳锯切割机将支撑体系中联系梁、主梁切断卸荷，按照对称、平衡约束控制，两组同时对称作业；

8)吊运支撑梁：内支撑梁切割下后，先落位于平移滑板上，利用预埋轨道通过滑板下的滑轮(4)将梁段滑至升降系统承载板上，运梁至下层顶板(12)上将支撑梁(1)切割成不大于吊车起重能力的分块，切割完后随即吊运出基坑；

9)钢管混凝土柱拆除：钢管切割前，先安装包柱式脚手架(26)，脚手架内安装侧辅助导轨(32)及升降式操作体系，从柱顶部开始，先将钢管壁四等分切割开，然后临时焊接剥钢拉环(27)，并将剥钢拉环(27)与剥钢千斤顶(28)连接，利用剥钢千斤顶(28)将钢管壁卸除，重复步骤自上而下施工；

10)转移至下一工作面：上述施工全部完成后，将设备转移至下一工作面继续深基坑支撑生态拆除作业。