談靜力分離安全無損拆除混凝土施工技術(shù)

王明東

(山西省第三建筑工程公司，山西長治 046011)

1 提出問題的背景

隨著我國建筑業(yè)和城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，受投資及業(yè)主變更等諸多因素的影響出現(xiàn)了越來越多的建筑物改造工程，要求對原有的混凝土結(jié)構(gòu)整體或局部進(jìn)行拆除。傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)拆除方法主要有:人工錘鑿和捶砸、風(fēng)鎬、電鎬等，這些方法不僅存在粉塵污染、噪聲污染、施工工期長，不能滿足安全文明施工需要，還會對設(shè)計保留部分的混凝土結(jié)構(gòu)造成較大程度的損壞，易使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫等。在當(dāng)前環(huán)境要求下，人們越來越重視環(huán)保，對工程施工有了更高的要求。所以在當(dāng)前的條件下迫切需要尋找另外的工藝來滿足低噪聲、低污染、高效環(huán)保及不損壞原混凝土結(jié)構(gòu)的拆除方法。而靜力分離安全無損拆除混凝土結(jié)構(gòu)施工就具有這些特點。它是利用金剛石鉆孔機(jī)(水鉆)鉆孔時無振動、噪聲低、速度快等特點把需要拆除的混凝土構(gòu)件同需保留的混凝土構(gòu)件靜力分離開，再用混凝土液壓破拆鉗(液壓鉗)把混凝土構(gòu)件破碎解小。

2 工藝原理

靜力分離安全無損拆除是首先使用金剛石鉆孔機(jī)對準(zhǔn)混凝土構(gòu)件需拆除部位連續(xù)不斷工作，利用金剛石超高的硬度將鋼筋混凝土鉆透，連孔成線。最終使需拆除混凝土構(gòu)件按要求分離出來。鉆孔同時采用水冷卻，一方面是拆除混凝土設(shè)備降溫需要，另一方面是防粉塵、降低噪聲的有利措施。然后再采用混凝土液壓鉗破碎需拆除的混凝土構(gòu)件，利用液壓泵將高壓液體(最高可加壓至80 MPa)通過管道強(qiáng)制帶動液壓鉗頭工作，在幾十噸的高壓下將混凝土夾碎、分裂，從而達(dá)到靜力分離安全無損拆除混凝土結(jié)構(gòu)的要求。本工藝特點:1)可直線拆除，也可弧線拆除。2)工藝簡單，經(jīng)濟(jì)適用。破碎塊小易于清運，具備安全無損、快速破碎、噪聲低、無粉塵污染等特點。3)保留結(jié)構(gòu)不受影響，保證了保留結(jié)構(gòu)的安全無損性。本工藝適用范圍:適用于靜力拆除改造規(guī)則或不規(guī)則形的混凝土梁、板、墻、樓梯等構(gòu)件。適用于大工作量及有環(huán)保要求的拆除改造工程。本工藝流程:施工準(zhǔn)備→搭設(shè)操作腳手架及安全防護(hù)腳手架→定位放線→水鉆機(jī)就位、排孔、分離→液壓破拆鉗、液壓泵就位→液壓破拆鉗工作夾碎混凝土→渣土清運出場。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 合理的拆除順序

拆除施工前，首先要根據(jù)被拆除建筑物結(jié)構(gòu)的特點，依據(jù)荷載的傳遞途徑，確定混凝土構(gòu)件拆除的先后順序。一般應(yīng)從上至下，逐層、逐段進(jìn)行，杜絕立體交叉作業(yè)。先拆除非承重構(gòu)件再拆除承重構(gòu)件，拆除按照建筑施工的逆順序進(jìn)行。并同時明確拆除部位是否需要卸荷，保留部位是否需要加固。須保證先卸荷再拆除，先加固再拆除。拆除框架結(jié)構(gòu)建筑，必須按樓板、次梁、主梁、柱子的順序進(jìn)行施工。其次根據(jù)實際情況搭設(shè)卸荷支撐架、操作腳手架和安全防護(hù)腳手架，腳手架形式根據(jù)施工要求而定，在室內(nèi)搭設(shè)操作平臺使用。搭設(shè)要求首先要具備能提供液壓設(shè)備在腳手架上的正常操作使用，再者還要保證施工人員的人身安全。外圍通常搭設(shè)雙排腳手架，采用密目網(wǎng)圍護(hù)，為了防止拆除過程中破碎的混凝土小塊傷人，還需增加一道10×10網(wǎng)格的鉛絲網(wǎng)。里排腳手架離墻面不超過150 mm，每層設(shè)置與里側(cè)連接拉桿。卸荷支撐架、操作腳手架和安全防護(hù)腳手架的搭設(shè)、拆除等須符合JGJ 130-2011建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范的要求，并經(jīng)建設(shè)、監(jiān)理單位驗收合格，方可投入使用。再次按照設(shè)計要求定位放線來確定混凝土拆除部分與保留部分的界線。最后根據(jù)驗收后的界線沿墻體或樓板、梁等混凝土構(gòu)件水鉆排孔分離、液壓鉗破碎。采用人力配合機(jī)械將破碎的渣土垃圾及時清出作業(yè)面，運至現(xiàn)場指定地方并及時外運走。

3.2 水鉆排孔靜力分離

在拆除鋼筋混凝土構(gòu)件時，由于保留部分的結(jié)構(gòu)還要繼續(xù)使用，并要滿足建筑設(shè)計的使用壽命。選擇合理可行的拆除專業(yè)設(shè)備就很重要。

利用金剛石鉆機(jī)鉆孔作業(yè)時具有不影響周圍結(jié)構(gòu)安全、無振動的特點，根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況選用大小合適的金剛石鉆頭，采用連續(xù)排孔，孔孔相交，水鉆鉆孔的重疊率為1.1(即相鄰孔位重疊10%)。要求鉆孔孔位定位準(zhǔn)確，采用十字畫線法確定鉆孔中心，孔位偏差不超過10 mm，以此達(dá)到靜力分離的要求。

3.3 液壓鉗破碎

對首先已分離開的混凝土構(gòu)件，根據(jù)拆除構(gòu)件尺寸選用符合要求的液壓鉗，施工時用手拉葫蘆將液壓鉗鉗頭吊掛在拆除部位上方，或采用人工抬至相應(yīng)部位。將液壓鉗鉗頭與液壓泵用專用油管可靠連接，然后通電啟動液壓泵運轉(zhuǎn)，使液壓鉗鉗頭張開，夾住混凝土構(gòu)件。一般夾住尺寸為50 mm～100 mm，不論任何部位都不能把液壓鉗鉗頭夾到底。夾好后再手動轉(zhuǎn)動換向閥，改變液壓油流向，使液壓油作用于液壓鉗鉗頭，從而破碎混凝土構(gòu)件。液壓泵加壓限值根據(jù)液壓泵的大小有所不同，一般最高為80 MPa，頻繁超出限值容易毀壞設(shè)備和造成對施工人員的傷害。在液壓鉗破碎過程中人工配合切割掉混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋，便于液壓鉗移動施工。

4 實施效果

筆者參與某辦公樓改擴(kuò)建過程中，按設(shè)計要求該辦公樓北立面左右兩端凸出衛(wèi)生間、電梯間部位從基礎(chǔ)到12層需全部拆除，由于拆除部位全部是鋼筋混凝土墻、梁、板，工程量大，約為千余立方米，工期要求緊，且要保證原結(jié)構(gòu)安全無損。若采用傳統(tǒng)拆除工藝進(jìn)行人工鑿除，第一業(yè)主要求的工期不能保證，其次原混凝土結(jié)構(gòu)不能保證不被損壞，遠(yuǎn)不能滿足整個擴(kuò)建工程要求。為了確保施工進(jìn)度及工程質(zhì)量，綜合比較分析最后采用了本工藝，按業(yè)主要求順利完成了拆除工程。經(jīng)檢查原結(jié)構(gòu)安全無損，符合設(shè)計要求。拆除效果得到了建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位的認(rèn)可。

5 結(jié)語

采用靜力分離無損拆除混凝土結(jié)構(gòu)施工，在很大程度上不僅滿足了設(shè)計要求，不破壞原結(jié)構(gòu);也滿足了施工要求，沒有噪聲和粉塵污染，效率高。因此該施工技術(shù)必將在以后的改造工程中得到廣泛的應(yīng)用。

［1］JGJ 147-2004，建筑拆除工程安全技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JGJ 130-2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范［S］.