南山区档案服务大厦位于深圳市南山区桃园路北侧，场地西侧红线紧邻南山人民检察院接访大厅，投资规模6.2亿元。拟建地上主体结构18层、地下室4层，地上主体结构高103.10m，建设用地面积7 566m ^[2];总建筑面积约63 000m ^[2]，其中地上34 802.22m ^[2]，地下26 582.58m ^[2]，结构形式为钢框架-钢梁组合楼盖体系。

　　 基坑周边环境复杂，基坑东侧是某区政府大楼，基坑边紧贴区政府地下室外墙，距区政府大楼塔楼约15.54m;西侧是某检察院大楼，基坑边紧贴检察院地下室外墙，距检察院大楼塔楼约27.22m;北侧是某商业中心，基坑边紧贴商业中心地下室外墙，距该商业中心塔楼约10m;南侧是桃园路，距离地铁1号线隧道约31.23m。同时整个场地标高不一，南侧、西侧及北侧场地标高为17.000m，东侧最大标高为23.250m。

　　 本工程基坑深度为16.75～23.25m，基坑平面呈矩形，周长为335.37m，占地面积为7 600m ^[2]，开挖面积为6 869.33m ^[2]。基坑支护采用“咬合桩+3道钢筋混凝土内支撑”的形式，基坑支护安全等级为一级。

　　 3道钢筋混凝土内支撑梁、板等均采用C35混凝土浇筑。支撑梁的截面为1 000mm×1 000mm;荷载平台内连系梁截面为800mm×1 000mm;其余位置连系梁为600mm×600mm;第2道支撑腰梁截面为900mm×1 200mm，其余为900mm×1 000mm;冠梁截面为900mm×1 200mm。此外，第1,2和第2,3道内支撑之间均设有1道斜坡道板，内支撑的平面布置如图1所示。

　　 1)施工场地狭小，基坑边与红线的最大距离为3.48m，因此可利用场地有限，支撑拆除期间地下室结构穿插施工，材料堆放困难。

　　 2)基坑侧壁安全等级为一级，安全要求高，保护好基坑周边线是支撑拆除过程中的重点。

　　 3)内支撑拆除是地下结构施工的重要工序，其工期长短直接制约总工期，努力缩短工期是支撑拆除的目标。

　　 4)内支撑拆除前，其底部结构、防水工程等已施工完成，在拆除过程及建筑垃圾清理过程中的成品保护较困难。

　　 混凝土内支撑拆除的方法主要有机械拆除、绳锯切割、爆破拆除、静力爆破拆除4种方式，现对4种拆除方式的优缺点进行分析。

　　 1)优点施工分段灵活，根据不同的施工进度需要可投入不同的机械数量进行分段施工，无飞石，破碎程度高，施工成本低，技术要求低。

　　 2)缺点施工噪声极大且无法采取减噪措施，拆除过程振动波通过钢管立柱传递至主体结构，易造成结构楼板质量事故，建筑垃圾清理占用时间较长。

　　 1)优点施工速度快，噪声小，分段灵活，无需耗费大量的建筑垃圾清理时间。

　　 2)缺点起重吊装设备需求量极大，施工成本高。

　　 1)优点施工速度快，工期短，成本相对较低。

　　 2)缺点政府审批流程较复杂，技术要求高，安全防护措施投入较大，建筑垃圾清理时间长。

　　 1)优点安全保障性高。

　　 2)缺点施工周期长，工序较多且破碎效果不易控制。

　　 本工程位于区政府和检察院之间，且在地铁保护区范围内，安全和环保要求高，工期紧张，因此综合各种因素考虑后，拟采用绳锯切割的方式进行拆撑。

　　 根据基坑支护图纸以及现场施工进度，从平面上将每道内支撑划分为A,B,C 3个区，分区如图2所示。

　　 1)每道内支撑拆除前需要等下层结构板、结构外墙与支护桩间空隙回填完毕或素板带全部施工完毕，且结构板、换撑混凝土强度、素板带的强度均达到75%以上。

　　 2)基坑监测数据正常。

　　 3)卸荷方案、叉车对楼板的荷载经计算复核通过。

　　 基坑内支撑竖向拆除顺序为由下到上，思路为做1层拆1层清理1层，从底到面由第3道内支撑开始，一直拆到第1道内支撑结束。

　　 所有内支撑梁拆除完成后，方可进行钢管立柱的拆除，拆除时由上而下，直到拆除完成。

　　 竖向拆撑顺序如图3所示。

　　 水平方向上，每道内支撑拆除均采取卸荷+绳锯切割吊运方法结合施工。

　　 内支撑体系在支撑梁根部采用切割进行卸荷，每道内支撑在施工时应考虑同步卸荷，避免基坑一侧受力过大而发生过大变形。为避免基坑某侧卸荷过快而导致卸荷不均匀，每道支撑梁的每个区段卸荷时均应按照隔一切一的方式分两次同步进行，可达到缓慢卸荷、避免基坑传力突然的目的，增加拆撑安全性。

　　 内支撑梁切割之前，先根据分段长度划好支撑梁的切割线，然后在每段支撑梁下方至少垫设2个型钢马镫，同时采用风镐进行打孔，将每段支撑梁上部的2根角筋打凿出来，然后再进行支撑梁的切割，切割时先不切断支撑梁上部的2根角筋，等到吊运支撑梁混凝土块时，先提前用叉车将支撑梁叉住，然后再切断每段支撑梁上部的角筋，将支撑梁混凝土块运出场外。支撑梁切割做法如图4所示。

　　 内支撑板切割流程为:划分切割单元→搭设板支撑架→切钻吊装孔→液压墙锯切割支撑板→吊运构件→拆除支撑梁。

　　 1)划分切割单元

　　 对支撑板进行划线定位，确定切割单元大小和质量，切割施工前先按照事先划分好的切割单元将切割线弹在支撑板上，支撑板必须根据支撑梁的位置划分切割单元，混凝土板块切割时板块控制在3m×2m以内。

　　 2)搭设板支撑架

　　 内支撑板拆除前，内支撑板底搭设满堂支撑架体，支撑板下的满堂支撑架立杆纵横距均为1 000mm，水平杆步距1 500mm，支撑板的支撑架体搭设剖面如图5所示。

　　 3)切钻吊装孔

　　 为了便于切割后支撑板的吊装，支撑板切割之前，需要采用金刚石钻孔机在板上钻吊装孔，每个矩形切割单元上钻4个吊装孔，每个三角形切割单元上钻2个吊装孔，用于切割后的楼板吊装。吊装孔孔径为100cm，吊装孔钻孔时应根据满堂支撑架立杆布置图进行，避开板下的支撑立杆，并和立杆保持50mm以上的距离，以便吊装钢丝绳穿过。

　　 4)液压墙锯切割支撑板

　　 液压墙锯切割支撑板之前，要先按照事先划分好的切割单元将切割线弹在楼板上，然后根据弹好的切割线，固定切割导轨，安装切割设备，设备安装完成后，需对切割板面进行清理，将板面的碎石、碎渣全部清理掉，因墙锯切割缝较小，避免切割完成后有碎石渣掉进切割缝里导致吊装困难。经过两次纵横向切割可以将支撑板拆除。

　　 5)吊运构件

　　 由于内支撑是从下往上拆除的，因此第3道撑和第2道撑的支撑板切割完成后需要从侧向拉出来，然后再用塔式起重机吊出场外。

　　 本工程混凝土腰梁截面尺寸为1.2m×0.9m，拆除前需搭设4排架进行支撑，拆撑架采用48.3×3.6的钢管搭设，拆撑架步距为700mm，立杆沿撑方向间距为500mm，沿梁截面方向间距150,500,500mm，横杆沿撑方向间距为500mm，离板面200mm设置1道扫地杆，次楞为40mm×90mm木方，间距为200mm。每米腰梁重约2.5t，切割时按3.0m一段进行切割施工，如图6所示。

　　 拆除第3道对撑前，需要先拆除第2道坡道板和坡道梁;拆除第2道对撑前，需要先拆除第1道坡道板和坡道梁。

　　 第2道坡道板拆除时，根据坡道板中间的坡道梁的位置，将坡道板分为两跨，然后沿着垂直跨度方向将板分成一条一条的板带，每条板带宽度为1m，在切割板带前，需要在每条板带的两端分别打1个孔，然后提前通过2台叉车和钢丝绳分别将板带两端叉住，然后再将两端切断，缓慢放置楼板上，最后分割成小块，每小块质量控制在7.5t以内。

　　 第1道坡道板和坡道梁拆除前，需要在坡道板和坡道梁下先搭设满堂支撑架。根据坡道板中间坡道梁的位置，将坡道板分为两跨，然后沿着垂直跨度方向将板分成一条一条的板带，每条板带宽度为1m，然后再用绳锯和墙锯切割坡道板和坡道梁，最后利用塔式起重机将切割完成的板带吊到平板车上运出场外。

　　 由于拆除时地下室结构楼板已施工完毕，并且钢管混凝土立柱自重较大，因此采用分段拆除的方法。

　　 根据现场情况以及内支撑图纸，从上到下将每根立柱分为4段，每段长度为2层楼板之间的高度。具体拆除过程如下。

　　 1)每段立柱拆除前，先用叉车的2个货叉将立柱叉住，然后采用氧气切割将立柱钢管剥开，最后再用绳锯将立柱底部切断。

　　 2)立柱底部切断后，然后再将叉车缓慢往后倒退，将立柱平放在楼板上，用叉车将立柱转运至吊装位置，最后用塔式起重机将立柱吊至运输车上运出场外。

　　 内支撑立柱是直径为800mm的钢管立柱，内灌C35混凝土。为保证基坑及基坑支护结构安全稳定，内支撑钢管立柱需待地下室结构施工完成、内支撑梁拆除完成后再割除。

　　 立柱拆除时从底板面切割，底板面以下部位埋入底板内，为了保证底板及防水层施工质量，需要对立柱与底板混凝土交接部位进行加强处理。

　　 在底板钢筋绑扎前，提前在埋入底板内的钢管立柱上焊接2块环形止水钢板，保证此部位的防水效果，同时为了保证立柱与底板混凝土的连接性，在埋入底板内的钢管立柱中部焊接20的U形筋，间距为300mm。具体节点做法如图7,8所示。

　　 每个区域外墙结构及防水施工完成后，拆除该层内支撑结构前，先在该区域内支撑两侧砌筑800mm厚砖挡墙，再进行C15泡沫混凝土回填换撑，回填高度为与外墙连接高度最高钢梁底部，同时为防止C15泡沫混凝土水化热作用对外墙防水卷材产生影响，要求泡沫混凝土分层浇筑，每层厚度≤500mm，待下部混凝土初凝后再进行下一层混凝土浇筑。

　　 由于地下室外墙是混凝土结构，内框架是钢结构，楼板标高处的外墙上没有混凝土边梁及钢结构边梁，因此在每层楼板标高处浇筑1道C25素混凝土板带，板带的厚度不小于该层楼板厚度+钢梁(与外墙连接高度最高的钢梁)的高度。

　　 根据本项目地下室结构图纸可知，地下车库的设计活荷载标准值为4.0kN/m ^[2]，在拆撑过程中，内支撑下需要垫马镫，马镫是直接落在楼板上，同时在拆撑过程中需要用到10t的叉车来转运切割下的混凝土块或在楼板上临时堆放切割下来的混凝土块，所以地下室楼板的设计荷载满足不了拆撑过程中的荷载要求，因此需要对内支撑下部的楼板进行回顶，使拆撑过程中的荷载通过楼板和满堂回顶撑架传递到底板上。

　　 地下室楼板支撑回顶采用扣件式满堂回顶撑架，回顶架立杆的纵横间距均为1 000mm，第1步步距1 800mm，其余均为1 200～1 500mm，扫地杆距地200mm;主龙骨间距也为1 000mm，次龙骨间距为300mm，立杆、主龙骨均为48.3×3.6的双钢管，次龙骨采用40mm×90mm木方。

　　 满堂回顶架在架体外侧周边及内部纵、横向应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度为5～8m。满堂回顶架的搭设剖面如图9所示。

　　 地下室地下1～3层楼板由于车库坡道影响楼板无法及时封闭时，要求利用临时钢支撑进行对顶，避免外墙受力过大，在拆撑期间设置临时钢支撑回顶，待车道完全闭合后，拆除临时支撑，临时钢支撑的具体布置情况如图10所示。

　　 本项目共有4层地下室3道内支撑，地下4层、地下3层和地下2层顶板分别在第3道内支撑、第2道内支撑和第1道内支撑之下，地下1层顶板在第1道撑之上。

　　 根据拆撑顺序，地下2层顶板施工完成并回填完成后就需要拆除第1道内支撑，然后再施工地下1层外墙和顶板。但由于地下2层顶板标高为10.950m，基坑东侧冠梁顶标高为21.500m，拆除第1道撑后此部位支护桩悬臂高度达到10.550m，存在较大的风险。因此在拆除第1道内支撑之前，需要先在基坑东侧部位施工临时斜撑，然后再拆除第1道内支撑，最后再拆除临时斜撑。

　　 临时斜撑采用I40，工字钢一端与地下室顶板梁柱节点处，另一端通过埋板与冠梁连接，如图11,12所示。

　　 根据地下室主体结构图纸，RLT2和XFDT1,XFDT2,HT,1号汽车坡道部位没有楼板，因此在拆撑施工前需要进行临时封闭，用于叉车行走和搁置马镫。

　　 RLT2和XFDT1,XFDT2,HT,1号汽车坡道部位洞口较大，因此在拆撑施工过程中采用型钢梁+钢板进行加固。

　　 型钢梁采用[28b，钢板采用2cm厚的钢板，具体封闭做法如图13所示(以XFDT2为例)。

　　 楼板浇筑时，由于内支撑立柱还未拆除，需要提前将楼板与立柱分离开来。因此在楼板浇筑前，先在立柱周围填充1层50mm厚泡沫板，泡沫板高出结构板100mm，同时按规范要求留设搭接长度和加设附加筋，等后期钢立柱拆除后再将洞口进行封闭。立柱与楼板交接部位做法如图14所示。

　　 根据内支撑结构与主体结构的冲突情况及现场施工条件，对不同部位的结构采取以下施工方法。

　　 1)地下室外墙与腰梁冲突部位

　　 由于本项目地下室外墙与腰梁之间最小距离为600mm，最大距离为1 400mm，而腰梁宽度为900mm，故有一部分外墙与腰梁存在重叠情况，所以在拆撑时，将外墙与腰梁重叠部位的腰梁切除，腰梁不影响外墙施工的部位进行保留。

　　 2)钢梁与内支撑冲突部位

　　 钢主梁被支撑梁或立柱挡住的部位，采用“一换二”的方式进行施工，即在钢主梁两侧分别设置2根临时钢梁，以保证此部位的其余次梁能进行施工，等后期内支撑拆除后再施工此处主梁，然后拆除临时钢梁。

　　 钢次梁被支撑梁或立柱挡住的部位，与设计单位进行沟通，将次梁进行移位处理，如若不能移位，则也采取“一换二”的方式进行施工。

　　 为保证内支撑拆除期间施工安全进行，项目部联合第三方监测单位在现场基坑周边设置了80个观测点。在内支撑拆换施工的全过程中，同步进行基坑及周边环境沉降、内支撑水平位移及支撑最大轴力等数据观测，全方位监测基坑变化，同时将基坑监测频率由之前的2d/次调整为0.5d/次，从而保证基坑始终处于安全可控的状态。

　　 同时根据第三方监测数据可知，拆撑期间支护桩顶累计沉降最大值约为-9.8mm，桩顶水平位移最大值约为-10.4mm、深层水平位移约为-10.5mm，均小于设计允许值30mm，满足设计要求。

　　 南山区档案服务大厦项目基坑工程内支撑拆除综合施工技术圆满地解决了内支撑拆除的难题，在施工中做到了“先撑后拆”的原则，总体遵循“对称卸荷，应力释放，逐层过渡”的原则，每层拆撑遵循“先角撑、后对撑，先次要构件、后主要构件”的原则进行控制，保证了支撑应力安全平稳地传递到换撑结构上，实现了基坑及周边环境变形有效控制，可为今后类似工程提供经验。