某改建工程局部結構拆除施工技術

俞慶彬，楊光旭，張馳騁，陳童，王迪威

（中國建筑第八工程局有限公司，上海 200120）

0 引言

根據發達國家的城市發展規律，當城市化發展到一定程度后，城市建設就會逐漸從增量土地開發轉變到以盤活存量土地為主的有機更新。建造模式也會從“拆改留”轉變為“留改拆”，城市建設向更加綠色化、低碳化的方向發展[1]。隨著城鎮化進程的加快，目前，我國一線及新一線城市正處于有機更新的階段，各地正在以以點帶面的形式加快城市的建設和片區功能性修復，以此來帶動老城區的發展，促進經濟發展的同時，也在逐漸改善市民的生活環境。

在更新建筑物建筑功能時，從建筑主體結構出發，大多采用拆除重建、局部拆除加固、完全保留三種形式。其中，局部拆除加固可以最大程度地將開發者需求賦予到建筑物本體上，且開發形式更加靈活。但同時，也會帶來施工界面處理困難、作業空間更加受限等問題。

1 建筑物結構拆除方式

根據拆除工具的不同，可以將建筑物拆除方式劃分為人工拆除、機械拆除、爆破拆除、靜力破碎拆除四種形式[2]。

1.1 人工拆除

人工拆除是工人利用手動工具、小體積設備對建筑物構件進行破除的方法。在使用人工拆除方式時，應從上至下逐層、分段施工，拆除框架結構時應按樓板、次梁、主梁、結構柱的順序依次進行。

該方法主要應用于工程量較小的低矮建/構筑物，同時也作為其他三種拆除方式的預處理和后細部清理工作。具有適用范圍廣、作業空間限制小、對周圍建筑影響小等優勢，同時也存在勞動強度大、拆除速度慢等短板。

1.2 機械拆除

機械拆除是指利用大型的機械設備（如鎬頭機、回柱絞車等）對建/構筑物實施解體和破碎。當采用機械拆除建/構筑物時，根據規范規定，應從上至下逐層、分段拆除，并嚴格按照先非承重結構、后承重結構的拆除順序[3]。

機械拆除可單獨作為一種拆除方法，也可作為其他拆除方法的補充和輔助，主要適用于磚混、框架、排架等結構和各種基礎、地下構筑物。具有工作效率高、勞動力少、機械化程度高等優點，同時也存在作業空間要求高、周圍環境限制多等缺點。

1.3 爆破拆除

爆破拆除是指利用高能炸藥爆炸時產生的超強沖擊波使建筑物局部結構破壞，使其結構整體沿設計方向倒塌的方法[4]。當采用爆破方法拆除建/構筑物時，需嚴格遵循 《爆破安全規程》（GB 6722）的規定。

在進行爆破作業施工前，需要對非承重部分進行預拆除施工，并在裝藥前全部完成。預拆除工作可采用人工或機械拆除的形式。爆破拆除除適用于上述機械拆除的工程外，還適用于高聳建、構筑物工程。該方法具有拆除體量大、施工效率高的優點，但爆破器材的購買、運輸、存儲及爆破施工都有嚴格的審批和規定，對安全施工提出了更高的要求。

1.4 靜力破碎拆除

建筑工程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。該技術宜用于建筑基礎、局部塊體拆除及不宜采用爆破技術拆除的大體積混凝土結構[5]。不應用于建筑物、構筑物的整體拆除或承重構件的拆除。該技術具有環保節能、對環境影響小的優點，但作業范圍受限（構件不能處于承重狀態），且作業工期較長。

2 局部結構拆除方案

2.1 工程概況

某項目位于重慶市渝中區渝中半島的嘉陵江與長江交匯處F8/03地塊范圍內，北側為嘉陵江與長江交匯處，西側為嘉陵江，東側為長江，南側為重慶來福士廣場建設用地。該項目對原有建筑進行改造，改造主體為原重慶市規劃展覽館，結構類型為多層框剪結構，結構主體建成于上世紀90年代末期，使用期間經歷多次局部改造。此次改造后建筑功能以配套共享空間為主，面向市民及游客開放。

為完成原有建筑功能性升級，需將該建筑部分拆除重建，該項目拆除工程涉及原有結構、建筑裝飾、門窗、設備、機電管線、通風、給排水、屋面附屬等拆除工作，需拆除局部區域基礎地梁層及主體結構4層，具體拆除范圍見圖1。

圖1 局部拆除范圍

2.2 結構拆除方案

2.2.1 拆除方式的選擇

該工程位于重慶市的核心區，緊鄰來福士廣場和朝天門碼頭，人流量巨大，周邊環境復雜。結構拆除對行人和周邊建筑物安全、噪聲、揚塵控制等均具有巨大挑戰，且該建筑年代久遠，結構安全性差。為保證建筑結構安全和安全文明施工，綜合考慮人工拆除、機械拆除、爆破拆除和靜力拆除的優缺點，最終決定該區域采用靜力拆除加人工拆除、小型機械拆除輔助相結合的方式。

2.2.2 施工工藝

結構拆除施工按照先支后拆、先非承重后承重、先橫向后豎向結構的原則進行，具體施工流程見圖2。

圖2 施工工藝流程圖

由于采用靜力破碎方法對建筑物、構筑物整體拆除或拆除處于承重狀態的構件，無法預估破碎時間、控制破碎效果，所以在該項目采取靜力破碎的方法拆除板、梁、柱時，需提前對待拆除的部位進行卸載，使各構件不處于承重狀態。故在施工前，拆除區域梁、板下盤扣式滿堂鋼管支架，滿鋪模板；拆除后形成懸挑構件區域，在拆除前完成回頂加固，采用型鋼支撐。主體結構拆除時，用金剛石水鉆鉆孔，使結構形成臨空面，然后采用靜力破碎的方式進行破碎，使混凝土結構成碎塊，按照建渣轉運路線人工轉運至集中堆放點，并及時清理出場。

2.3 施工工藝要點

2.3.1 拆除范圍外保留結構支撐

拆除前應先卸載相鄰跨結構構件，并加設臨時支撐。由于結構受到改造，在每層需拆除邊界的一跨范圍內，對保留結構進行支撐。支撐范圍主要為拆除邊界線往左一跨（9000mm范圍內）。在拆除后，梁、板只有一端或三邊支座的情況下，保留的梁底及板底需采用盤扣式滿堂支架支撐。

將結構支撐架一直保留至同一層的主體結構新建完成，與新建主體結構模板支撐架體同時拆除，并轉運出場。

2.3.2 預留搭接鋼筋部位拆除

樓層拆除邊界線以外1500mm范圍內預留原結構鋼筋，預留長度至少為1500mm。為保證原結構鋼筋預留長度，在拆除分界線以外1700mm處，采用水鉆鉆取，將預留鋼筋范圍與大面的拆除范圍進行隔斷。拆除分界線1700mm范圍內的結構采用風鎬進行剔鑿，剔鑿完成后，鋼筋應保留完好，用作后期新建結構的搭接。為防止鋼筋裸露后產生銹蝕，用PVC管將一端封閉，內部滿灌黃油，把鋼筋插入。PVC管的大小需根據鋼筋大小確定，板筋用20mmPVC管、梁筋用40mmPVC管，長度1700mm（圖3）。

圖3 預留鋼筋處施工示意圖

2.3.3 靜力破碎施工要點

（1）時間測算及進度控制

本次拆除作業安排為5～6月份，重慶地區氣溫25℃～37℃，根據環境溫度，選擇“保力特-B”型靜力破碎劑，從藥劑加入拌合水到罐裝結束，需控制時間不超過5min，當中午溫度超過35℃時，需加入抑制劑，加入量為拌合水的0.5%～6%（具體用量根據現場混凝土溫度確定），拌合水溫度控制在15℃以下，經現場試驗測算，反應時間為30～42min。

建筑拆除屬于露天施工作業，且靜力破碎施工受外部環境的影響較大，為保證施工進度，需根據當地天氣預報中的雨水及氣溫情況合理安排當周作業時間。

（2） 平行施工

總體按照板、梁（先次梁后主梁）、柱的順序進行拆除，平面組織由中軸線向兩側（嘉陵江與長江）進行。施工過程以每一主跨范圍為一施工片區，可多片區域平行作業，整體從中線位置向臨邊道路方向推進，不得跳片區施工，嚴禁不同樓層交叉作業。

2.3.4 各部位拆除

（1）樓板拆除施工

樓板鉆孔從框架定位線以外100mm開始，以每主跨為一個單元，先采用水鉆沿一邊主梁對樓板進行鉆取，使樓板形成臨空面。按總體破除順序，從中線向兩側道路推進。沿主梁方向在主梁邊進行鉆取，應隨時注意鉆孔深度，當阻力明顯減少時及時停鉆。當樓板形成臨空面后，采用靜力破碎方式把混凝土脹裂。脹裂后的樓板再采用風鎬進行鑿打，與鋼筋剝離，鋼筋用氧氣乙炔切割（圖4）。

圖4 靜力破碎鉆孔示意圖

（2）梁拆除施工

當周邊結構板拆除完成后，可按照先次梁、后主梁的順序拆除梁。結構梁拆除時，采用靜力破碎方式破碎梁混凝土。梁破碎后，采用風鎬進行鑿打，鋼筋用氧氣乙炔切割，破碎成小塊后人工轉運至建渣轉運點進行吊運。

（3）柱拆除施工

由于該工程擬拆除部分混凝土柱均為直徑700mm圓柱，采用靜力破碎方式進行混凝土破碎，再采用風鎬進行破除，鋼筋用氧氣乙炔切割。

混凝土柱破碎前，采用已搭設的滿堂腳手架鋪設鋼跳板作為操作平臺。靜力破碎孔沿柱高500mm的間距、每柱斷面鉆孔5個的排布方式進行靜力破碎孔的鉆取，柱混凝土破碎后再人工采用風鎬進行拆除。柱混凝土建渣人工轉運至建渣吊運點進行吊運。

（4）內外墻體拆除

外墻拆除前需進行外墻石材幕墻拆除，石材幕墻采用人工逐塊拆除，經吊車吊斗分批外轉。幕墻拆除后，外墻拆除時，先用水鉆豎向鉆取，使拆除段與保留段分割開。采用靜力破碎方式將混凝土破碎成塊狀，再采用人工風鎬鑿打，鋼筋用氧氣乙炔割除。

在室內對應位置設置砂槽，裝砂高度300mm。墻體切割到位后，用鋼絲繩繞過塊材，室內工人通過鋼絲繩將外墻塊體拉進砂槽。設置砂槽的目的是以經濟的方式，減少石材墜落造成的震動。砂槽隨拆除位置轉移，當轉移距離稍遠時，將砂裝入小推車轉移，砂槽人工轉移。

砌體內墻采用風鎬進行拆除，搭設雙排鋼管操作架。

（5） 基礎拆除

由于處于基礎層，滿足大型機械通行條件，基礎混凝土結構采用水鉆分塊、靜力破碎，再人工鑿打。

首先，采用水鉆將基礎拆分為不大于0.5m×0.5m的分塊，再采用靜力破碎方式進行混凝土破碎。破碎過程中，用反鏟挖機隨時將建渣裝車外運。

3 結語

以既有建筑改造為主的城市更新在改善城市片區功能布局、提升市民生活環境、激發老城區經濟活力等方面發揮著重要作用。結構拆除作為既有建筑改造的重要途經，在考慮拆除方法時，需綜合考慮結構本體安全、周圍環境影響等諸多要素。本文針對局部結構拆除方法進行了闡述，詳細介紹了樓板、內外墻、結構柱、基礎等建筑部位的拆除方法，可為后續既有建筑局部結構拆除提供參考。