中隔墻與框架柱重疊情況下中隔墻拆除技術研究

蔡文杰

上海建工一建集團有限公司 上海 200120

隨著城市建設的迅速發(fā)展，地下軌道交通逐步成為主要的出行方式，而地下軌道交通錯綜復雜的體系網(wǎng)密布于整個城市地下，基坑緊鄰地鐵隧道的情況越來越多。該類項目鄰近運行中的地鐵軌道，涉及的社會影響較大。經(jīng)過多年施工經(jīng)驗的積累，在類似基坑開挖中所需的技術措施已經(jīng)十分成熟，但在后期分區(qū)施工的基坑中隔墻拆除過程中，基坑可能出現(xiàn)的變形卻未受到太多關注[1-6]。為避免圍護體系與結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生重疊，通常會進行結(jié)構(gòu)設計和圍護設計兩個專業(yè)的圖紙疊加，盡量避免框架結(jié)構(gòu)與圍護結(jié)構(gòu)的碰撞，加速后續(xù)中隔墻拆除至結(jié)構(gòu)貫通。蘇河灣項目46-02地塊基坑在設計階段由于對地下室空間上的規(guī)劃與地鐵要求的基坑尺寸出現(xiàn)了偏差，不可避免地產(chǎn)生了框架柱與中隔墻重疊的情況，致使需在后續(xù)的基坑施工過程中對該工況進行處理，通過研究1區(qū)基坑與5-1區(qū)基坑間中隔墻拆除的工序，合理調(diào)整框架柱與中隔墻存在重疊部分的施工工序，所積累的施工經(jīng)驗可供類似項目借鑒。

1 工程概況

蘇河灣項目46-02地塊分為1區(qū)及5-1區(qū)2個基坑，1區(qū)為地下3層基坑，共設置4道混凝土支撐，5-1區(qū)緊鄰軌交12號線區(qū)間隧道，為地下2層，第1道為鋼筋混凝土支撐，第2至第3道支撐為φ609 mm鋼管支撐，且每根支撐配備1套自動軸力補償伺服系統(tǒng)，根據(jù)圍護圖紙內(nèi)工況說明，該地塊先行施工1區(qū)基坑，待1區(qū)基坑施工完地下1層后，可開始進行5-1區(qū)基坑施工，待5-1區(qū)基坑地下室結(jié)構(gòu)完成后，需拆除2個基坑間的中隔墻，使得2個基坑連通，中隔墻為厚1 200 mm地下連續(xù)墻（圖1）。

圖1 1區(qū)及5-1區(qū)基坑剖面工況示意

2 基坑框架柱與中隔墻重疊工況

基坑1-S軸上的6根框架柱其截面上有寬200 mm的區(qū)域與中隔墻產(chǎn)生了重疊，柱子在地下2層至地下1層的空間內(nèi)為混凝土柱，地下1層至首層標高內(nèi)柱體變?yōu)榱藙判灾▓D2）。勁性柱鋼骨采用在地下1層標高內(nèi)安放埋件進行連接的形式，在地下2層至地下1層柱段無法完全施工的情況下，地下1層平面上無法滿足勁性柱的埋件安放要求。勁性柱的無法安裝，導致首層結(jié)構(gòu)也無法完成施工，基坑無法與傳統(tǒng)項目施工流程一樣進行中隔墻拆除，且1-S軸東西向的框架梁無法完成施工，導致地下1層及首層南北向的框架梁及次梁無法順利與1-S軸的框架柱、框架梁相連，形成完整的水平向傳力體系。這時1-S軸至1-T軸的水平結(jié)構(gòu)變?yōu)榱藨姨艚Y(jié)構(gòu)（圖3），在5-1區(qū)回筑過程中，就需要提前為后續(xù)結(jié)構(gòu)貫通的施工進行考慮，確保整個基坑貫通過程中的基坑安全。

圖2 框架柱與中隔墻重疊平面示意

圖3 1區(qū)及5-1區(qū)基坑剖面工況示意1

3 基坑1區(qū)及5-1區(qū)中隔墻拆除前準備措施

3.1 1區(qū)基坑回筑的準備措施

1區(qū)地下室回筑過程中地下2層與地下1層間，靠近地墻側(cè)施工1排臨時柱，臨時柱位于1區(qū)地下1層次梁下，臨時柱間架設1根東西向的臨時梁，將先施工的基坑內(nèi)水平結(jié)構(gòu)進行支撐，使得該區(qū)域水平向的傳力體系完整，同時地下1層與地下2層架設型鋼斜拋撐頂住中隔墻（圖4）。在5-1區(qū)基坑回筑過程中可有效地控制整個基坑的變形，從而更有效地保護地鐵隧道。

圖4 1區(qū)及5-1區(qū)基坑剖面工況示意2

3.2 5-1區(qū)基坑回筑中的措施

在5-1區(qū)底板施工時，地下1層及首層1-S至換撐板帶邊緣根據(jù)地下1層結(jié)構(gòu)樓板次梁位置設置臨時柱，在結(jié)構(gòu)樓板中設置臨時梁，以減少懸挑結(jié)構(gòu)的寬度，將次梁及結(jié)構(gòu)樓板施工至中隔墻用于水平結(jié)構(gòu)傳力（圖5、圖6）。在結(jié)構(gòu)回筑的過程中，對靠近地鐵側(cè)的地下連續(xù)墻產(chǎn)生約束，進而控制緊鄰地鐵基坑的變形。

圖5 地下2層臨時柱布置平面示意

圖6 地下1層臨時柱、梁以及換撐板帶平面示意

3.3 5-1區(qū)首層施工前及中隔墻拆除前措施

在首層施工前先需考慮將地下2層至地下1層標高內(nèi)的框架柱進行施工，以便安裝地下1層至首層標高內(nèi)的勁性柱埋件。首先從1區(qū)向5-1區(qū)方向在中隔墻上進行開洞，開洞處在1-S軸第6個框架柱的位置，開洞寬度為3 m，考慮到柱需從底板開始接起，故拆除高度考慮為9.20 m（－14.60～－5.40 m）。墻體開洞位置需全部避開作為水平傳力體系的次梁及結(jié)構(gòu)樓板區(qū)域，不會因為中隔墻的拆除而造成水平傳力體系的缺失（圖7）。

圖7 中隔墻開洞位置平面示意

中隔墻上開洞完成，在開洞區(qū)域底板進行施工，隨后進行重疊區(qū)域200 mm厚度的補缺。補缺柱施工至地下1層后，將剩余的地腳螺栓埋設到位，進行地下1層原先作為水平換撐傳力體系的次梁及結(jié)構(gòu)樓板轉(zhuǎn)換成新的以主框架梁作為換撐的水平換撐傳力體系，地下1層的結(jié)構(gòu)在最后完全貫通前就不會出現(xiàn)水平傳力缺失的工況，給后續(xù)基坑施工控制變形帶來一個比較優(yōu)越的前提條件。

4 基坑1區(qū)及5-1區(qū)中隔墻拆除

前期框架柱完成，滿足了勁性柱的施工要求，同時地下1層水平傳力體系的完善，使得后續(xù)施工不會有傳力的空檔期，前期的準備及相應的技術措施為后續(xù)的拆除工作創(chuàng)造了施工條件，后續(xù)中隔墻拆除近似于傳統(tǒng)項目的方法。

1）首層由東向西分3段拆除5-1區(qū)第1道支撐及1區(qū)預留用于施工5-1區(qū)的棧橋；在拆除第1段中支撐及棧橋的同時拆除該分段中隔墻，拆除至－7.60 m標高；進行1-S軸/1-5軸、1-6軸2個框架柱的鋼骨吊裝。

2）施工第1分段5-1區(qū)及1區(qū)地下首層結(jié)構(gòu)。

3）拆除第1分段剩余部分（－14.60～－7.60 m）標高區(qū)域內(nèi)的中隔墻。

4）將第1分段區(qū)域內(nèi)的5-1區(qū)底板全部施工完成。

5）將第1分段的5-1區(qū)地下1層結(jié)構(gòu)樓板內(nèi)的換撐板帶混凝土全部拆除，檢查鋼筋是否損傷，如無損傷可繼續(xù)使用，如損傷，則割除損傷鋼筋，重新進行植筋。

6）完成第1個分段內(nèi)的5-1區(qū)地下1層結(jié)構(gòu)施工，實現(xiàn)5-1區(qū)地下室與1區(qū)地下室連通（圖8）。

圖8 第1分段中隔墻拆除后基坑連通示意

而后采用同樣的方式進行后續(xù)的中隔墻拆除及地下室結(jié)構(gòu)的貫通，在整個回筑及貫通過程中，有大量的前提條件限制了整個中隔墻的拆除，同時由于部分水平傳力體系的薄弱及在部分節(jié)點上的缺失，在一個需要嚴格控制地下連續(xù)墻變形的工程中，是較為苛刻的施工條件。通過前期對整個基坑各工況下的水平傳力體系的分析及時進行轉(zhuǎn)換，減少空檔期的出現(xiàn)，最終完成了地下室結(jié)構(gòu)完全貫通。在整個施工過程中，嚴格地控制了基坑自身的變形，將對地鐵隧道的影響降低到最小。

5 結(jié)語

本文結(jié)合蘇河灣項目46-02地塊基坑分區(qū)間中隔墻拆除的工程實例，與傳統(tǒng)項目案例的施工方式進行對比，提出了先進行中隔墻開洞，優(yōu)先完成框架柱，來滿足后續(xù)水平結(jié)構(gòu)的傳力及豎向勁性結(jié)構(gòu)鋼骨的安裝，輔以臨時柱及臨時梁確?；刂^程中的結(jié)構(gòu)安全。詳細說明了由于結(jié)構(gòu)設計與圍護設計在圖紙疊加情況下，仍有主要結(jié)構(gòu)與臨時結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重疊而造成的實際施工上的問題，進而需要增加大量的施工措施及施工工序來解決。通過詳細的工序說明及措施配合來協(xié)同解決施工過程中遇到的難題，總結(jié)的施工經(jīng)驗，可為類似的深基坑項目中隔墻的拆除提供新的思路，為今后的類似工程提供了一定的借鑒。