王彬 王忠凱

隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，城市功能區(qū)塊的不斷完善，原有老舊房屋設(shè)計(jì)功能不能滿足人們新的使用要求，城鎮(zhèn)鬧市區(qū)許多老舊建筑物需要進(jìn)行加層或改造。當(dāng)原有房屋樓、屋面現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)不能滿足新的承載力要求，或是為了增加房屋室內(nèi)凈空、增加室內(nèi)電梯（或樓梯移位）時(shí)，常常要將原房屋混凝土樓、屋面現(xiàn)澆梁板拆除。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)拆除是采用風(fēng)鎬逐步鑿除，其施工振動(dòng)將引起建筑結(jié)構(gòu)的動(dòng)應(yīng)力，對(duì)原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利擾動(dòng)并產(chǎn)生初始損傷，特別是當(dāng)空壓機(jī)干擾頻率與老舊建筑的固有頻率相接近時(shí)，將發(fā)生共振現(xiàn)象，使其引起的結(jié)構(gòu)動(dòng)應(yīng)力大大增加，甚至危及房屋安全。此外，風(fēng)鎬鑿除效率低、工期長(zhǎng)、粉塵大、噪音高，鬧市區(qū)施工擾民問(wèn)題尤為突出。為此，我們?cè)诖罅抗こ虒?shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新總結(jié)了將無(wú)振動(dòng)切割技術(shù)與腳手架卸荷平臺(tái)、簡(jiǎn)易吊裝設(shè)備等有機(jī)結(jié)合的鬧市區(qū)房屋改造梁板低噪拆除施工關(guān)鍵技術(shù)，并成功應(yīng)用于眾多老舊小區(qū)住宅及辦公樓改造等工程，且所應(yīng)用的工程均得到使用單位的好評(píng)，從而有效地解決了城鎮(zhèn)鬧市區(qū)老舊建筑加層或改造中梁板拆除的問(wèn)題。由于該技術(shù)施工簡(jiǎn)便、可操作性強(qiáng)、無(wú)需大型設(shè)備等特點(diǎn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，因此具有極大的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。

一、工程概況

湖北省宜昌市猇亭區(qū)某辦公樓改造工程，因電梯位置改動(dòng)對(duì)原有結(jié)構(gòu)作局部拆除施工。為保證結(jié)構(gòu)不被破壞，采用特制的液壓切割機(jī)械及吊運(yùn)設(shè)備，對(duì)需拆除的混凝土梁、板進(jìn)行無(wú)損靜力切割和移除。工程自2017年5月14日開工，于2017年9月5日完工。

二、工藝原理及特點(diǎn)

首先，按照設(shè)計(jì)施工圖要求，在擬拆除的梁板下搭設(shè)可靠鋼管腳手架卸荷平臺(tái)，并用木楔塊頂緊，有效卸荷，確保施工荷載的原位傳遞，不對(duì)周圍保留構(gòu)件產(chǎn)生不利的擾動(dòng)。其次，利用金剛石鋸片、鉆頭在電機(jī)帶動(dòng)下高速運(yùn)動(dòng)，沿指定軌道和路線對(duì)鋼筋和混凝土進(jìn)行磨削，從而完成鋼筋混凝土梁板無(wú)振動(dòng)精確切割。最后，以擬切割樓板上層主梁（或自制移動(dòng)型鋼吊裝支架）為吊裝支點(diǎn)，采用手動(dòng)葫蘆等簡(jiǎn)易設(shè)備，將混凝土切割塊從原結(jié)構(gòu)井道吊至底層，再運(yùn)至指定地點(diǎn)完成混凝土塊破碎。

該技術(shù)工藝簡(jiǎn)便，可操作性強(qiáng)，操作安全，作業(yè)速度快，施工效率較高；采用靜力切割，無(wú)振動(dòng)，噪音輕、粉塵少，最大限度減少施工擾民問(wèn)題；切割機(jī)鋸在固定軌道上運(yùn)行，電動(dòng)控制運(yùn)行速度，施工精度高，線性切割偏差可以控制在±3mm，大大減少切割面的事后處理，對(duì)預(yù)留結(jié)構(gòu)無(wú)損傷；不需大型吊裝設(shè)備，滿足城鎮(zhèn)鬧市區(qū)操作空間狹窄的施工要求。廣泛適用于既有建筑物改造時(shí)局部鋼筋混凝土梁板拆除施工，特別適用于城鎮(zhèn)鬧市區(qū)域、狹窄空間等不宜采用風(fēng)鎬拆除及大型機(jī)械吊運(yùn)作業(yè)的環(huán)境。

三、施工工藝流程及操作要點(diǎn)

1. 工藝流程

鬧市區(qū)房屋改造梁板低噪拆除施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程圖

2. 操作要點(diǎn)

（1）施工準(zhǔn)備

拆除擬切割梁板周邊區(qū)域范圍內(nèi)所有墻體，并將垃圾清運(yùn)至地面。

（2）測(cè)放切割位置線

①考慮現(xiàn)場(chǎng)封閉施工的要求，以自制移動(dòng)型鋼吊裝支架為支點(diǎn)，切割順序由底層開始逐層向上。為便于吊裝搬運(yùn)，按照每一切割混凝土單元不大于0.5噸的原則進(jìn)行尺寸劃分，測(cè)放切割位置線。并根據(jù)“先內(nèi)后外”的原則，確定板區(qū)切割路線。

②切割塊的大小控制以拆除層的施工荷載不對(duì)原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超荷影響為原則（上層吊點(diǎn)、下層支撐點(diǎn)同時(shí)兼顧），建議切割塊尺寸0.8～1.0m。

（3）選取、固定吊裝點(diǎn)

根據(jù)具體切割塊的尺寸，選取相應(yīng)的吊裝點(diǎn)，固定吊裝點(diǎn)，安裝吊裝設(shè)備。同時(shí)，對(duì)保留的懸挑結(jié)構(gòu)部分實(shí)施吊裝固定。

（4）搭設(shè)卸荷支撐平臺(tái)

①為保證構(gòu)件切割后仍能保持原來(lái)的荷載位置，不對(duì)周圍保留構(gòu)件產(chǎn)生不利的擾動(dòng)，必須做好梁板的滿堂鋼管腳手架卸荷平臺(tái)搭設(shè)，最大間距不超過(guò)900×900mm，實(shí)際尺寸根據(jù)“板區(qū)切割路線圖”進(jìn)行調(diào)整。構(gòu)造措施應(yīng)符合《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ130-2011）相關(guān)規(guī)定，并用木楔塊頂緊，有效卸荷。

②擬切割樓板的支撐平臺(tái)頂部橫桿外伸端距切割線水平距離≥150mm，切割線處板底距其下部橫桿豎向距離必須大于切割片半徑，避免機(jī)械切割到支撐架平臺(tái)（如圖2）。

圖2 支撐荷載平臺(tái)搭設(shè)示意圖

③由于拆除層的下一層直接承受拆除層的施工荷載，當(dāng)拆除層的施工荷載大于其下層原結(jié)構(gòu)樓面的設(shè)計(jì)均布活荷載時(shí)，應(yīng)對(duì)其下層搭設(shè)滿堂支架作為支撐。

（5）板區(qū)混凝土切割

①切割前角部預(yù)處理

a.采用墻鋸進(jìn)行切割時(shí)，由于切割用的鋸片形狀及切割塊的形狀決定了切割時(shí)，不可避免的有過(guò)度切割現(xiàn)象，在切割前根據(jù)切割鋸片的直徑及切割塊的厚度，計(jì)算出過(guò)度切割值a，如下：

圖3 過(guò)度切割值計(jì)算示意圖

b.在切割施工時(shí)，不允許對(duì)預(yù)留結(jié)構(gòu)界限板區(qū)角部進(jìn)行過(guò)度切割，在切割區(qū)角部用濕鉆鉆孔進(jìn)行角部預(yù)處理，要求鉆孔圓周與切割線相切，鉆孔半徑r≥a。

②切割機(jī)鋸定位

a.在切割路線的一側(cè)，間隔139mm處畫上軌座對(duì)齊線。并在同一側(cè)標(biāo)識(shí)安卡錨栓固定點(diǎn)。

圖4 切割機(jī)鋸定位示意圖

b.利用喜利得電錘鉆鉆孔，再放入喜利得HKD-E M12內(nèi)牙安卡，并確保固定。

圖5 內(nèi)牙安卡安裝示意圖

c.使用螺絲將軌座固定對(duì)齊鎖上軌道。

d.裝上切割機(jī)頭并連接油管和水管。

e.安裝適當(dāng)鉆石鋸片、鋸條后，放置鋸片護(hù)擋。

f.依照喜利得切割機(jī)具，液壓、電動(dòng)切割機(jī)操作步驟，完成任務(wù)。

g.切割工作由切割班組人員連續(xù)進(jìn)行。

③混凝土切割

a.先進(jìn)行洞口四邊的切割，但不完全割斷。

b.在支撐平臺(tái)安全穩(wěn)固的前提下，確保鋸片不切割到支撐平臺(tái)，因此在搭設(shè)平臺(tái)時(shí)必須準(zhǔn)確放線，在切割線上的支撐平臺(tái)橫桿離樓面的距離必須大于鋸片半徑。

c.沿切割路線切割，機(jī)器走刀方向必須垂直于混凝土。切割工作由切割班組人員連續(xù)進(jìn)行。

d.切割斷面為防止鋼筋銹蝕采用環(huán)氧膠修補(bǔ)。

（6）梁區(qū)混凝土切割

①切割長(zhǎng)度確定：以擬切割梁的上層主梁為吊裝支點(diǎn)，為便于吊裝，切割塊的大小控制應(yīng)以拆除層的施工荷載不對(duì)原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超荷影響為原則（上層吊點(diǎn)、下層支撐點(diǎn)同時(shí)兼顧），建議切割長(zhǎng)度為1m。

②混凝土切割：由于板已于前期切割完畢，在進(jìn)行梁的中段切割時(shí)，切割機(jī)具的固定需要增設(shè)槽鋼軌道梁，該梁應(yīng)以擬切割梁的相鄰兩根梁為支座，并通過(guò)膨脹螺栓固定牢固。

③對(duì)保留部分為懸挑結(jié)構(gòu)的部分實(shí)施吊裝固定。

（7）切割塊吊運(yùn)

①在切割塊上固定吊裝點(diǎn)，用葫蘆將切割塊放下，通過(guò)原有井道吊至底層，再用搬運(yùn)叉車運(yùn)走。切割塊或破碎的混凝土的臨時(shí)堆放地點(diǎn)必須是樓層能承受荷載較大的地方（如柱梁結(jié)合部位），堆放地點(diǎn)要遠(yuǎn)離洞口。

②吊裝切割完成的混凝土塊時(shí)，所使用的固定錨栓、吊環(huán)、鋼索、葫蘆等搬運(yùn)設(shè)備，需經(jīng)檢查其完整性后實(shí)施；必要時(shí)，會(huì)同相關(guān)人員先行試驗(yàn)確認(rèn)。

③切割塊采用人工、風(fēng)鎬、水鉆破碎后，運(yùn)輸至指定地點(diǎn)。

（8）切割塊破碎

將切割塊放置在不影響結(jié)構(gòu)安全的地方，采用人工、風(fēng)鎬或水鉆破碎，破碎時(shí)產(chǎn)生的噪音及粉塵應(yīng)有防護(hù)措施。

（9）切割塊運(yùn)輸

將破碎后的切割塊采用運(yùn)輸機(jī)具或車輛運(yùn)輸至棄物場(chǎng)放置，運(yùn)輸時(shí)注意采用遮擋裝置，放置灑落或粉塵四散。

四、工程質(zhì)量安全主要控制措施

1. 主要質(zhì)量措施

（1）準(zhǔn)確計(jì)算過(guò)度切割值，并嚴(yán)格控制角部處理鉆孔直徑符合計(jì)算要求，避免對(duì)預(yù)留結(jié)構(gòu)界限板區(qū)角部進(jìn)行過(guò)度切割。

（2）嚴(yán)格控制切割塊的尺寸，避免因吊裝荷載過(guò)大引起作為吊裝支點(diǎn)的原結(jié)構(gòu)的損傷。

（3）混凝土切割塊應(yīng)及時(shí)吊運(yùn)至底層，不得集中堆放至原結(jié)構(gòu)樓板上，避免因堆載過(guò)大造成原結(jié)構(gòu)損傷。

2. 主要安全措施

（1）所有機(jī)電設(shè)備都要滿足國(guó)家安全認(rèn)證。機(jī)械夜間作業(yè)必須保證有充足的照明。有關(guān)液壓墻鋸切割系統(tǒng)的操作步驟，以及操作時(shí)安全注意事項(xiàng)，得依據(jù)原廠技術(shù)手冊(cè)指示說(shuō)明。

（2）切割環(huán)境要做好必要的防護(hù)措施及安全牢固的支撐，安全區(qū)域設(shè)置要求：工作區(qū)域需設(shè)置安全警示標(biāo)志，此區(qū)域內(nèi)禁止人員進(jìn)入。

（3）所有切割后的混凝土塊重量要控制在0.5t內(nèi)。吊裝切割完成的混凝土塊時(shí)，所使用的固定錨栓、吊環(huán)、鋼索、葫蘆、搬運(yùn)設(shè)備等承載能力，需經(jīng)有關(guān)部門審核后實(shí)施。必要時(shí)，應(yīng)會(huì)同相關(guān)人員先行測(cè)試確認(rèn)。

（4）所有吊裝點(diǎn)錨栓安裝嚴(yán)格按照安裝程序，并做檢測(cè)，吊裝前的切割塊綁扎要牢固，吊裝點(diǎn)要保證不出現(xiàn)滑脫現(xiàn)象。

（5）切割完后臨邊洞口需進(jìn)行安全圍護(hù)。高空作業(yè)所用材料要堆放平穩(wěn)，傳遞物件禁止拋擲。

（6）無(wú)安全措施禁止在挑架的條粱和未固定的物件上行走和作業(yè)。凡獨(dú)立高空作業(yè)人員必須使用好安全帶。

五、結(jié)論

該施工技術(shù)采用無(wú)振動(dòng)切割解決了傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)拆除工藝因振動(dòng)造成的對(duì)保留結(jié)構(gòu)的損害；通過(guò)電動(dòng)控制有軌切割大大提高了施工精度及安全度，僅用葫蘆、卷?yè)P(yáng)機(jī)等簡(jiǎn)易吊裝設(shè)備，結(jié)合腳手架卸荷平臺(tái)，安全地解決了狹窄空間混凝土塊運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，使局部結(jié)構(gòu)的拆除施工具有更好的安全性和可行性。

該技術(shù)施工機(jī)械化程度高、工效高、工期短，大大節(jié)約了人工。同時(shí)避免了噪聲及粉塵，解決了施工擾民的問(wèn)題，很好地響應(yīng)了綠色施工的政策導(dǎo)向，對(duì)于城鎮(zhèn)鬧市區(qū)房屋改造施工具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景，社會(huì)效益顯著。