CN110158609B - 一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法。该拆除方法是将带有破碎器的液压履带式挖掘机沿着由槽钢在混凝土支撑梁上铺设而成的可移位式工作平台达到基坑中部的预定破碎位置，然后从基坑中部向基坑边缘进行破除工作，每次将施工范围内钢筋混凝土支撑梁破除完成后，通过对槽钢进行移位搭建新的平台继续进行破除工作，循环至槽钢平台置于基坑圈梁连接的部分时，将液压履带式挖掘机行驶到基坑边缘，拆除槽钢平台，将剩余部分的钢筋混凝土全部拆除。本发明具有安全可靠、施工简便、对环境污染小、成本低廉、多工作面施工效率高和应用广泛的特点，适用于各类大型基坑内钢筋混凝土支撑结构的机械化拆除。

Description

一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法

技术领域

本发明专利涉及基坑内钢筋混凝土支撑梁的拆除施工方法，具体是一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法。

背景技术

随着城市地下空间的开发，各种大型深基坑越来越多比如地下停车场、地铁车站等，在基坑挖掘过程中，尤其是在淤泥层深厚地区，为了保证基坑安全，通长设置钢筋混凝土支撑梁，待基坑挖掘完毕后，施工建筑主体时，基坑内的混凝土支撑梁需要进行拆除。

目前混凝土支撑拆除主要有机械化破碎拆除、机械切割拆除法、爆破拆除法以及人工凿除法。机械切割拆除法需要大型吊车、叉车配合施工，施工成本高，由于作业场地限制导致拆除速度慢。爆破法拆除对环境污染大、爆破产生的震动对周围老旧建筑影响大，目前在热闹市区施工受限。人工凿除法施工效率低，施工成本高。机械化破碎拆除相比较前两种拆除方法，具有对环境污染小、施工成本低、工作面多效率高、可回收旧钢筋和节约资源的特点，因此在目前严苛的环境保护的形势下应用越来越广泛。

普通的机械化拆除需要另设拆除设备的工作平台，搭设平台需要大型吊车配合等，导致工作量加大且增加施工成本。此外由于基坑面积大，基坑中部区域无法搭设平台，需要人工破除或机械割除法配合施工，导致施工效率低、施工成本增加。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种安全可靠、施工简单、成本低廉、对环境污染或影响小的基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，该方法利用待拆除的混凝土支撑梁作为支撑，并配合槽钢搭设可灵活移动的拆除平台，能够使拆除装置能够达到基坑任意位置进行拆除工作，既可以解决现有机械化破碎拆除混凝土支撑梁存在的平台搭建困难的问题，又可以达到对施工环境污染小、施工成本低、施工效率高、节约资源等效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)针对基坑面积对待拆钢筋混凝土支撑梁进行分区，并按照区域面积配置一台或多台拆除装置；所述拆除装置采用装有破碎器的履带式挖掘机，并在履带式挖掘机的破碎器前部焊接有吊钩；

(2)根据步骤(1)中配制的拆除装置数量开始搭建施工平台，每台拆除装置搭建一个施工平台，其施工平台从基坑边缘开始搭设，每个施工平台包括多根宽度不小于400mm的槽钢，在每根槽钢的两端部开设有多个限位孔，将多根槽钢的凹槽面朝下平铺在相邻两根混凝土支撑梁之间，相邻两根槽钢之间的间距不大于2m，每根槽钢的两端设有限位孔的部分分别延伸至两相邻钢筋混凝土支撑梁外，并在每根槽钢两端置于钢筋混凝土支撑梁外侧且临近钢筋混凝土支撑梁的限位孔内插入限位杆进行限位；

(3)在步骤(2)中的施工平台铺设好之后，将步骤(1)中的履带式挖掘机行进到对应的施工平台上，并沿着施工平台向基坑中部预定的破除点前进，在前进过程中，通过履带式挖掘机上的吊钩将后方的槽钢吊起并移到前方搭建新的工作平台直至预定破除点；

(4)到达预定破除点时，履带式挖掘机停止前进，开始破除工作，首先通过挖掘机挖臂前端的破碎器对钢筋混凝土支撑梁的表面的混凝土破碎，然后采用火焰切割方式割除混凝土支撑梁的箍筋，之后采用破碎器对钢筋混凝土支撑梁内部的混凝土进行破除，直至钢筋混凝土支撑梁仅剩余钢筋；

(5)在履带式挖掘机前方和两侧施工范围内钢筋混凝土支撑梁混凝土破碎完毕之后，将履带式挖掘机后退到槽钢支撑平台的后侧，并利用挖臂上的吊钩将其前方的槽钢吊起移到后方搭建新的工作平台，然后按照步骤(4)中的方式针对新的工作平台前方和两侧混凝土支撑梁的混凝土进行破碎，直至该施工范围内的钢筋混凝土支撑梁仅剩余钢筋；

(6)根据基坑混凝土拆除要求重复步骤(5)，直至整个基坑内除了与基坑圈梁连接的部分外，其余钢筋混凝土支撑梁部分的混凝土全部拆除仅留下钢筋，然后采用火焰切割的方式割除留下的钢筋，并针对钢筋进行回收；

(7)最后将所有的履带式挖掘机行驶到基坑边缘，通过履带式挖掘机上的吊钩将移动到与基坑圈梁连接的区域的槽钢全部移除到基坑外，再通过履带式挖掘机上破碎器破除与基坑圈梁连接部分钢筋混凝土支撑梁的混凝土，并采用火焰切割的方式切除该部分的钢筋，直至整个基坑内钢筋混凝土支撑梁破碎拆除完毕。

本发明进一步的技术方案：所述拆除方法中使用的拆除装置为6～12吨的液压式履带挖掘机，将液压式履带挖掘机的挖臂前端挖斗拆除，并安装与其匹配的挖掘机破碎锤，在挖掘机破碎锤的安装臂前侧焊接有吊钩；所述液压式履带挖掘机的施工范围为挖掘机周围6～8米范围内，每个基坑采用3～6台液压式履带挖掘机同时从基坑中部向基坑边缘进行破碎拆除工作。

本发明较优的技术方案：所述步骤(2)中每台拆除装置配制的施工平台包括4～6根宽度400mm～600mm的槽钢，每根槽钢的长度为9～16m，其相邻两根槽钢之间的间距为1～1.5m，多根槽钢与钢筋混凝土支撑梁组成网格式施工平台；在每根槽钢两端2.5～3.5m范围内等距开设有多个直径为40～100mm的限位孔，其中一对限位孔作为吊装口。

本发明较优的技术方案：所述步骤(3)和步骤(5)中在对槽钢起吊移位之前，先在槽钢上安装直径8～16mm的吊装钢丝绳，其吊装钢丝绳的两端分别通过锁扣固定在槽钢两端的其中一个限位孔内，且吊装钢丝绳两端固定的位置相互对称，并通过液压式履带挖掘机上的吊钩进行起吊移位。

本发明较优的技术方案：所述步骤(3)和步骤(5)中的槽钢移位也可以使用基坑内配备的塔吊进行起吊移位；每次移位后搭建的新的施工平台中相邻两根槽钢之间的间距与移位前搭建的施工平台中相邻两根槽钢之间的间距相等。

本发明较优的技术方案：所述步骤(4)中每台拆除装置每次破除钢筋混凝土支撑梁的长度为4.5～6.5m。

本发明较优的技术方案：所述步骤(2)中限位杆为直径小于或等于限位孔的圆钢，并在其中部焊接有直径大于限位孔的凸台，所述限位杆的长度为钢筋混凝土支撑梁高度的1～1.5倍。

本发明较优的技术方案：在混凝土支撑梁拆除过程中，针对拆除装置无法到达或无法施工的区域，配合人工风镐进行拆除。

本发明的有益效果：

(1)本发明的施工平台以待拆除的混凝土支撑梁作为支撑，并在支撑梁上铺设槽钢搭设平台，其槽钢直接架设在混凝土支撑梁上，移动灵活，可以为混凝土支撑梁破碎拆除设备提供一个可灵活搭建的工作平台，确保拆除设备能够随意到达基坑的任何位置，对基坑内所有的混凝土支撑梁进行拆除；

(2)本发明采用宽度大于400mm槽钢搭建平台，其槽口朝下置于混凝土支撑梁上，确保了平台的支撑强度，相比普通的钢板其强度更大，而且在槽钢的两端设有限位孔，可以通过插入限位杆限制槽钢在钢筋混凝土支撑梁上滑移，为液压挖掘机提供稳定可靠的作业平台，确保施工安全；

(3)本发明中的破除设备采用小型液压挖掘机，并配制破碎器和吊钩，既不需要搭设专业的作业平台和大型吊车，又可以确保混凝土的破碎工作，并能够作为槽钢移位的吊运设备，减少了施工设备，节约了施工成本和人工费用；

(4)本发明采用多台挖机从基坑中部同时施工，极大地提高了拆除效率，可以将混凝土支撑梁中的混凝土破碎，并与钢筋分开，破碎后的混凝土重量较小，落入基坑时，不会对基坑造成太大的影响，分开的钢筋可以进行回收，节约资源。

本发明利用槽钢与基坑内的钢筋混凝土支撑梁搭设而成的网格平台，抵达基坑支撑梁的任何位置，使得基坑中心区域的混凝土钢筋支撑也可以拆除，且整个施工过程简单，并具有安全可靠、成本低廉、施工效率高、应用广泛和对环境污染少的特点，适用于各类大型基坑内钢筋混凝土支撑结构的机械拆除。

附图说明

图1是本发明中拆除设备的结构示意图；

图2是本发明中槽钢搭设的工作平台平面结构示意图；

图3是本发明中槽钢搭设的工作平台立面结构示意图；

图4是本发明施工状态图，

图5是本发明中槽钢吊移示意图。

图中：1—钢筋混凝土支撑梁，2—槽钢，3—限位孔，4—限位杆，4-1—限位杆锁紧件，5—拆除设备，5-1—挖掘机破碎锤，5-2—吊钩，5-3—挖臂，6—吊装钢丝,7—基坑。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述，并非对其保护范围的限制。

实施例针对无锡某地铁项目的基坑内钢筋混凝土支撑梁的拆除，该基坑的面积为6334.7㎡，基坑内相邻钢筋混凝土支撑梁的间距为9m；其基坑内钢筋混凝土支撑梁的横断面的尺寸是：宽度R为700mm，高度H为900mm，该施工项目如果采用机械切割拆除法需要大型吊车、叉车配合施工，施工成本高，由于作业场地限制导致拆除速度慢；该地铁车站位于城市繁华路段，周边建筑密集，无法采用爆破法拆除；由于基坑面积范围较大，采用人工凿除法施工效率低，施工成本高；采用普通的机械化破碎拆除需要搭设平台需要大型吊车配合等，导致工作量加大且增加施工成本，而且基坑中部区域无法搭设平台。为了能够节约成本，降低施工难度，该项目的施工人员采用了本发明中的破除方法进行施工。

针对该项目，其平台搭建采用长度为16m，宽度为400mm的槽钢，在槽钢两端距离中心线的位置对称开有直径为Φ12cm的孔，一端四个，共计8个孔，相邻2个孔中心距1m；其限位杆总长度为1.2m直径为Φ10cm，中间设置有Φ16cm凸台；液压挖掘机为日立ZX70-5A；所述拆除方法中使用的拆除装置为7吨的液压式履带挖掘机，将液压式履带挖掘机的挖臂前端挖斗拆除，并安装与其匹配的挖掘机破碎锤，在挖掘机破碎锤的安装臂前侧焊接有吊钩；所述液压式履带挖掘机的施工范围为挖掘机周围6.5米范围内，该项目基坑采用6台液压式履带挖掘机同时从基坑中部向基坑边缘进行破碎拆除工作，吊具钢丝绳的直径为12mm。其具体拆除过程如下：

(1)根据基坑面积对待拆钢筋混凝土支撑梁进行分区，车站长度为306米，并按照区域面积每隔约50米配置1台拆除装置，共配置6台拆除装置；

(2)根据步骤(1)中配制的拆除装置数量开始搭建施工平台，每台拆除装置搭建一个施工平台，其施工平台从基坑边缘开始搭设，每个施工平台包括5根宽度为400mm槽钢，相邻两根槽钢之间的间距为1.2m，每根槽钢的两端设有限位孔的部分分别延伸至两相邻钢筋混凝土支撑梁外，并在每根槽钢两端置于钢筋混凝土支撑梁外侧且临近钢筋混凝土支撑梁的限位孔内插入限位杆进行限位，其限位杆由人工插入；

(3)在步骤(2)中的施工平台铺设好之后，将步骤(1)中的拆除装置行驶到对应的施工平台上，并沿着施工平台向预定破除点前进，在前进过程中，通过拆除装置上的吊钩将后方的槽钢吊起并移到前方搭建新的工作平台直至预定破除点，在槽钢移位后，确保移位槽钢与未移位的相邻槽钢的间距为1.2m，在移位之后，如果需要调节限位杆的位置时，人工配合调节；

(4)到达预定破除点时，履带式挖掘机停止前进，开始破除工作，首先通过挖掘机挖臂前端的破碎器对钢筋混凝土支撑梁的表面的混凝土，然后采用火焰切割方式割除混凝土支撑梁的箍筋，之后采用破碎器对钢筋混凝土支撑梁内部的混凝土进行破除，直至钢筋混凝土支撑梁仅剩余钢筋；

(5)在履带式挖掘机前方和两侧施工范围内钢筋混凝土支撑梁混凝土破碎完毕之后，将履带式挖掘机后退到槽钢支撑平台的后侧，并利用挖臂上的吊钩将其前方的槽钢吊起移到后方搭建新的工作平台，其移位方式与步骤(2)槽钢移位方式相同，然后按照步骤(4)中的方式针对新的工作平台前方和两侧混凝土支撑梁的混凝土进行破碎，直至该施工范围内的钢筋混凝土支撑梁仅剩余钢筋；

(6)根据基坑混凝土拆除要求重复步骤(5)，直至整个基坑内除了与基坑圈梁连接的部分外，其余钢筋混凝土支撑梁部分的混凝土全部拆除仅留下钢筋，然后采用火焰切割的方式割除留下的钢筋，并针对钢筋进行回收；

(7)最后将所有的履带式挖掘机行驶到基坑边缘，通过履带式挖掘机上的吊钩将移动到与基坑圈梁连接的区域的槽钢全部移除到基坑外，再通过履带式挖掘机上破碎器破除与基坑圈梁连接部分钢筋混凝土支撑梁的混凝土，并采用火焰切割的方式切除该部分的钢筋，直至整个基坑内钢筋混凝土支撑梁破碎拆除完毕。

在混凝土支撑梁拆除过程中，针对拆除装置无法到达或无法施工的区域，配合人工风镐进行拆除。

本发明相比现有技术更加安全可靠，且施工中仅采用小型液压挖掘机，无需搭设专业的作业平台和大型吊车，节约了施工成本和人工费用，可采用多台挖机多个工作面同时施工，极大地提高了拆除效率，压挖掘机依靠网格，可以抵达基坑支撑梁的任何位置，使得基坑中心区域的混凝土钢筋支撑也可以采用该方法拆除。

以上所述，只是本发明的一个实施例，以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，其特征在于具体步骤如下：

（1）针对基坑面积对待拆钢筋混凝土支撑梁进行分区，并按照区域面积配置一台或多台拆除装置；所述拆除装置采用装有破碎器的履带式挖掘机，并在履带式挖掘机的破碎器前部焊接有吊钩；

（2）根据步骤（1）中配制的拆除装置数量开始搭建施工平台，每台拆除装置搭建一个施工平台，其施工平台从基坑边缘开始搭设，每个施工平台包括多根宽度不小于400mm的槽钢，在每根槽钢的两端部开设有多个限位孔，将多根槽钢的凹槽面朝下平铺在相邻两根混凝土支撑梁之间，相邻两根槽钢之间的间距不大于2m，每根槽钢的两端设有限位孔的部分分别延伸至两相邻钢筋混凝土支撑梁外，并在每根槽钢两端置于钢筋混凝土支撑梁外侧且临近钢筋混凝土支撑梁的限位孔内插入限位杆进行限位；

（3）在步骤（2）中的施工平台铺设好之后，将步骤（1）中的拆除装置行驶到对应的施工平台上，并沿着施工平台向基坑中部预定的破除点前进，在前进过程中，通过履带式挖掘机上的吊钩将后方的槽钢吊起并移到前方搭建新的工作平台直至预定破除点；

（4）到达预定破除点时，履带式挖掘机停止前进，开始破除工作，首先通过挖掘机挖臂前端的破碎器对钢筋混凝土支撑梁的表面的混凝土破除，然后采用火焰切割方式割除混凝土支撑梁的箍筋，之后采用破碎器对钢筋混凝土支撑梁内部的混凝土进行破除，直至钢筋混凝土支撑梁仅剩余钢筋；

（5）在履带式挖掘机前方和两侧施工范围内钢筋混凝土支撑梁混凝土破碎完毕之后，将履带式挖掘机后退到槽钢支撑平台临近后侧边缘的位置，并利用挖臂上的吊钩将其前方的槽钢吊起移到后方搭建新的工作平台，然后按照步骤（4）中的方式针对新的工作平台前方和两侧混凝土支撑梁的混凝土进行破碎，直至该施工范围内的钢筋混凝土支撑梁仅剩余钢筋；

（6）根据基坑混凝土拆除要求重复步骤（5），直至整个基坑内除了与基坑圈梁连接的部分外，其余钢筋混凝土支撑梁部分的混凝土全部拆除仅留下钢筋后，采用火焰切割的方式割除留下的钢筋，并针对钢筋进行回收；

（7）最后将所有的履带式挖掘机行驶到基坑外缘，通过履带式挖掘机上的吊钩将移动到与基坑圈梁连接的区域的槽钢全部移除到基坑外，再通过履带式挖掘机上破碎器破除与基坑圈梁连接部分钢筋混凝土支撑梁的混凝土，并采用火焰切割的方式切除该部分的钢筋，直至整个基坑内钢筋混凝土支撑梁破碎拆除完毕。

2.根据权利要求1所述的种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，其特征在于：所述拆除方法中使用的拆除装置为6吨~12吨的液压式履带挖掘机，将液压式履带挖掘机的挖臂前端挖斗拆除，并安装与其匹配的挖掘机破碎锤，在挖掘机破碎锤的安装臂前侧焊接有吊钩；所述液压式履带挖掘机的施工范围为挖掘机周围6～8米范围内，每个基坑采用3～6台液压式履带挖掘机同时从基坑中部向基坑边缘进行破碎拆除工作。

3.根据权利要求1所述的种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，其特征在于：所述步骤（2）中每台拆除装置配制的施工平台包括

4~6根宽度400mm～600mm的槽钢，每根槽钢的长度为9～16m，其相邻两根槽钢之间的间距为1～1.5m，多根槽钢与钢筋混凝土支撑梁组成网格式施工平台；在每根槽钢两端2.5～3.5m范围内等距开设有多个直径为40～100mm的限位孔，其中一对限位孔作为吊装口。

4.根据权利要求1所述的一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，其特征在于：所述步骤（3）和步骤（5）中在对槽钢起吊移位之前，先在槽钢上安装直径8~16mm的吊装钢丝绳，其吊装钢丝绳的两端分别通过锁扣固定在槽钢两端的其中一个限位孔内，且吊装钢丝绳两端固定的位置相互对称，并通过液压式履带挖掘机上的吊钩进行起吊移位。

5.根据权利要求1所述的一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，其特征在于：所述步骤（3）和步骤（5）中的槽钢移位使用基坑内配备的塔吊进行起吊移位；每次移位后搭建的新的施工平台中相邻两根槽钢之间的间距与移位前搭建的施工平台中相邻两根槽钢之间的间距相等。

6.根据权利要求1所述的一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，其特征在于：所述步骤（4）中每台拆除装置每次破除钢筋混凝土支撑梁的长度为4.5～6.5m。

7.根据权利要求1所述的一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，其特征在于：所述步骤（2）中限位杆为直径小于或等于限位孔的圆钢，并在其中部焊接有直径大于限位孔的凸台，所述限位杆的长度为钢筋混凝土支撑梁厚度的1～1.5倍。

8.根据权利要求1所述的一种基坑内钢筋混凝土支撑梁的机械化破碎拆除方法，其特征在于：在混凝土支撑梁拆除过程中，针对拆除装置无法到达或无法施工的区域，配合人工风镐进行拆除。

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