某工程管理用房宴會廳屋蓋靜力拆除技術(shù)

徐海豐 白云志

(山東德建集團(tuán)有限公司，山東 德州 253000)

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某工程管理用房宴會廳屋蓋靜力拆除技術(shù)

徐海豐 白云志

(山東德建集團(tuán)有限公司，山東 德州 253000)

為改變某工程管理用房宴會廳的使用功能，提出了屋蓋靜力拆除方案，闡述了具體的拆除工藝流程，并計算分析了拆除過程中八個工況下的梁撓度，指出撓度在規(guī)范要求之內(nèi)，驗證了該方案的可行性及合理性。

井字屋蓋，撓度，施工工藝流程

1 工程概況

本工程位于北京市朝陽區(qū)。結(jié)構(gòu)為框架剪力墻，地下2層，地上8層，局部4層?，F(xiàn)根據(jù)使用功能的需要改為辦公樓，原宴會廳屋面板需拆除。

本工程宴會廳屋面為雙向井字屋蓋，屋蓋橫縱向梁截面為500 mm×2 100 mm，屋蓋邊框梁截面尺寸450 mm×2 100 mm，500 mm×2 100 mm，屋蓋板厚120 mm。拆除區(qū)域南北向共5跨，軸距9 m；東西向3跨，軸距8.4 m。東側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)南北向5跨，軸距9 m，外挑長度3.45 m。拆除區(qū)域建筑面積1 270 m2，總拆除方量約960 m3，如圖1陰影部分所示。

2 構(gòu)件拆除順序及工序

由于周圍環(huán)境的限制，拆除施工時要確保噪聲不超過規(guī)范要求。因此采用液壓剪、墻鋸、繩鋸等靜力拆除機(jī)械進(jìn)行拆除。使用液壓剪拆除原結(jié)構(gòu)梁、板；使用繩鋸切除梁與保留結(jié)構(gòu)的連接；使用墻鋸切除板與保留結(jié)構(gòu)的連接。

按照結(jié)構(gòu)傳力方式及構(gòu)件的重要程度，本方案考慮的構(gòu)件拆除步驟為：

拆除屋面板及東側(cè)懸挑結(jié)構(gòu)→拆除由框架井字梁圍成區(qū)域內(nèi)的非框井字梁→搭設(shè)梁下鋼柱支撐→拆除縱向框架井字梁→拆除橫向框架井字梁→東側(cè)及南側(cè)邊框梁整體拆除→搭設(shè)邊框梁卸載支撐架→邊框梁梁底拆除。拆除過程如圖2所示。

3 計算參數(shù)

采用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件(盈建科YJKS1.6)建立1∶1三維模型。對宴會廳在靜力荷載作用下的各拆除施工過程工況，承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)工作狀況進(jìn)行分析和模擬。屋蓋梁、板混凝土強(qiáng)度等級C35；框架柱、剪力墻混凝土強(qiáng)度等級C45；新增鋼支撐構(gòu)件強(qiáng)度等級Q235。屋面恒載為板自重，活載為2.00 kN/m2。

4 拆除施工過程各工況計算分析

4.1 拆除施工過程分解工況

根據(jù)宴會廳各結(jié)構(gòu)構(gòu)件間傳力方式，考慮本項目的拆除施工順序。將每一個拆除步驟結(jié)束后，所形成的新結(jié)構(gòu)作為一個施工工況進(jìn)行受力分析。本項目各拆除過程工況分為以下8個典型工況進(jìn)行分析，如表1所示。

表1 拆除過程工況

在表1這八種工況中主要難度在框架井字梁拆除過程，隨著拆除的進(jìn)行，梁截面變小，撓度增大，為防止突然脆性破壞，在橫縱主梁交點下增設(shè)鋼支撐。

4.2 拆除施工過程各工況梁撓度結(jié)果

通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件計算分析可知，隨著拆除的進(jìn)行，梁的撓度逐漸增大，但小于規(guī)范限值。其對周邊梁板撓度有一定影響，但影響較小。待拆除完屋蓋之后，周邊結(jié)構(gòu)又恢復(fù)到正常受力狀態(tài)。圖3為工況三的撓度圖，其余各工況下梁的變形均滿足規(guī)范限值要求。

5 宴會廳屋蓋拆除施工工藝

宴會廳屋蓋拆除施工工藝流程如下：

1)搭設(shè)梁下液壓剪操作支撐平臺架。宴會廳屋面拆除完畢后，非框井字梁拆除前，搭設(shè)液壓剪操作支撐平臺架。結(jié)構(gòu)梁拆除時，液壓剪操作架的立桿，從操作支撐平臺架中的立桿向上延伸。支撐平臺的架體立桿，均避開屋面梁設(shè)置。支撐平臺架體的布置剖面如圖4所示。

2)搭設(shè)梁拆除液壓剪操作架。搭設(shè)完液壓剪操作支撐平臺架之后，搭設(shè)梁拆除液壓剪操作架。目的是固定液壓剪，進(jìn)行拆除操作。

3)拆除區(qū)格內(nèi)縱、橫向非框井字梁。區(qū)格內(nèi)的橫、縱向非框井字梁分三個步驟進(jìn)行拆除：步驟一，拆除區(qū)格內(nèi)兩端東西向的橫向非框井字梁；步驟二，拆除區(qū)格內(nèi)南北向的縱向非框井字梁；步驟三，拆除區(qū)格內(nèi)中部東西向的橫向非框井字梁。區(qū)格內(nèi)橫、縱向非框井字梁拆除步驟如圖5所示。

非框井字梁的拆除，采用液壓剪，沿梁跨分段、沿梁高逐層向下，往復(fù)破碎的方法進(jìn)行拆除。以步驟一為例，如圖6所示。液壓剪操作架的立桿，由梁下支撐平臺架體立桿向上延伸至梁頂1.5 m高。由梁的一端向另一端逐部移動液壓剪，破碎一定高度的混凝土梁。按梁高向下逐層破碎，對拆除梁體也是逐步減小自重、卸除荷載的過程；同時液壓剪破碎拆除梁時，梁內(nèi)部鋼筋、下部未破碎混凝土仍可抵抗荷載，梁承載力是逐步消減的，可保證拆除過程的安全。

當(dāng)區(qū)格內(nèi)步驟一、步驟二的非框井字梁全部拆除完畢后。步驟三拆除前，區(qū)格內(nèi)中部橫向非框井字梁，將形成一跨度8.4 m的待拆梁體。針對上述梁體，考慮其底部配筋，對拆除至不同高度時，殘余梁體的變形情況進(jìn)行計算。各工況變形對比見表2。

表2 各工況變形對比表

隨著梁高降低，梁的撓度變形逐漸增大，計算考慮最低配筋基本不變。圖7更加直觀的對比出各個工況下的變形撓度。

從上述可知梁逐層拆除時，隨著截面高度的降低，其撓度也逐漸增加。當(dāng)拆除到剩余截面高度200 mm時，其撓度為66.886 mm，達(dá)到最大。梁體可能出現(xiàn)裂縫，但不影響進(jìn)一步的拆除，及施工安全。

4)拆除框架井字梁。屋蓋所有區(qū)格內(nèi)的非框井字梁拆除完畢后，保留的框架井字梁與屋蓋邊柱可形成一雙向框架受力體系，且此時原屋蓋樓板及非框井字梁傳遞來的自重恒載均已卸除。保留的框架井字梁截面為500 mm×2 100 mm，兩個方向的框架井字梁跨高比均未超過1/18，其抵抗梁自重的承載能力是足夠的。因此，出于保證結(jié)構(gòu)拆除施工過程的安全及利用框架井字梁自身承載力，以減少梁下支撐數(shù)量，降低拆除費(fèi)用的角度，僅在橫、縱框架井字交點下設(shè)鋼柱支撐，做法見圖8。鋼支撐安裝完畢后，在柱高度的中部焊接一圈水平方鋼梁，減小鋼柱支撐的計算長度，保證整體支撐的穩(wěn)定性?？蚣芫至翰捎孟炔鸪v向框架井字梁，再拆除橫向井字梁的拆除順序，拆除工藝同上。

5)梁端部預(yù)留區(qū)域拆除。保證拆除非框井字梁時，框架井字梁內(nèi)混凝土不受拆除施工的影響是很有必要的。為此，在非框井字梁與框架井字梁交接處，梁端預(yù)留一定長度(200 mm～300 mm)的梁段混凝土，待框架井字梁拆除時一同拆除。拆除方法如圖9所示。

6 結(jié)語

針對本工程特點提出了采用靜力拆除方案。配合采用液壓剪、繩鋸、墻鋸等工具。通過計算分析可得出如下結(jié)論：

1)采用液壓剪、繩鋸及墻鋸等設(shè)備，大大降低了噪聲污染。使周邊學(xué)校、商場內(nèi)正常運(yùn)行不受影響，同時保證了拆除時周邊環(huán)境清潔。

2)針對八個工況采用盈建科計算軟件進(jìn)行計算分析可知，各拆除施工工況下的梁截面配筋均小于原結(jié)構(gòu)設(shè)計配筋；梁撓度值均小于規(guī)范限制，則本方案所考慮的拆除施工順序滿足要求。

A project management room hall roof static demolition technology

Xu Haifeng Bai Yunzhi

(ShandongConstructionGroupLimitedCompany,Dezhou253000，China)

In order to change the engineering management banquet hall functions, the paper puts forward static demolition scheme of the grid roof, describes specific demolition technology procedures, calculates and analyzes beam deflection under 8 kinds of construction conditions in the demolition process, and finally points out that: the deflection is within the regulation scope, which testifies the scheme feasible and rational.

grid-roof-beam, deflection, construction technology procedure

1009-6825(2017)07-0087-03

2016-12-26

徐海豐(1984- )，男，工程師; 白云志(1983- )，男，工程師

TU312.1

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