地下车库拆除与加固施工技术分析

摘要:地铁车站占地面积较大，对周边建筑的地下工程影响较大，经常需要拆除原有地下建筑结构物。本文以渝北广场站的地下工程拆除为依托，阐述了地下车库拆除工作的方案和流程，并对车库拆除和加固工程施工的技术及要点进行分析，可为类似工程的施工提供指导。

关键词:地铁工程；拆除工程；加固；施工

1工程概述及要求

地铁渝北广场站位于渝航路南侧，断面形式为单拱双层，施工通道主要穿越砂岩和泥岩地层，拱顶覆土深度为1.5～55m。车站周边建筑物密集，渝北广场站施工通道设在晚晴公园地下车库，下穿公园绿化带至公园门口后沿双凤路到达车站主体，工程需要占用附近车库的22个停车位和西南角出入口部分区域，需要拆除车库顶板的面积为324m2。为不影响车库其它区域正常使用，征用范围与其它区域采用砖砌围挡隔离，并预留一通道口作为车库应急疏散口，车辆从东南角出入口进出。车库拆除区地面区域和侧墙外注浆加固已采用探沟方法探明无管线，距离最近的居民楼20m，车库拆除不会对房屋构成影响。施工通道口设在晚晴公园地下车库西南出口处，由于车库净空高度为3.8m，不能满足通道开挖高度(洞口段开挖宽度7.18m、高度6.5m)要求及施工机械设备使用需要空间高度要求，需拆除车库3～7轴/A～C轴范围内的顶板及梁柱，拆除部分为钢筋混凝土结构。本工程严格按照“动态设计、信息法施工”原则，加强施工过程中的地质工作(必要时可进行施工勘察)，并及时反馈与设计不符的岩土工程问题，以便及时修改完善补充设计。为保证车库拆除工作安全、顺利实施，在车库拆除区周边设置高度为1.2m硬质固定护栏、挂安网，并按照工程技术要求采购合格的钢筋、水泥、砂石料等建筑材料。车库拆除工程作为地下工程建设，水害事故是常见的工程安全事故，工程施工必须做好车库拆除区周边及围挡周边的防排水工作，场地内采取硬化封闭处理。

2拆除总体方案及原则

2．1拆除方案

为保持施工区域的安全，采用砖砌围挡将车库拆除区与正常使用区隔离，拆除区域无车辆和行人通过。拆除区周边设置高度1.2m的固定式护栏，并悬挂安全警示标识。拆除区顶板及侧墙加固区采用人工开挖回形封闭探槽勘买地查管线的布置情况，并拆除车库内的设施及管线。为保证车库建筑结构的整体稳定性，在车库顶板拆除区域周边通长布置挡墙，挡墙高度可根据地形调整。车库外墙采用锚杆外拉锚固的方式进行加固，并采用采用水灰比1∶1～0.6∶1的水泥浆对车库外墙2.5m～5.0m范围内的松散回填层进行注浆处理。为适应工程施工的需要，主梁、次梁及楼板拆除的斜面角度均为45o，顶面到梁、柱边的距离均为300mm，主梁、次梁及楼板底部钢筋应预留200mm，主梁上部钢筋预留1200mm，次梁上部钢筋预留1000mm，楼板上部钢筋预留长度500mm左右。

2．2车库拆除原则

由于本工程位于城市繁华区域，必须考虑工程施工对城市生活环境的影响。车库拆除施工时要求确保车库其余部分正常的运行，同时保持室外环境清洁。拆除施工时保证不破坏车库其它部位的结构，并在拆除边界预留好主次梁、楼板企口、钢筋搭接长度以及防水层搭接长度，以便后期车库恢复施工。为降低工程施工噪声对周围居民区的影响，应采取措施预防灰尘，采用低噪音类的施工机械设备。2．3车库拆除顺序及流程在车库拆除施工中，首先应检查安全通道情况，必须保持安全通道畅通无阻，还应作好一些预留设施、重要部位、部件的防护保护工作［1］。拆除工作应按照拆除施工顺序严格执行，具体包括车库内管线拆除、车库侧墙加固和顶板覆土开挖挡墙施工同步平行作业、托架搭设、板凿除、次梁凿除、主梁凿除、柱凿除、侧墙凿除、托架拆除等相关程序，拆除工序流程。

3车库拆除与加固施工技术及要点

3．1板覆土开挖和挡墙施工技术

车库拆除工程施工采取由外向内的挖掘方案，需采用机械开挖车库顶板以上的覆土，工程施工按照测量放线、机械挖掘、设置边坡、边坡加固等流程进行［2］。由于车库顶板有防水层，在采用反铲挖机开挖到离设定标高时，应预留30cm厚土层由人工清理，并注意保护好防水层。车库顶板挡墙沿拆除区域周边通长布置，每10～15m设置一道伸缩缝，缝内填沥青麻丝，挡墙采用C25钢筋混凝土浇筑。根据结构特点挡墙混凝土施工中使用2.44m*1.22m*1.5cm多层板，模板及支架必须保证结构和构件的形状、尺寸和相对位置正确，模板的拼缝采用海绵条和塑料条封贴，防止漏浆。模板底部采用钢筋方木卡槽固定，使用冲击钻打孔埋置直径不小于25mm的钢筋，间距不宜超过1m，钢筋伸出混凝土面15～20cm，并采用木楔加横向方木固定，墙身采用对拉螺杆固定，两侧采用钢管支撑固定，并设置纵向连接钢管增加支撑的整体稳定性，具体布置见挡土墙模板设计如图3所示。混凝土浇筑前检查模板位置尺寸，加固体系的牢固可靠性，合格后方可浇筑施工。挡墙混凝土强度满足要求后，及时回填墙背土方。

3．2松散回填层注浆加固施工技术

根据现场调查情况，原车库为整体大开挖施工，地下室外墙以外2.5～5.0m范围内均为松散回填土，深度与施工时的基顶标高基本持平。在施工时，松散土体易造成卡钻现象，很难进行顺利施工;另外现场的混凝土搅拌设备、变压器、施工顶棚的基础有局部位于回填土上，安全隐患很大，故对地下室挡墙以外的回填土进行注浆加固处理［2］。在处理范围内按纵横向间距1.5m布置注浆孔，最外面一排孔距处理范围线不大于1m，注浆孔内插入Φ42*3.5的花管。注浆深度为原地下室地坪标高，即7.2m深，且最大深度不超过基岩顶面。采用固结灌浆、每孔一个灌浆孔段的方式进行注浆施工，根据情况可采用两到三个序次注浆，先四周，后中间［3］。浆液的扩散半径根据经验取1.0m，采取定压注浆技术，注浆压力在0.2～0.3Mpa之间，注浆量很大时可采用自流灌浆。当不能达到注浆结束标准时，采用多次复灌，直至符合要求为止，并保证处理后的地基承载力不小于250KPa。

3．3车库外墙加固施工技术

车库外墙加固采用锚杆外拉锚固，锚杆长大于等于13m，自由长度为6.6m，锚杆体采用3Ф20的钢筋，采用M30无收缩水泥砂浆，锚杆加固如图4所示。车库外墙锚杆加固是车库结构拆除工作的重要环节，工程施工应遵循锚孔测放、钻机就位、成孔、成孔检验、锚杆体制作及安装、锚固注浆等操作流程。根据锚孔立面图，将锚孔位置准确测放在侧墙上，孔位水平方向和垂直方向孔距误差应满足设计要求。钻孔机具应根据锚固地层的类别、锚孔孔径、锚孔深度、以及施工场地条件等来选择，在易于塌缩孔和卡钻埋钻的地层中采用跟管钻进技术。锚孔成孔前，需根据锚孔位置准确安装固定钻机，并严格认真进行机位调整。钻进时应根据工程地质情况，控制钻进速度。遇到障碍物或异常情况应及时停钻，待情况清楚后再钻进或采取相应措施。钻孔达到设计要求深度后，应用清水冲洗套管内壁，不得有泥砂残留。推送锚杆时用力要均匀一致，应防止在推送过程中损坏锚杆配件，将锚杆体推送至预定深度。锚孔钻进结束后，经检验合格后，方可进行锚固注浆工作。锚固注浆采用M30无收缩水泥砂浆，必要时可以加一定量的早强剂，当砂浆达到孔深的70%～80%时，再插入锚杆杆体，砂浆凝固后，安装孔口垫板等。

3．4托架搭设和车库结构拆除施工技术

车库拆除区范围内搭设脚手架(托架)将顶板和梁托住，支架采用扣件式钢管脚手架，由立杆、大横杆、小横杆、斜撑、剪刀撑构成空间网格结构，立杆沿竖向、大横杆沿横向，小横杆沿纵向布置。为提高脚手架结构的稳定性和承载力，沿横纵向每隔5.4m设连续竖向剪刀撑，托架顶部和底部设连续水平剪刀撑，剪刀撑与立杆和水平杆连接牢靠。在前期加固和脚架搭设工作完成后，可进行车库结构拆除施工。结构拆除施工按照拆除区范围放线、拆除区边界切缝、顶板凿除、次梁凿除、主梁凿除、立柱及侧墙凿除、托架拆除的流程进行。为保护顶板和梁钢筋不被切割，应严格控制边界切缝的深度，通常为2～3cm。车库顶板采用风镐沿板与梁交界处凿除混凝土，采用砂轮机切断钢筋，并保证预留企口处钢筋应留足钢筋搭接长度。主次梁的钢筋较密集，可先将梁两端混凝土凿除，边界处梁应凿成企口状，当主次梁较长时，两端凿除后再分段凿断吊出。为不影响后期施工通道施工，应将企口处预留的外漏钢筋涂水泥浆防止生锈，并将钢筋水平向弯折［4］。立柱是车库的承重结构，需先将柱底表皮混凝土剥除漏出柱筋，使用钢丝绳绑捆柱上部，吊车配合将钢丝绳拽紧，将反方向钢筋和两侧的构造钢筋先切割断，再用吊车向倒塌方向拉断、切断最后一侧构造钢筋后吊出。

4车库拆除工程施工的安全保障

4．1危险源的防范

相比地面工程建设，地下工程施工的危险性更大，而地下车库的拆除工程涉及原有结构的稳定性问题，存在许多不确定的因素。在本次地下车库拆除工程施工中，较大的危险源有坍塌、淹溺、机械伤害、高处坠落、触电等，特别是因地基变形引起的工程坍塌和水源反灌引起的淹溺事故最为常见［5］。因此，在工程施工中，必须加强对地基变形的监测，及时排除地下水，严格按照工程技术要求进行施工。

4．2组织与技术保障措施

从施工组织角度来看，应建立以岗位责任制为中心的安全生产逐级负责制，并设置专职安全员，及时发现并纠正现场违规作业。在编制施工计划的同时，编制详细的安全操作规程、细则、制度及切实可行的安全技术措施，分发至工班，组织逐条落实。在工程施工过程中，还需进行定期和不定期的安全检查，及时发现和解决不安全的事故隐患，杜绝违章作业和违章指挥现象，同时加大安全教育及宣传力度。

5结论

当前许多城市都在进行大规模的地铁建设工程，地铁线路和车站建设时常需要穿越和占用现有地下结构物的空间，必须进行安全拆除。地下车库作为最为常见的地下结构物，在其拆除过程中必须制定符合工程具体情况的施工方案，并在具体工程施工中严格遵守车库拆除与加固施工的技术要点，加强施工过程的安全监督，确保拆除工作稳健推进。

参考文献

［1］陈新安，黄亮，王良波，等．既有地下结构改造后支撑技术应用［J］．施工技术，2015，44(17):116－119．

［2］李辉，朱大宇，吴水根．地下车库改造过程中大顶板拆除时的临时加固系统［J］．建筑施工，2005，27(11):22－23．

［3］万良勇，宋战平，曲建生，等．新建地铁隧道“零距离”下穿既有车站施工技术分析［J］．现代隧道技术，2015，52(1):167－187．

［4］刘宁．地下工程开挖损害机理及其防护措施研究［D］．青岛:青岛理工大学，2006．

［5］唐生怀．浅谈特大型地下工程开挖的安全管理［J］．四川水力发电，2008，27(6):46－49．

作者：杨伟 单位：绿地城市投资集团