地下車庫拆除與加固施工技術(shù)分析

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摘要:地鐵車站占地面積較大，對周邊建筑的地下工程影響較大，經(jīng)常需要拆除原有地下建筑結(jié)構(gòu)物。本文以渝北廣場站的地下工程拆除為依托，闡述了地下車庫拆除工作的方案和流程，并對車庫拆除和加固工程施工的技術(shù)及要點進行分析，可為類似工程的施工提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞:地鐵工程；拆除工程；加固；施工

1工程概述及要求

地鐵渝北廣場站位于渝航路南側(cè)，斷面形式為單拱雙層，施工通道主要穿越砂巖和泥巖地層，拱頂覆土深度為1.5～55m。車站周邊建筑物密集，渝北廣場站施工通道設(shè)在晚晴公園地下車庫，下穿公園綠化帶至公園門口后沿雙鳳路到達車站主體，工程需要占用附近車庫的22個停車位和西南角出入口部分區(qū)域，需要拆除車庫頂板的面積為324m2。為不影響車庫其它區(qū)域正常使用，征用范圍與其它區(qū)域采用磚砌圍擋隔離，并預(yù)留一通道口作為車庫應(yīng)急疏散口，車輛從東南角出入口進出。車庫拆除區(qū)地面區(qū)域和側(cè)墻外注漿加固已采用探溝方法探明無管線，距離最近的居民樓20m，車庫拆除不會對房屋構(gòu)成影響。施工通道口設(shè)在晚晴公園地下車庫西南出口處，由于車庫凈空高度為3.8m，不能滿足通道開挖高度(洞口段開挖寬度7.18m、高度6.5m)要求及施工機械設(shè)備使用需要空間高度要求，需拆除車庫3～7軸/A～C軸范圍內(nèi)的頂板及梁柱，拆除部分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本工程嚴格按照“動態(tài)設(shè)計、信息法施工”原則，加強施工過程中的地質(zhì)工作(必要時可進行施工勘察)，并及時反饋與設(shè)計不符的巖土工程問題，以便及時修改完善補充設(shè)計。為保證車庫拆除工作安全、順利實施，在車庫拆除區(qū)周邊設(shè)置高度為1.2m硬質(zhì)固定護欄、掛安網(wǎng)，并按照工程技術(shù)要求采購合格的鋼筋、水泥、砂石料等建筑材料。車庫拆除工程作為地下工程建設(shè)，水害事故是常見的工程安全事故，工程施工必須做好車庫拆除區(qū)周邊及圍擋周邊的防排水工作，場地內(nèi)采取硬化封閉處理。

2拆除總體方案及原則

2．1拆除方案

為保持施工區(qū)域的安全，采用磚砌圍擋將車庫拆除區(qū)與正常使用區(qū)隔離，拆除區(qū)域無車輛和行人通過。拆除區(qū)周邊設(shè)置高度1.2m的固定式護欄，并懸掛安全警示標識。拆除區(qū)頂板及側(cè)墻加固區(qū)采用人工開挖回形封閉探槽勘買地查管線的布置情況，并拆除車庫內(nèi)的設(shè)施及管線。為保證車庫建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，在車庫頂板拆除區(qū)域周邊通長布置擋墻，擋墻高度可根據(jù)地形調(diào)整。車庫外墻采用錨桿外拉錨固的方式進行加固，并采用采用水灰比1∶1～0.6∶1的水泥漿對車庫外墻2.5m～5.0m范圍內(nèi)的松散回填層進行注漿處理。為適應(yīng)工程施工的需要，主梁、次梁及樓板拆除的斜面角度均為45o，頂面到梁、柱邊的距離均為300mm，主梁、次梁及樓板底部鋼筋應(yīng)預(yù)留200mm，主梁上部鋼筋預(yù)留1200mm，次梁上部鋼筋預(yù)留1000mm，樓板上部鋼筋預(yù)留長度500mm左右。

2．2車庫拆除原則

由于本工程位于城市繁華區(qū)域，必須考慮工程施工對城市生活環(huán)境的影響。車庫拆除施工時要求確保車庫其余部分正常的運行，同時保持室外環(huán)境清潔。拆除施工時保證不破壞車庫其它部位的結(jié)構(gòu)，并在拆除邊界預(yù)留好主次梁、樓板企口、鋼筋搭接長度以及防水層搭接長度，以便后期車庫恢復(fù)施工。為降低工程施工噪聲對周圍居民區(qū)的影響，應(yīng)采取措施預(yù)防灰塵，采用低噪音類的施工機械設(shè)備。2．3車庫拆除順序及流程在車庫拆除施工中，首先應(yīng)檢查安全通道情況，必須保持安全通道暢通無阻，還應(yīng)作好一些預(yù)留設(shè)施、重要部位、部件的防護保護工作［1］。拆除工作應(yīng)按照拆除施工順序嚴格執(zhí)行，具體包括車庫內(nèi)管線拆除、車庫側(cè)墻加固和頂板覆土開挖擋墻施工同步平行作業(yè)、托架搭設(shè)、板鑿除、次梁鑿除、主梁鑿除、柱鑿除、側(cè)墻鑿除、托架拆除等相關(guān)程序，拆除工序流程。

3車庫拆除與加固施工技術(shù)及要點

3．1板覆土開挖和擋墻施工技術(shù)

車庫拆除工程施工采取由外向內(nèi)的挖掘方案，需采用機械開挖車庫頂板以上的覆土，工程施工按照測量放線、機械挖掘、設(shè)置邊坡、邊坡加固等流程進行［2］。由于車庫頂板有防水層，在采用反鏟挖機開挖到離設(shè)定標高時，應(yīng)預(yù)留30cm厚土層由人工清理，并注意保護好防水層。車庫頂板擋墻沿拆除區(qū)域周邊通長布置，每10～15m設(shè)置一道伸縮縫，縫內(nèi)填瀝青麻絲，擋墻采用C25鋼筋混凝土澆筑。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點擋墻混凝土施工中使用2.44m*1.22m*1.5cm多層板，模板及支架必須保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的形狀、尺寸和相對位置正確，模板的拼縫采用海綿條和塑料條封貼，防止漏漿。模板底部采用鋼筋方木卡槽固定，使用沖擊鉆打孔埋置直徑不小于25mm的鋼筋，間距不宜超過1m，鋼筋伸出混凝土面15～20cm，并采用木楔加橫向方木固定，墻身采用對拉螺桿固定，兩側(cè)采用鋼管支撐固定，并設(shè)置縱向連接鋼管增加支撐的整體穩(wěn)定性，具體布置見擋土墻模板設(shè)計如圖3所示。混凝土澆筑前檢查模板位置尺寸，加固體系的牢固可靠性，合格后方可澆筑施工。擋墻混凝土強度滿足要求后，及時回填墻背土方。

3．2松散回填層注漿加固施工技術(shù)

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況，原車庫為整體大開挖施工，地下室外墻以外2.5～5.0m范圍內(nèi)均為松散回填土，深度與施工時的基頂標高基本持平。在施工時，松散土體易造成卡鉆現(xiàn)象，很難進行順利施工;另外現(xiàn)場的混凝土攪拌設(shè)備、變壓器、施工頂棚的基礎(chǔ)有局部位于回填土上，安全隱患很大，故對地下室擋墻以外的回填土進行注漿加固處理［2］。在處理范圍內(nèi)按縱橫向間距1.5m布置注漿孔，最外面一排孔距處理范圍線不大于1m，注漿孔內(nèi)插入Φ42*3.5的花管。注漿深度為原地下室地坪標高，即7.2m深，且最大深度不超過基巖頂面。采用固結(jié)灌漿、每孔一個灌漿孔段的方式進行注漿施工，根據(jù)情況可采用兩到三個序次注漿，先四周，后中間［3］。漿液的擴散半徑根據(jù)經(jīng)驗取1.0m，采取定壓注漿技術(shù)，注漿壓力在0.2～0.3Mpa之間，注漿量很大時可采用自流灌漿。當(dāng)不能達到注漿結(jié)束標準時，采用多次復(fù)灌，直至符合要求為止，并保證處理后的地基承載力不小于250KPa。

3．3車庫外墻加固施工技術(shù)

車庫外墻加固采用錨桿外拉錨固，錨桿長大于等于13m，自由長度為6.6m，錨桿體采用3Ф20的鋼筋，采用M30無收縮水泥砂漿，錨桿加固如圖4所示。車庫外墻錨桿加固是車庫結(jié)構(gòu)拆除工作的重要環(huán)節(jié)，工程施工應(yīng)遵循錨孔測放、鉆機就位、成孔、成孔檢驗、錨桿體制作及安裝、錨固注漿等操作流程。根據(jù)錨孔立面圖，將錨孔位置準確測放在側(cè)墻上，孔位水平方向和垂直方向孔距誤差應(yīng)滿足設(shè)計要求。鉆孔機具應(yīng)根據(jù)錨固地層的類別、錨孔孔徑、錨孔深度、以及施工場地條件等來選擇，在易于塌縮孔和卡鉆埋鉆的地層中采用跟管鉆進技術(shù)。錨孔成孔前，需根據(jù)錨孔位置準確安裝固定鉆機，并嚴格認真進行機位調(diào)整。鉆進時應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)情況，控制鉆進速度。遇到障礙物或異常情況應(yīng)及時停鉆，待情況清楚后再鉆進或采取相應(yīng)措施。鉆孔達到設(shè)計要求深度后，應(yīng)用清水沖洗套管內(nèi)壁，不得有泥砂殘留。推送錨桿時用力要均勻一致，應(yīng)防止在推送過程中損壞錨桿配件，將錨桿體推送至預(yù)定深度。錨孔鉆進結(jié)束后，經(jīng)檢驗合格后，方可進行錨固注漿工作。錨固注漿采用M30無收縮水泥砂漿，必要時可以加一定量的早強劑，當(dāng)砂漿達到孔深的70%～80%時，再插入錨桿桿體，砂漿凝固后，安裝孔口墊板等。

3．4托架搭設(shè)和車庫結(jié)構(gòu)拆除施工技術(shù)

車庫拆除區(qū)范圍內(nèi)搭設(shè)腳手架(托架)將頂板和梁托住，支架采用扣件式鋼管腳手架，由立桿、大橫桿、小橫桿、斜撐、剪刀撐構(gòu)成空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，立桿沿豎向、大橫桿沿橫向，小橫桿沿縱向布置。為提高腳手架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載力，沿橫縱向每隔5.4m設(shè)連續(xù)豎向剪刀撐，托架頂部和底部設(shè)連續(xù)水平剪刀撐，剪刀撐與立桿和水平桿連接牢靠。在前期加固和腳架搭設(shè)工作完成后，可進行車庫結(jié)構(gòu)拆除施工。結(jié)構(gòu)拆除施工按照拆除區(qū)范圍放線、拆除區(qū)邊界切縫、頂板鑿除、次梁鑿除、主梁鑿除、立柱及側(cè)墻鑿除、托架拆除的流程進行。為保護頂板和梁鋼筋不被切割，應(yīng)嚴格控制邊界切縫的深度，通常為2～3cm。車庫頂板采用風(fēng)鎬沿板與梁交界處鑿除混凝土，采用砂輪機切斷鋼筋，并保證預(yù)留企口處鋼筋應(yīng)留足鋼筋搭接長度。主次梁的鋼筋較密集，可先將梁兩端混凝土鑿除，邊界處梁應(yīng)鑿成企口狀，當(dāng)主次梁較長時，兩端鑿除后再分段鑿斷吊出。為不影響后期施工通道施工，應(yīng)將企口處預(yù)留的外漏鋼筋涂水泥漿防止生銹，并將鋼筋水平向彎折［4］。立柱是車庫的承重結(jié)構(gòu)，需先將柱底表皮混凝土剝除漏出柱筋，使用鋼絲繩綁捆柱上部，吊車配合將鋼絲繩拽緊，將反方向鋼筋和兩側(cè)的構(gòu)造鋼筋先切割斷，再用吊車向倒塌方向拉斷、切斷最后一側(cè)構(gòu)造鋼筋后吊出。

4車庫拆除工程施工的安全保障

4．1危險源的防范

相比地面工程建設(shè)，地下工程施工的危險性更大，而地下車庫的拆除工程涉及原有結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題，存在許多不確定的因素。在本次地下車庫拆除工程施工中，較大的危險源有坍塌、淹溺、機械傷害、高處墜落、觸電等，特別是因地基變形引起的工程坍塌和水源反灌引起的淹溺事故最為常見［5］。因此，在工程施工中，必須加強對地基變形的監(jiān)測，及時排除地下水，嚴格按照工程技術(shù)要求進行施工。

4．2組織與技術(shù)保障措施

從施工組織角度來看，應(yīng)建立以崗位責(zé)任制為中心的安全生產(chǎn)逐級負責(zé)制，并設(shè)置專職安全員，及時發(fā)現(xiàn)并糾正現(xiàn)場違規(guī)作業(yè)。在編制施工計劃的同時，編制詳細的安全操作規(guī)程、細則、制度及切實可行的安全技術(shù)措施，分發(fā)至工班，組織逐條落實。在工程施工過程中，還需進行定期和不定期的安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)和解決不安全的事故隱患，杜絕違章作業(yè)和違章指揮現(xiàn)象，同時加大安全教育及宣傳力度。

5結(jié)論

當(dāng)前許多城市都在進行大規(guī)模的地鐵建設(shè)工程，地鐵線路和車站建設(shè)時常需要穿越和占用現(xiàn)有地下結(jié)構(gòu)物的空間，必須進行安全拆除。地下車庫作為最為常見的地下結(jié)構(gòu)物，在其拆除過程中必須制定符合工程具體情況的施工方案，并在具體工程施工中嚴格遵守車庫拆除與加固施工的技術(shù)要點，加強施工過程的安全監(jiān)督，確保拆除工作穩(wěn)健推進。

參考文獻

［1］陳新安，黃亮，王良波，等．既有地下結(jié)構(gòu)改造后支撐技術(shù)應(yīng)用［J］．施工技術(shù)，2015，44(17):116－119．

［2］李輝，朱大宇，吳水根．地下車庫改造過程中大頂板拆除時的臨時加固系統(tǒng)［J］．建筑施工，2005，27(11):22－23．

［3］萬良勇，宋戰(zhàn)平，曲建生，等．新建地鐵隧道“零距離”下穿既有車站施工技術(shù)分析［J］．現(xiàn)代隧道技術(shù)，2015，52(1):167－187．

［4］劉寧．地下工程開挖損害機理及其防護措施研究［D］．青島:青島理工大學(xué)，2006．

［5］唐生懷．淺談特大型地下工程開挖的安全管理［J］．四川水力發(fā)電，2008，27(6):46－49．

作者：楊偉 單位：綠地城市投資集團