
房屋結構拆除施工技術
1結構拆除施工概述
隨著我國經濟建設的迅速發展,歷史文化和生態環境的保護越來越受到高度重視,通過大拆大建的方式已不再符合時代發展要求,舊工業建筑再生利用項目的開展已成為主要趨勢。舊工業建筑再生利用項目的施工活動作為土木工程行業內的一種較為特殊的施工方式,其全過程的施工流程、方法等均有別于傳統建筑工程項目,再生利用全過程按照施工邏輯初步分為結構拆除、地基處理、基礎加固、主體結構加固、主體結構改建、圍護結構更新、地下管網修復、設備設施更新、綠色改造、BIM技術應用這十個方面,如圖1.1所示,本章首先就結構拆除施工技術進行闡述。
圖1.1舊工業建筑再生利用施工涵蓋的主要內容
1.1結構拆除施工相關概念
一方面,在建設工作者眼里,建筑和人一樣是有生命的,即建筑也是有生命周期的。在經歷了青春期、壯年期后進入年老體衰時,建(構)筑物成為有礙于安全居住、安全使用的危房或是改變使用功能,就得進行拆除或局部拆除。另一方面,隨著大規模城市建設和房屋開發熱潮的掀起,一些沒有進入衰老期的建(構)筑物,由于城市建設規劃的調整,或是建筑功能的改變,也將成為舊房而進入拆除行列。此外,還有一些舊工業建筑,因產業結構轉型或外遷遺棄或瀕臨破產,建(構)筑物需進行拆除或局部拆除改建,如圖1.2所示。
圖1.2結構拆除施工活動
相比建筑行業其他階段的施工活動,國家對結構拆除施工企業并沒有納入建筑業的正規化管理,如沒有統一的施工資質標準,沒有完善的結構拆除工程技術安全規范和相應的操作規程,沒有相應的上崗前業務技術的培訓要求等。因此,在結構拆除施工活動中存在大量的野蠻施工,拆除施工活動技術含量低、安全防護措施投入少,安全傷亡事故時有發生,成為建筑業安全事故的多發區之一。
1.1.2結構拆除施工主要內容
(1)結構拆除施工分類
拆除舊建筑是城市建設事業中的一個重要組成部分,拆除舊建筑的施工人員也是建筑施工隊伍中的一支重要力量。其中,結構拆除施工內容分類方法較多,如圖1.3所示。
1)按拆除的標的物不同,可分為民用建筑的拆除、工業建筑的拆除、地基基礎的拆除、機械設備的拆除、工業管道的拆除、電氣線路的拆除、施工設施的拆除等。
2)按拆除的程度不同,可分為全部拆除(或整體拆除)和部分拆除(或局部拆除、室內拆除)。全部拆除,如酒店、賓館拆遷工程,就是整棟樓房拆除。部分拆除包括:拆強電弱電、拆機電設備、拆通風系統、拆消防系統、拆吊頂、拆隔間、砸墻、拆地板、打地平、垃圾清運等。
3)按拆除建筑物和拆除物的空間位置不同,可分為地上拆除和地下拆除。
圖1.3結構拆除施工內容
(2)傳統結構拆除項目的特點
1)施工工期短、流動性大。拆除工程施工速度比新建工程快得多,其使用的機械、設備、材料、人員都比新建工程施工少得多,特別是采用爆破拆除,一幢大樓可在頃刻之間夷為平地。因而,拆除施工企業流動性很大。
2)作業隱患多,危險性大等。拆除物一般是年代已久的建(構)筑物,安全隱患多,建設單位往往很難提供原建(構)筑物結構圖紙和設備安裝圖紙,同時拆除物的結構已從磚木結構發展到了混合結構、框架結構、板式結構等,從房屋拆除發展到煙囪、水塔、橋梁、碼頭等復雜結構形式構筑物的拆除,這都給拆除施工企業在制定拆除施工方案時帶來很多困難。此外,由于改建或擴建,改變了原結構的力學體系,因而在拆除中往往因拆除了某一構件造成原建(構)筑物的力學平衡體系受到破壞,易導致其他構件傾覆壓傷施工人員。
3)人員整體專業素養較差。一般的拆除施工企業的作業人員通常是外來務工人員和農民工組成,文化水平不高,專業素養普遍較差,安全意識較低,自我保護能力較弱。
(3)再生利用項目拆除施工的特點
再生利用項目是對原有建筑物或因調整使用功能,或因改變結構布局而進行的工程。施工中將拆除一部分原有建筑,增加一部分新的建筑,從而使建筑物舊貌換新顏。再生利用項目的拆除施工有以下特點:
1)拆除部分建筑物的墻、板、梁后,對原有建筑物的結構受力和結構平衡體系是一個破壞,必須采取可靠的臨時支撐,以重新建立新的結構平衡體系。支撐位置的設置應充分考慮保留一定的作業面。
2)拆除施工的作業區大部分在室內,難以使用大型拆除施工機械進行拆除施工。
3)部分再生利用項目,是在建筑物正常使用狀態下進行的,雖是局部封閉施工,但對整個建筑物的安全和穩定影響較大。因此,確保安全施工,是再生利用項目拆除施工的重點所在。
4)再生利用項目涉及的拆除對象不僅包含廠房本身,亦包含為再生利用項目實現而發生的所有對象,如圖1.4所示。
圖1.4再生利用過程中常見的拆除對象
1.1.3結構拆除施工一般流程
傳統拆除施工一般流程應從上至下按以下順序進行:板→非承重墻一梁→承重墻一柱,依次進行或依照先非承重結構后承重結構的原則進行拆除,如圖1.5所示。而再生利用項目拆除施工要點如下:
(1)拆除施工前,應充分熟悉原有建筑物的竣工圖紙,了解原有建筑的結構體系。
(2)拆除施工前,應編制詳細的施工組織設計或施工方案,設計計算臨時支撐體系,確定合理的拆除施工順序。
(3)拆除施工前,應先施工完成臨時支撐體系,如屬多層樓房工程的拆除施工,上、下支撐點的墊板應該對齊,以保證樓板(梁)上下傳力合理、支撐位置正確,并應留出一定的施工作業面。
(4)拆除施工前,應對拆除部分劃出標志線,必要時先用切割機進行切割處理,后進行拆除施工。
圖1.5結構拆除施工一般流程
(5)拆除施工時,不宜使用震動性很大的拆除施工機具,以免對保留部分的原結構產生不利影響。
(6)臨時支撐的拆除,應待新澆筑的結構混凝土達到設計強度后方可拆除,如屬多層樓房拆除施工,臨時支撐的拆除應從上到下依次進行。
1.2結構拆除前的準備
在結構拆除施工中,拆除作業前的準備工作分外重要,包括現場準備、人員準備、機械準備等。其中,機械拆除法占有很大比重,因為采用機械拆除法拆除施工速度較快,拆除成本較低,也比較安全。常用的拆除施工機械有破碎機(又稱鎬頭機、破碎器)、重錘機、挖掘機、裝載機、起重機和切割機等。大量新型的拆除施工機械和設備已廣泛應用于舊工業建筑再生利用施工過程中,在拆除工程施工中發揮著重要的作用,并取得了良好的處理效果。如沈陽市奉天記憶文化創意產業園再生利用項目(見圖1.6)、上海市紅坊文化創意產業園再生利用項目(見圖1.7)、濟南星工坊菲爾姆樂園等。
1.2.1施工前的工作內容
(1)現場準備
1)搭設臨時安全封閉圍欄。如果拆除現場位于主次干道兩側及城區的繁華區域和居民區的房屋建筑時,防護架的搭設應采取全封閉的形式,并應做到節點可靠、固定點合理,能滿足抗傾覆的要求。
圖1.6沈陽市奉天記憶文創園再生利用項目
(破碎機拆除施工)
圖1.7上海市紅坊文創園再生利用項目
(挖掘機拆除施工)
2)在施工現場的主要入口處,應設置施工標志牌,寫明建設單位、拆除承包單位名稱及項目經理、項目技術負責人、安全員姓名、房屋拆除工程施工許可證登記編號及監督電話等,接受社會監督。
3)發布安民告示,清除場內雜物,劃定安全警戒范圍。施工現場的危險區域和臨街、臨路的危險地段應當懸掛警示標志,夜間應有紅燈警示。在有車輛、行人通過的地方施工,要用文明禮貌的標牌、標語向周圍群眾和行人示意。
4)對在拆除施工過程中有可能會被損壞的道路、管線、電力、郵電、通信等公共設施,應由建設單位按照國家有關規定申請辦理好批準手續,并做好相應的保護措施。
5)切斷被拆除建(構)筑物的上下水管、煤氣管、供氣管以及供電、通信等管線設施。
6)接通施工用臨時供水、供電等管線,搭設好施工用臨時用房設施。
7)如用機械拆除法施工,應鋪平、壓實好機械進場道路。
8)如用機械、爆破方法拆除施工,由于建(構)筑物在坍塌瞬間對地面的沖擊震動較大,應對周圍的民房,特別是危舊房進行認真檢查、記錄,必要時進行臨時加固,并撤出人員,以避免造成不必要的損失和麻煩。
(2)技術準備
1)學習擬拆除建(構)筑物的竣工圖紙,熟悉其結構構造情況;組織學習有關技術規范和安全技術文件,提高拆除施工操作人員的安全認識和自覺性。
2)編制拆除工程施工組織設計(或施工方案),明確拆除工程的拆除方法、拆除順序、技術要點、安全措施等內容。
3)編制書面技術交底單,并認真做好技術交底工作,使所有施工操作人員了解作業要求和安全操作要求,并在相關文件上簽字。
4)落實現場指揮人員以及專職及兼職安全監督人員,明確安全生產責任制。
(3)勞動力準備
1)組織施工操作人員的上崗培訓和領取上崗資格證書。
2)根據施工組織設計(或施工方案)中確定的拆除施工進度要求,落實好拆除施工操作人員的勞動組合、工作班次等事宜。
3)對高空作業人員進行必要的體檢,并辦理好意外傷害保險事項。
4)落實班組兼職安全人員,并賦予相應的管理權限。
(4)機械、設備、材料準備
1)落實拆除施工中需要的機械、設備、材料的來源。
2)應進行必要的檢查維修,使機械設備保持良好狀態。
3)準備好常用的零部件和配件,以及燃料等,以便隨時備用。
4)對于搭設的腳手架、防護架等,應會同現場監理和安全人員進行檢查驗收。
1.2.2拆除工程施工機械
(1)破碎機
破碎機在結構拆除施工中主要用于搗碎建筑物的墻、柱、梁等主要承重結構,最終使其坍塌以及建筑物坍塌后的解體破碎。破碎機大多由挖掘機改裝而成,即卸去挖斗后,改裝上破碎錘而成,如圖1.8所示。使用破碎機進行工程拆除施工時,應有專人指揮,其打擊點應根據建筑物坍塌方向事前進行設計,打擊力應適中;當有多個打擊點時,應循序輪流進行打擊,不應在一個打擊點上一次打擊到位,這樣容易增加不安全因素。
(2)鏟運機
鏟運機在拆除工程施工中主要用于清理、裝載垃圾以及平整拆除場地的工作,也常與自卸汽車進行聯合作業,如圖1.9所示。當對拆除垃圾只需進行近距離(如100m~200m)
轉堆時,使用鏟運機能獲得較為滿意的效果,因為鏟運機能綜合完成鏟、裝、運、卸四個工序,工作效率較高。在拆除施工結束、拆除垃圾清理外運完成后的場地平整施工中,能完成鏟土、運土、卸土、填筑、壓實等多道工序,是使用最廣泛的一種施工機械。
(3)挖掘機
挖掘機在拆除工程施工中主要用于清理、裝載垃圾以及用于基礎工程的拆除施工,挖掘機的外形如圖1.10所示。挖掘機裝車輕便靈活,回轉速度快,移位方便,工作效率較高,通常配備自卸汽車進行聯合作業。
圖1.8破碎機
圖1.9鏟運機
圖1.10挖掘機
(4)重錘機
重錘機在拆除施工中主要用于高度較高的工程拆除施工,利用重錘在垂直方向或側向撞擊時釋放的能量打擊、摧毀建筑物的要害部位,即縱向可打擊樓板,橫向可打擊梁、柱,最終使建筑物坍塌。重錘機大多由履帶式起重機改裝而成,即卸去起吊滑輪組后裝上重錘而成。錘重一般3t,拔桿高度在30m~52m,有效作業高度可達30m,如圖1.11所示。重錘機施工作業時,不得與機械行走同時進行,以保證機身穩定安全。
(5)起重機
拆除工程施工中常用的起重機有塔式起重機、汽車起重機、輪胎起重機、履帶起重機以及水上浮吊等,主要用于拆除構件的向下吊運工作,如圖1.12所示。各種起重機在使用過程中,應重視其額定起重量與工作幅度、起升高度等參數之間的關系,要正確判斷拆除物件的重量,避免超重吊運,損傷機械,甚至造成安全事故。
(6)切割機
常用切割機有液壓片鋸系統切割機和液壓鏈鋸系統切割機等。液壓片鋸系統切割是利用鑲有工業鉆石的片鋸,高速切割含有鋼筋的混凝土,具有切割位置精確、速度快的特點,如圖1.13所示。液壓鏈鋸系統切割則利用鑲有工業鉆石的柔性串珠繩環繞被切割的混凝土構件,通過液壓傳動主動輪驅動柔性串珠繩環繞構件高速運轉,行走馬達驅動柔性串珠繩緊貼構件摩擦切割混凝土及其中的鋼筋,適合于切割不規則斷面和大體積混凝土。
圖1.11重錘機
圖1.12起重機
圖1.13切割機
1.2.3拆除工程施工設備
(1)腳手架
拆除施工中,腳手架是必不可少的施工設備,其使用功能一是給施工操作人員提供安全站立的操作場所,二是起到安全防護作用,如圖1.14所示。拆除工程施工腳手架的搭設原則上應按《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》JGJ130-2011的要求進行。
(2)垂直運輸設備
在多層廠房的逐層拆除施工中,需要用到垂直運輸設備,除前面講過的起重機械外,常用的垂直運輸設備有井字架和龍門架。其中龍門架是由兩根立桿及天輪梁(橫梁)構成的門式架。在龍門架上裝設滑輪(天輪及地輪)、導軌、吊盤(上料平臺)、安全裝置以及起重索、纜風繩等即構成一個完整的垂直運輸體系,普通龍門架基本構造如圖1.15所示。
(3)水平運輸設備
拆除施工中常用的水平運輸設備主要是各種運輸卡車和自卸汽車,如圖1.16所示。
圖1.14腳手架
圖1.16水平運輸設備
(4)便攜式拆除設備
液壓剪像一張用來咬碎東西的大嘴,主要用來剪切如片狀金屬和塑料之類的材料,可快速有效地剪斷防盜門窗、鋼筋防護欄桿等,如圖1.17所示。
風錦是以壓縮空氣為動力,利用沖擊作用破碎堅硬物體的手持施工機具,是可以進人實物內以達到破碎的目的,結構緊湊,攜用輕便,如圖1.18所示。
電錘是附有氣動錘擊機構的一種帶安全離合器的電動式旋轉錘鉆,利用活塞運動的原理,壓縮氣體沖擊鉆頭,可以在混凝土、磚、石頭等硬性材料上開6mm~100mm的孔,開孔效率較高,如圖1.19所示。還有多功能電錘,調節到適當位置配上適當鉆頭可以代替普通電鉆、電鎬使用。
圖1.17液壓剪
圖1.18風鎬
圖1.19電錘
1.3結構拆除施工方法
常見的結構拆除施工方法有人工拆除法、機械拆除法、爆破拆除法等,而此類方法在舊工業建筑再生利用施工過程中得到了廣泛的應用,在結構拆除施工中發揮著重要的作用,并取得了良好的效果。如濟南星工坊菲爾姆樂園再生利用項目(見圖1.20)、上海越界世博園再生利用項目(見圖1.21)、沈陽市奉天記憶文化創意產業園再生利用項目等。
圖1.20濟南市星工坊菲爾姆樂園再生利用項目(人工拆除法)
圖1.21上海市越界世博園再生利用項目
(機械拆除法)
1.3.1人工拆除法
人工拆除法是依靠人力和風鎬、切割器具等工具,對建(構)筑物進行解體和破碎的一種施工方法。
(1)施工特點
1)施工人員必須親臨拆除點作業,并進行高處作業,危險性大。
2)勞動強度大,拆除速度慢,工期長。
3)氣候影響大。
4)易于保留部分建筑物。
(2)適用范圍
人工拆除適用于木結構、磚木結構、檐口高度10m以下的磚混結構等民用建筑的拆除,以及因環境不允許采用爆破、機械拆除,必須采用人工拆除方法的情況。
(3)施工工藝
1)施工工序
按建造施工工序的逆順序自上而下、逐層、逐個構件、桿件進行;屋檐、外樓梯、挑陽臺、雨篷、廣告牌和鑄鐵落水管道等在拆除工程施工中容易失穩的外挑構件必須先行拆除;欄桿、樓梯、樓板等構件拆除必須與結構整體拆除同步進行,嚴禁先行拆除;承重的墻、梁、柱,必須在其所承載的全部構件拆除后再進行拆除;嚴禁垂直交叉作業。
2)施工要求
①作業通道的設置要求。a.平面通道寬度應適合運輸工具和施工人員通行的需要;b.上、下通道宜利用原建筑通道,無法利用原通道的,應搭設臨時施工通道。
②腳手架要求。a.對于拆除物高度的檐口高度大于2m或屋面坡度大于30°的拆除工程,應搭設施工腳手架,落地腳手架首排底板應選用不漏塵的板材鋪設;b.腳手架應經驗收合格后方可使用;c.拆除工程施工中,應檢查和采取相應措施,防止腳手架倒塌;d.腳手架應隨建(構)筑物的拆除進程同步拆除。
3)幾種典型構件的拆除施工
①坡屋面拆除。a.拆除坡度大于30°的屋面和石棉瓦屋面、冷攤瓦屋面質鋼架屋面,操作人員應系好安全帶,并有防滑、防墜落措施;b.屋架應逐品拆除,對未拆屋架應保留行條、水平支撐、剪刀撐,確保其穩定性;c.拆除屋架應在屋架頂端兩側設置攬風繩,防止屋架意外傾覆;d.屋架跨度大于9m時,應采用起重設備起吊拆除。
②樓板(包括平屋面)拆除。a.現澆鋼筋混凝土樓板應采用粉碎性拆除,保留鋼筋網至鋼筋混凝土梁拆除前切割;b.預制樓板應采用粉碎性拆除;拆除工程施工前,作業人員應系好安全帶,并攀掛在安全繩上,安全繩固定在穩定牢固的位置;施工作業時,作業人員應站立在跳板上,跳板兩端擱置在墻體或梁上。如圖1.22所示。
③梁的拆除。a.拆除次梁時,在梁的兩端鑿縫,先割斷一端鋼筋,應用起重設備緩慢放至下層樓面后,再割斷另一端的鋼筋,用起重設備緩慢放至下層樓面破碎;當次梁過大、過重,用起重設備不能安全吊放時,應按照主梁的拆除方法拆除。b.主梁應采用粉碎性拆除;主梁的下部必須設置相應的支撐,從梁的中部向兩端進行粉碎性拆除。
④墻的拆除。墻體必須自上而下采用粉碎性拆除,禁止采用開墻槽、砍鑿墻腳人力推倒或拉倒墻體的方法拆除墻體,如圖1.23所示。
圖1.22人工拆除施工(樓板拆除)
圖1.23人工拆除施工(墻的拆除)
⑤立柱拆除。a.立柱倒塌方向應選擇在樓板下有梁或墻的位置,邊(角)柱應控制向內倒塌;b.應沿立柱根部切斷部位鑿出鋼筋,用手動倒鏈或用長度和強度足夠的繩索定向牽引,將牽引方向反向的鋼筋和兩側的鋼筋用氣割割斷,保留牽引方向的鋼筋,然后將立柱向倒塌方向牽引拉倒;c.立柱倒塌撞擊點應采取緩沖減震措施。
(4)安全技術交底,見表1.1。
安全技術交底記錄編號表1.1
注:項目對操作人員進行安全技術交底時填寫此表(一式三份:交底人、接底人、安全員各一份)。
1.3.2機械拆除法
機械拆除法是使用液壓挖掘機及液壓破碎錘、液壓剪和起重機等大、中型機械,對建(構)筑物進行解體和破碎的一種施工方法,如圖1.24、圖1.25所示。
圖1.24破碎機拆除施工
圖1.25小型破碎機拆除施工
(1)施工特點
1)施工人員無需直接接觸拆除點,無需高處作業,危險性小。
2)勞動強度低,拆除速度快,工期短。
3)作業時揚塵大,必須采取濕作業法。
4)對需要部分保留的建筑物必須先用人工分離后方可拆除。
(2)適用范圍
機械拆除適用于磚木結構、磚混結構、框架結構、框剪結構、排架結構、鋼結構等各類建(構)筑物和各類基礎工程、地下工程。
(3)施工工藝
1)施工工藝流程
機械拆除法的施工工藝流程為解體一破碎→翻渣一歸堆待運,如圖1.26所示。
根據被拆建(構)筑物高度不同又分為鎬頭機拆除和重錘機拆除兩種方法。
2)施工技術
①錦頭機拆除施工技術。錦頭機可拆除高度不超過15m的建(構)筑物。
a.拆除順序:自上而下、逐層、逐跨拆除。b.工作面選擇:對框架結構房選擇與承重梁平行的面作施工面;對混合結構房選擇與承重墻平行的面作施工面。c.停機位置選擇:設備機身距建筑物垂直距離約3m~5m,機身行走方向與承重梁(墻)平行,大臂與承重梁(墻)成45°~60°角。d.打擊點選擇:打擊頂層立柱的中下部,讓頂板、承重梁自然下塌,打斷一根立柱后向后退,再打下一根,直至最后。對于承重墻要打頂層的上部,防止碎塊下落砸壞設備。e.清理工作面:用挖掘機將解體碎塊運至后方空地作進一步破碎,空出鎬頭機作業通道,進行下一跨作業。
②重錘機拆除施工技術。重錘機通常用50t吊機改裝而成,錘重3t,拔桿高30m~
52m,有效作業高度可達30m;錘體側向設置可快速釋放的拉繩。因此,重錘機既可以縱向打擊樓板,又可以橫向撞擊立柱、墻體,是一個比較好的拆除設備。
a.拆除順序:從上向下層層拆除,拆除一跨后清除懸掛物,移動機身再拆下一跨。b.工作面選擇:同鎬頭機。c.打擊點選擇:側向打擊頂層承重立柱(墻),使頂板、梁自然下塌。
拆除一層以后,放低重錘以同樣方法拆下一層。d.拔桿長度選擇:拔桿長度為最高打擊點高度加15m~18m,但最短不得短于30m。e.停機位置選擇:對于50t吊機,錘重為3t,停機位置距打擊點所在拆除面的距離最大為26m,機身垂直于拆除面。f.清理懸掛物:
用重錘側向撞擊懸掛物使其破碎,或將重錘改成吊籃,人站在吊籃內氣割懸掛物,讓其自由落下。g.清理工作面:拆除一跨以后,用挖土機清理工作面,移動機身拆除下一跨。
3)幾種典型結構的拆除順序
①一般工藝流程:機械拆除應按照以下步驟順序進行:建、構筑物的鑄鐵落水管、外墻上的附屬物、外挑結構、水箱等一樓板(屋面板)一墻體一次梁、主梁、立柱一清理下層樓面,并重復2~4的步驟順序。
②磚木結構:機械拆除磚木結構順序應符合下列要求:a.拆除鑄鐵落水管道和外挑構件;b.采用拆除機械逐間逐跨自上而下拆除。
③磚混結構:機械拆除磚混結構順序應符合下列要求:a.拆除屋頂水箱、電梯機房、鑄鐵落水管道、門窗和外挑構件;b.自上而下、逐間逐跨拆除屋面板和墻體、構造柱;c.使用相匹配高度的拆除機械進行階梯式拆除。
④框架結構:機械拆除框架結構順序應符合下列要求:a.拆除屋頂水箱、電梯機房、鑄鐵落水管道、門窗和外挑構件等;b.使用高度相匹配的拆除機械自上而下拆除外墻;c.自上而下、逐層、逐跨拆除樓板、次梁、主梁和立柱;d.采用長臂液壓剪,可自下而上逐層、逐跨拆除非承重的墻體、樓板和次梁,但立柱和承重梁應自上而下逐層拆除。
⑤鋼結構:機械拆除鋼結構順序應符合下列要求:a.拆除屋頂上附屬設施、水箱、鑄鐵落水管道、門窗和外挑構件等;b.液壓剪自上而下拆除鋼結構屋面構件和外墻;C.液壓剪自上而下、逐層、逐跨拆除壓型鋼樓板、鋼次梁、鋼主梁和鋼立柱。
(4)安全技術交底,見表1.2。
安全技術交底記錄編號表1.2
注:項目對操作人員進行安全技術交底時填寫此表(一式三份:交底人、接底人、安全員各一份)。
(5)適用于再生利用項目的機械拆除新技術
1)智能機器人技術。智能機器人技術目前已被廣泛應用于生產和生活的許多領域,
按其擁有智能的水平可以分為三個層次,即工業機器人、初級智能機器人、高級智能機器人。智能機器人最初主要是用于制造業,隨著國外技術的不斷成熟,逐漸應用于建筑行業的機械拆除。智能拆除機器人較一般的機械拆除優勢在于可以從事高危拆除作業,降低人員傷亡;同時還可以很大程度上提高拆除效率,降低拆除帶來的粉塵污染。
2)氣切法用于機械拆除。氣切法原理是采用氧一乙炔或者利用氧氣通過割矩燃燒產生的高溫熔化混凝土,然后切割混凝土。這種方法的特點是切口較小,線性切割縫,拆除時可以根據業主要求進行切割。對于框架結構的樓房拆除,樓房常見構件,如板、墻、梁、柱等,都可以用氣切法進行切割;對于鋼結構建筑,采用氣切法能夠靈活拆除。氣切法在保護性拆除時很適用,不需要整層拆除建筑物,靈活方便的部分拆除,跟大型機械相比靈活性強。這種拆除方法主要是采用高溫熔化切割,不會產生噪音,也不會有爆破法產生的煙塵,是屬于可持續發展的拆除工藝。
1.3.3爆破拆除法
爆破拆除法是利用炸藥的爆炸能量對建(構)筑物進行解體和破碎的一種施工方法。
(1)施工特點
1)施工人員無需進行有損建筑物整體結構和穩定性的操作,人身安全最有保障。
2)一次性解體,其揚塵、擾民較少。
3)拆除效率最高,特別是針對高聳堅固建筑物和構筑物的拆除。
4)對周邊環境要求較高,對臨近交通要道、保護性建筑、公共場所、過路管線的建(構)筑物必須作特殊保護后方可實施爆破。
(2)適用范圍
爆破拆除適用于磚混結構、框架結構、排架結構、鋼結構等各類建(構)筑物、各類基礎工程、地下及水下構筑物以及高聳建(構)筑物,如圖1.27、圖1.28所示。
圖1.27爆破前裝藥
圖1.28爆破拆除
(3)施工工藝
1)施工工藝流程
爆破拆除法的施工工藝流程為組織爆破前施工一組織裝藥接線一警戒起爆一檢查爆破效果一破碎清運,如圖1.29所示。
圖1.29爆破拆除施工工藝流程
2)操作要點
①組織爆破前施工。按設計的布孔參數鉆孔,按倒塌方式拆除非承重結構,由技術員和施工負責人進行二級驗收。
②組織裝藥接線。a.由爆破負責人根據設計的單孔藥量組織制作藥包,并將藥包編號;b.對號裝藥、堵塞;c.根據設計的起爆網絡接線聯網;d.由項目經理、設計負責人、爆破負責人聯合檢查驗收。
③安全防護。由施工負責人指揮工人根據設計進行防護,由設計負責人檢查驗收。
④警戒起爆。a.由安全員根據設計的警戒點、警戒內容組織警戒人員;b.由項目經理指揮、安全員協助清場,警戒人員到位;c.零時前5分鐘發預備警報,開始警戒,起爆員接雷管,各警戒點匯報警戒情況;d.零時前1分鐘發起爆警報,起爆器充電;e.零時發令起爆。
③檢查爆破效果。爆破負責人率領爆破員對爆破部分進行檢查。如發現啞炮,應立即按《爆破安全規程》GB6722-2014規定的方法和程序排除啞炮,待排險后,解除警報。
⑥破碎清運。用錦機對解體不充分的梁、柱作進一步破碎,回收舊材料,清運垃圾。
(4)框架和磚混結構的爆破
1)爆破倒塌方式的選擇應符合下列要求:
①定向倒塌方式,其倒塌方向的散落物應控制在建筑物高度的1.2倍范圍內;
②折疊式例塌方式,其前方散落物應控制在建筑物高度1倍范圍內;
③逐跨塌落倒塌方式,其前后的散落物應控制在建筑物高度的范圍內。
2)布孔爆破切口形狀應根據不同的倒塌方式選擇:
①定向倒塌應采用三角形切口,原則上使立柱前后排形成一定高度差,并充分利用建筑物的自重使其失穩、坍塌;
②折疊倒塌宜采用兩個同向或異向的三角形切口,范圍同上;
③逐跨坍塌宜采用縱向波浪式布孔或平行式布孔,利用時間差逐跨塌落;
④原地塌落宜采用每層各柱、墻均勻布孔,同一水平高度上的炮孔同段起爆,使建筑物塌落時垂直下降。
3)爆破前對樓梯間、剪力墻、電梯井的處理應確保其在建筑物倒塌過程中不影響建筑物設計的倒塌方向;
4)對于裝配式建筑物,應采取牽拉鋼絲繩、提高后排立柱爆高等方法確保后排立柱向前傾倒;
5)在建筑物倒塌時有可能滾動或前沖的高位構件(如水箱)或附著設備,應在爆破前拆除或在爆破時采取相應的安全措施。
(5)碉堡、筒倉設施的爆破拆除應符合下列要求:
1)碉堡、薄壁筒倉宜采用水壓爆破拆除;
2)爆破前應對筒倉的卸料口、碉堡的門洞口等影響蓄水的部位、缺口封堵嚴實,確保水壓爆破的順利實施;清除待爆體四周埋土,挖出臨空面;
3)水壓爆破應避免泄水對周圍環境造成危害。
(6)煙囪、水塔爆破拆除應符合下列要求:
1)孔網參數。①根據待爆體形式確定最小抵抗線;②孔距宜在最小抵抗線的1.8~2.5倍范圍內;③排距宜取最小抵抗線的0.7~0.9倍范圍內;④孔深若在四面臨空構件的底部,保留部分宜為最小抵抗線的0.9倍,四面不臨空構件的孔深可達底部主鋼筋處。
2)應在煙鹵根部,傾倒方向一側爆破出一個切口,切口可采用三角形、梯形、矩形等多種形式,切口最大長度應為該處周長的0.6~0.7倍;
3)鋼筋混凝土煙囪應將切口背面弧長一半的縱向鋼筋割斷,中心應對稱;
4)磚砌煙囪切口背面不應作特殊處理;
5)切口兩端應開設定向窗;
6)將不在煙囪切口部位但處于切口同一水平的煙道、孔洞等應用磚砌牢,防止承重部位因受力不均偏離倒塌方向;
7)煙囪在倒塌范圍不足的情況下,可作單向折疊或雙向折疊爆破,施工類同框架折疊爆破;
8)應考慮殘體滾動、筒體塌落觸地的飛濺和前沖,并采用溝槽、緩沖堤等減振措施。
(7)安全技術交底,見表1.3。
1.3.4靜力破碎法
靜力破碎是利用靜力破碎劑固化膨脹力破碎混凝土、巖石等的一種技術。
(1)施工特點
1)工藝簡單,施工速度快,具有良好的拆除效果,適用于改擴建工程、抗震加固工程等對鋼筋混凝土構件進行拆除。
安全技術交底記錄編號表1.3
注:項目對操作人員進行安全技術交底時填寫此表(一式三份:交底人、接底人、安全員各一份)。
2)破碎過程中無振動、無飛石、無粉塵、無噪音、無有害氣體的產生,對保護環境極為有利。可在無公害條件下安全作業,在混凝土和巖石等發生破裂時,破碎劑的膨脹壓仍然能夠繼續進行,并隨時間的延長,其裂縫寬度不斷增加。
3)靜態無聲破碎劑不屬于易燃、易爆物品。因此,其運輸、保管、使用方便、安全、可靠。破碎劑的膨脹壓力為30MPa~55MPa。破碎劑能夠使混凝土和巖石破碎基于它的膨脹對孔壁產生的膨脹壓力,大大超過混凝土和巖石的抗拉強度。
4)在不適于炸藥爆破的環境條件下,靜力破碎更顯其超眾的優越性。
(2)適用范圍
1)混凝土構筑物的破碎、拆除。在建筑、城區改造、市政、水利、大型設備等的拆除和改造擴建中,大體積混凝土樁、柱、墩、臺、座、基礎的破碎與拆除。
2)巖石、礦石等的開采、石料切割。
3)其他不便于炸藥爆破的環境條件下混凝土拆除、巖石及礦石開采工程,如圖1.30、圖1.31所示。
圖1.30靜力拆除樓板施工
圖1.31靜力拆除梁體施工
(3)施工工藝
1)施工工藝流程
靜力破碎法施工工藝流程為:破碎劑選擇及布孔設計一定位放線一切割、鉆孔一攪拌→灌孔→養護。如圖1.32所示。
圖1.32靜力破碎施工工藝流程
2)操作要點
①破碎劑選擇及布孔設計:由于HSCA無聲破碎劑產生的膨脹壓受到溫度的影響,因此,應根據施工時的氣候或作業環境溫度選擇合適類型的HSCA無聲破碎劑。根據結構物自由度情況而定,盡可能多地創造自由面,對不同自由面采取不同的布孔方法。可采取垂直、水平、斜向等布孔方式。(具體要求見表1.4、表1.5、表1.6)。
HSCA無聲破碎劑的型號和使用溫度范圍表1.4
HSCA無聲破碎劑特種型號和使用溫度范圍表1.5
鉆孔參數表1.6
注:H一物體計劃破碎高度;排距b=(0.6~0.9)a。
②定位放線:施工前,根據設計位置、標高用激光投線儀在原結構上放線,用墨線彈出拆除部位尺寸位置。
③切割:根據切割要求和方式,打膨脹螺栓,固定切割機具。采用液壓墻鋸進行靜力切割施工,對于狹小空間內的拆除可采用水鉆打孔或人工鑿除。
④鉆孔:應嚴格按作業設計規定的鉆孔位置、方向、角度、深度施鉆。鉆孔全部鉆完后,須用吹風管將鉆孔吹凈,并用木楔或廢棉紗、廢紙等堵于孔口待裝藥。
⑤攪拌:當采用無聲破碎劑,一般水灰比為0.30~0.35,即每袋(重5kg)破碎劑加水1.5kg~1.7kg。拌制時,先將定量破碎劑倒入塑料容器內,然后緩緩加入定量水,用機械或手工拌成具有流動性的均勻漿體備用。要求拌勻,拌和時間最多不超過3min。
⑥灌孔:應將攪拌好的藥漿用瓢和漏斗迅速裝入孔內,并用木棍搗實。如藥量過多,應分組同時裝藥,在10min以內將拌好的藥漿及時裝入孔內。在水平孔裝藥時,將藥漿裝入與鉆孔直徑相適應的塑料袋內,然后用木棍逐個送入炮孔。裝藥長度為孔深的90%。
⑦堵孔:將藥漿灌滿垂直孔時,可不必堵塞。斜孔和水平孔可用快干水泥砂漿或用水灰比為0.25的干硬性無聲破碎劑藥漿堵塞,但均應用木棍搗密實。
③養護:裝藥堵塞1h后,即往拆除體上澆水。常溫季節澆冷水;冬季宜采取保溫措施并澆溫水,以加速水化反應,增大裂縫。混凝土破碎后,拆除鋼筋混凝土,清理外運建筑垃圾。
3)質量控制
①靜力破碎劑的質量控制。對進場材料必須進行檢驗,確保其符合《無聲破碎劑》
JC506-2008,不合格產品不得使用。
②打孔質量控制。根據實際情況,編寫施工方案,按方案中的設計孔位布置圖進行測量放線,嚴格控制孔深、角度等參數。鉆孔直徑宜采用38mm~42mm。孔距與排距的大小與巖石硬度、混凝土強度及布筋有直接關系,硬度越大、混凝土強度越高、布筋
越密、鋼筋越粗時,孔距與排距越小,反之則越大。根據此原則結合現場試驗進行孔距與排距調整。
③裝藥的質量控制。根據施工環境溫度選擇適合的破碎劑型號,禁止邊打孔邊裝藥,打孔、裝藥要一次完成。禁止打孔完成后立即裝藥,應用高壓風將孔清洗完成后,待孔壁溫度降到常溫度后方可裝藥。裝藥時,已經開始發生化學反應的藥劑不允許裝入孔內。
(4)安全技術交底,見表1.7。
安全技術交底記錄編號表1.7
注:項目對操作人員進行安全技術交底時填寫此表(一式三份:交底人、接底人、安全員各一份)。
(5)靜力破碎新技術簡介
1)卡姆麻依特施工法
①先將預破碎物體鉆好孔,把卡姆麻依特靜力破碎劑填入炮孔底部。
②把帶引線的熱敏電阻安裝在孔底的破碎劑上面,同時裝上一條釋放蒸汽用的導線,將引線和導線拉出口外。熱敏電阻系鋁熱劑,引燃后可產生1000℃的高溫。
③再把破碎劑填滿全孔并搗實。
④充填完畢拔出導線,形成一條釋放蒸汽的小孔。
⑤引線通電,引燃鋁熱劑。經過30mm~60min就開始出現龜裂。人們按照工程進度來確定點火時間。
2)斯帕布拉伊斯塔施工法。該靜力破碎劑本身就能實現快速破碎。施工時先在孔深的一半注入清水,然后將顆粒狀斯帕布拉伊斯塔用細棍邊攪拌邊填滿整個炮孔。這種裝填方式孔內存有間隙,可以控制破碎劑不噴出來,膨脹壓力可達400kg/cm2左右。
1.4常見結構拆除施工技術
對于不同結構形式的舊工業建筑,其拆除施工的流程、難點等不盡相同,絕大多數的舊工業建筑屬于排架結構,如西安市老鋼廠文化創意產業園再生利用項目(見圖1.33)、上海市紅坊文化創意產業園再生利用項目(見圖1.34)、北京汽車齒輪廠地基再生利用項目、沈陽市奉天記憶文化創意產業園再生利用項目、濟南星工坊菲爾姆樂園再生利用項目等。
圖1.33西安市老鋼廠文創園再生利用項目
(排架結構廠房拆除)
圖1.34上海市紅坊文創園再生利用項目
(排架結構廠房拆除)
1.4.1排架結構拆除施工
(1)結構特點和建造順序
排架結構建筑系由鋼筋混凝土柱、連系梁、桁車梁、屋架、屋面板及四周墻體(磚墻體或鋼筋混凝土墻板,其上設有門窗)組成。排架結構構造情況如圖1.35所示。
排架結構建筑的建造大多采用構件預制(工廠或現場預制)和機械化方法施工(吊裝機械及鋼或木桅桿),按照吊裝作業的不同分為單件安裝法和綜合安裝法兩種操作方法。單件安裝法就是分別將鋼筋混凝土柱、連系梁、桁車梁、屋架、屋面板按順序進行安裝,吊裝設備來回移動次數較多。綜合安裝法是吊裝設備在一個工作點上一次將一個或兩個開間的柱、連系梁、桁車梁、屋架、屋面板等需要安裝的構件全部吊完,然后再移動到下一個工作點上工作,綜合安裝法吊裝設備的移動次數較少,工作效率較高,對吊裝設備的起吊能力要求亦較高。單件安裝法和綜合安裝法的建造順序分別如圖1.36所示。
圖1.36排架結構建筑建造順序
(2)拆除方法和拆除順序
排架結構建筑的體形一般都較大,建筑的單體構件重量都較重,通常都采用機械拆除或爆破拆除的施工方法。排架結構建筑不適宜采用人工拆除法。
當缺乏拆除施工機械或因場地狹小拆除施工機械難以進場而采用人工拆除時,應有吊裝設備配合下吊運拆除的構件,不宜用人工撬動構件讓其自然墜落的方法,以免砸壞尚未拆除的部分構件,造成局部坍塌或整體坍塌事故。
當采用機械拆除法時,有關機械拆除的施工技術要點,可參照本節前面“機械拆除”部分內容。具體拆除施工操作前,應根據各拆除工程的具體情況,編制詳細的施工組織設計,確定工作面的選擇、機械停置位置和行走路線以及打擊點的選擇等。在拆除屋面上大型屋面板、天溝板等構件時,應遵循屋架兩側同時進行的原則,使屋架受力平衡。屋面結構的水平支撐和垂直支撐的拆除,應結合拆除進度有序進行,不得超前拆除,以防屋面結構失去整體穩定。當屋架拆下后需要再生利用時,應在拆除前進行臨時加固,防止在拆除過程中,出現屋架平面外扭曲而受到損傷。拆下后的堆放、運輸也應采取相應措施。拆除細長柱時,應注意柱的穩定,必要時,應設置臨時支撐。排架結構建筑的拆除施工順序,原則上應按圖1.37所示的流程進行。
圖1.37排架結構建筑拆除施工順序
當采用爆破拆除法施工時,其施工操作要點可參照本節前面框架結構建筑爆破拆除法的有關內容,合理而有效地布設炮孔位置,從而達到一次施爆成功。
1.4.2框架結構拆除施工
框架結構建筑系鋼筋混凝土柱、梁、板組成的承重結構體系,其內、外墻體僅作填充圍護作用。它的構造形式如圖1.38、圖1.39所示,其建造順序如圖1.40所示。
圖1.38框架結構構造
圖1.39框架結構廠房
圖1.40鋼筋混凝土框架結構建筑施工順序拆除框架結構建筑宜采用機械拆除方法或爆破拆除方法,拆除速度快,亦比較安全。當采用人工拆除方法時,其板、梁、柱的拆除方法、操作要求和注意事項等可參照磚混結構建筑的拆除方法。框架結構的拆除順序如圖1.41所示。
圖1.41鋼筋混凝土框架結構建筑拆除施工順序
(1)機械拆除法
采用機械拆除方法時,原則上是自上而下,逐層、分段進行打擊,使其自然坍落。
機械拆除施工作業應由專人指揮,應選擇與承重梁平行的面作打擊面。機身距建筑物垂直距離宜為3m~5m,機械伸臂與承重梁呈45°~60°夾角,邊打擊邊向后退,直至最后。
當拆除施工現場較寬闊,又有相應的拆除施工經驗時,亦可在建筑物底層選擇合適的打擊點,使整座建筑物向一定方向作整體倒塌。采用此法施工作業時,指揮人員應與機械操作人員密切配合,科學、合理地確定打擊點的高度位置和打擊的程度。各打擊點應多次循序進行,不應盲目求快而一次打擊到位。每次循環打擊之后,應將機械退至安全地帶稍作停頓,認真觀察、分析結構的變化情況;最后一次打擊后,使建筑物朝著預定的倒塌方向整體坍塌。采用重錘機進行拆除施工作業時,由于重錘機既可縱向打擊樓板,又可以橫向撞擊立柱和墻體,所以拆除速度亦較快,是一種比較好的拆除設備。
(2)爆破拆除法
用爆破法拆除鋼筋混凝土框架結構一般有三種爆破方式:①炸毀框架全部支撐柱,使框架在自重作用下,一次沖擊解體;②炸毀部分主要支撐柱,使框架按預定部位失穩和形成傾覆力矩,依靠結構物自重和傾覆力矩作用,完成大部框架的解體;③按一定秒差逐段炸毀框架內的必要支撐柱,使框架逐段坍落解體。為便于解體,對二、三層樓板、梁和大部分主梁以及鋼筋混凝土電梯井筒等宜做預爆處理。
不管采用上述哪種爆破方式,首先應熟悉被炸建筑物的結構情況,合理確定需炸毀的關鍵支撐點;同時確定科學、合理的倒塌形式(如原地倒塌、定向倒塌、向中間倒塌、折疊倒塌和雙向折疊倒塌等)和起爆用藥量,務必一次爆破成功;切忌盲目施工,使建筑物炸而不倒,既產生不利影響,又造成經濟損失。
1.4.3其他結構拆除施工
(1)磚木結構建筑的拆除施工
磚木結構建筑是主要由磚(石)砌體和稱重木構件組成的建筑,結構簡單,建造容易。
它的構造形式如圖1.42、圖1.43所示,其建造順序如圖1.44所示。
圖1.42磚木結構構造
圖1.43磚木結構廠房
圖1.44磚木結構建筑施工順序
磚木結構建筑大多采用人工拆除方法進行拆除施工,其拆除順序如圖1.45所示。各部分拆除施工要點如下:
圖1.45磚木結構建筑拆除施工順序
1)揭瓦
①小瓦揭法:小瓦通常是縱向搭接、橫向正反相間鋪在屋面板(椽子)上或屋面磚上,拆除時先拆屋脊瓦再拆屋面瓦,從上向下,一片一片疊起,傳接至地面堆放整齊。其注意事項如下:a.拆除時人要斜坐在條處屋面板(椽子)上向前拆以防打滑;對屋面坡度大于30°的要系安全帶,安全帶要固定在屋脊梁上或者搭腳手架拆除;腳手架搭設應牢固,經驗收合格后方可使用并隨建筑物拆除進度及時同步拆除。b.檢查屋面板(椽子)有無腐爛、松動,防止屋面板(椽子)斷裂、掉落。
②平瓦揭法:平瓦通常是縱向搭接鋪壓在屋面板上或直接掛在瓦條上,對于鋪壓在屋面板上的平瓦,其拆除方法和注意事項可參見小瓦。直接掛在瓦條上的平瓦雖然拆法大體相同,但注意事項如下:a.安全帶要系在梁上,不可系在掛瓦條上,拆除時人不可站在瓦上揭瓦,一定要斜坐在桁條對應的位置上。b.揭瓦時房內不得有人,以防碎片傷人。
③石棉瓦揭法:石棉瓦通常是縱橫搭接鋪在屋面板上,特殊簡易房,石棉瓦直接固定在條上,而銜條的跨度與石棉瓦的長度相當,對這種結構的石棉瓦的拆除注意事項如下:a.不可站在石棉瓦上拆固定釘,應在室內搭好腳手架,人站在腳手架上拆固定釘然后用手頂起石棉瓦疊在下一塊上,依次往下疊,在最后一塊上回收。b.瓦可通過室內傳下,拆瓦、傳瓦必須有統一指揮,以防傷人。
2)屋面板(椽子)拆除拆屋面板(椽子)時人應站在對應的桁條上,先用直頭橇杠撬開一個缺口,再用彎頭帶起釘槽的撬杠,從缺口處向后撬,待板撬松后,拔掉鐵釘,將板從室內傳下。其注意事項如下:①撬板時人在桁條上應站穩,兩腳適度分開,用力不可過猛;②對于大于30°的陡屋面,拆除時要系安全帶或搭設腳手架。
3)桁條拆除
桁條與支撐體的連接通常有三種形式:直接擱在承重墻上、擱在人字梁上、擱在支撐立柱上。拆除桁條時用撬杠將兩頭固定釘撬掉,兩頭系上繩子,慢慢下放至地面或下層樓面上作進一步處理。拆除行條應由兩人在兩端同時操作,動作應協調、配合。
4)人字梁拆除
拆除桁條前在人字梁的頂端系兩根可兩面拉的繩子,桁條拆除后,將繩兩面拉緊,用撬杠或氣割槍將兩端的固定釘拆除,使其自由松動(應用撬杠撬動,確認連接部位已自由松動)后再拉一邊繩、松另一邊繩,使人字梁向一邊傾斜,直至倒置,然后在兩端系上繩子,慢慢放至地面或下層樓面上作進一步解體或者整體運走。需要再次利用的木人字梁,在拆除前應在兩邊用夾板固定,以防止在傾斜、倒置過程中構件受到損傷,影響其后的受力性能。拆下后,應及時運至安全地點直放或平放,直放時應依靠可靠(不應靠在圍墻上),平放時應在各節點處墊實。
5)墻體拆除
人工拆除建筑物墻體時,通常采用錘子或撬杠將磚塊打(撬)松,自上而下進行拆除,對于邊墻除了自上而下外還應由外向內進行拆除。拆除建筑物樓層墻體時,嚴禁采用整體推倒或挖掘的方法。底層磚墻拆除,在掏鑿前,應在傾斜方向加設臨時支撐,磚墻的掏鑿深度不得超過墻厚的1/3。墻體傾倒時,應招呼周圍拆除施工人員加以注意,防止震動過大產生不利影響。
(2)磚混結構建筑的拆除施工
磚混結構建筑系由磚墻(柱)和混凝土梁、板組成的建筑,磚墻(柱)是主要的承重構件,層數由單層到多層。它的構造情況如圖1.46、圖1.47所示,其建造順序如圖1.48所示。
圖1.46磚混結構構造
圖1.47磚混結構廠房
當拆除施工現場較小時,大多采用人工方法進行磚混結構建筑的拆除施工,當拆除施工現場較大時,也常采用機械拆除法或爆破拆除法進行拆除施工。
1)人工拆除法
人工拆除法原則上是建造施工的逆作法,自上而下、逐層分段進行,即后建的先拆,先建的后拆,不得垂直交叉作業,其拆除施工順序如圖1.49所示。各部分的拆除施工要點如下:
圖1.49磚混結構建筑拆除施工順序
①樓面板和屋面板拆除。樓面板和屋面板分預制板和現澆板兩種。
a.預制板拆除方法
預制板通常直接擱在梁上或承重墻上,它與梁或墻體之間一般沒有縱橫方向的連接,一旦預制板折斷,就會下落。因此,對于不再回收的預制板,拆除時在預制板的中間位置用風鎬打一條橫向切槽,將預制板攔腰切斷,讓預制板自由下落即可;對于需要回收的預制板,應在擱置點和板縫之間用鑿子鑿開,用撬杠松動后,兩端系上繩子同時往下協調地放至地面或樓面,亦可用一根小木拔桿立在地面(或樓面上)操作,以加快拆除速度。其注意事項如下:a)開槽用風鏡操作時,由前向后退打,保證人站在沒有破壞的預制板上。b)打斷一塊及時下放一塊,因有粉刷層的關系,單靠預制板的重量有時不足以克服粉刷層與預制板之間的粘接力而自由下落,這時需用錘子將打斷的預制板粉刷層敲松即可下落。
b.現澆板拆除方法
現澆板是由縱橫相交的單層鋼筋和混凝土組成,板厚為100mm~150mm,它與梁或圈梁之間有鋼筋連接組成整體。拆除時用風鎬或錘子將混凝土打碎即可,不需考慮拆除順序和方向。
②梁的拆除。梁分承重梁和連系梁(圈梁)兩種。當屋面板(樓板)拆除后,連系梁不再承重了,屬于次要部件,可以拆除。拆除時用風錦將梁的兩端各打開一個缺口,露出所有縱向鋼筋,然后氣割一端鋼筋使其自然下垂,再割另一端鋼筋使其脫離主梁,放至地面或下層樓面作進一步處理。承重梁(主梁)拆除方法大體上同連系梁一致。但因承重梁通常較大,不可直接氣割鋼筋讓其自由下落,必須用吊具吊住大梁后,方可氣割兩端鋼筋,然后吊至下層樓面或地面作進一步解體。
③墻體拆除。墻分磚墻和混凝土墻兩種。
a.磚墻拆除方法可參照磚木結構建筑磚墻拆除的方法和操作要求。
b.混凝土墻拆除方法是用風鎬沿梁、柱將墻的左、上、右三面開通槽,再打掉沿地板面墻的鋼筋保護層,露出縱向鋼筋,系好拉繩,氣割鋼筋,將墻拉倒,再破碎。
c.注意事項:a)拆墻時室內要搭可移動的腳手架或腳手凳,臨近人行道的外墻要搭外腳手架并用加密安全網封閉,人流稠密的地方還要加搭過街防護棚。b)氣割鋼筋時應先割沿地面二側的縱向鋼筋,其次割上方沿梁的縱向鋼筋,最后是割兩側的橫向鋼筋。
c)嚴禁站在墻體或被拆梁上作業。
④立柱拆除。立柱拆除采用先拉倒再解體破碎的方法,即先打掉立柱頂部和根部的鋼筋保護層,露出縱向鋼筋,再在立柱頂端系好向內拉創繩子,氣割鋼筋,向內拉倒立柱,進一步破碎。其注意事項如下:a.立柱傾倒方向應選在下層梁或墻的位置上,防止倒在倒板上砸通樓板造成意外傷害。b.撞擊點應設置緩沖防振措施。
⑤清理層面垃圾。垃圾從預先設置的垃圾井道下放至地面。垃圾井道的要求如下:a.對采用現澆板結構層面的,道口直徑為1.2m~1.5m;對采用預制板結構樓面的,打掉兩塊預制板,上下對齊即可作為垃圾井道。b.垃圾井道數量原則上每跨設置1個,對進深很大的建筑可適當增加,但要分布合理。c.井道周圍應作密封性防護,防止灰塵飛揚,并保證安全。
2)機械拆除法
目前使用較多的拆除機械是錦頭機,操作簡便,拆除效果較好。用錦頭機拆除原則上應自上而下、逐層分段進行,使建筑物自然坍塌。機械拆除施工作業應有專人指揮,事先確定合理、有效的打擊點,選擇與承重墻平行的面作打擊施工作業面。機械行障施工區域,不得有人從事其他作業活動,人、機不可進行立體交叉作業。在其機械回轉半徑范圍內,不得有人。其他輔助人員距離工作點10m以外。
當拆除施工現場較寬闊,拆除施工企業又有相應的拆除施工經驗時,亦可用鎬頭機在底層選擇合適的打擊點進行打擊,使整座建筑物向一定方向整體坍塌。采用此法施工作業時,指揮人員與機械操作人員應密切配合,對各打擊點的打擊應多次循序進行,切不可盲目求快而加大打擊面。每次循環打擊之后,應將機械退至安全地帶稍作停頓,認真觀察、分析建筑物的結構變化情況,在最后一次打擊后,建筑物將形成合理的坍塌方向和安全的坍塌速度。
3)爆破拆除法
爆破拆除法常采取將結構的多數支點或所有支點炸毀,利用結構自重使房屋按預定方向作原地傾斜倒塌或原地(平行)倒塌。布藥著重在一層及地下室的承重部分(主要是柱和承重墻),使其折斷倒塌后充分利用房屋自重劈裂上部結構。通常情況下,只需對一層的門、窗間墻實施爆破,要求倒塌方向的外墻應用3~5排炮孔(使能炸出高為lm以上的爆槽)以確保定向倒塌。炮孔應距地面0.5m,兩排以上時,上下排炮孔應列成梅花形狀。如外墻過厚,則需在其相對方向的外墻上再加兩排炮孔,使之易于切斷倒塌。
炮孔直徑不宜小于28mm,深度為墻厚的1/2~1/3,鉆孔使炮孔的最小抵抗線朝房屋的內部,孔距為0.5~1.0倍墻厚,炮孔排距為0.75~1.0倍孔深。炮孔與門窗的距離等于
0.5倍墻厚。樓梯處應爆破切斷與其連接的梁、柱和墻。有內承重墻、鋼筋混凝土柱、梁時,應先行起爆。爆破宜采用毫秒延期或秒延期雷管,嚴格控制爆破順序,實現遲發分段、分層爆破,減少同次起爆總藥量,達到縮短倒距、減少震動的目的。
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