鬧市區(qū)房屋改造梁板低噪拆除施工技術(shù)

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行加層或改造。當原有房屋樓、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，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)拆除是采用風鎬逐步鑿除，其施工振動將引起建筑結(jié)構(gòu)的動應力，對原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利擾動并產(chǎn)生初始損傷，特別是當空壓機干擾頻率與老舊建筑的固有頻率相接近時，將發(fā)生共振現(xiàn)象，使其引起的結(jié)構(gòu)動應力大大增加，甚至危及房屋安全。此外，風鎬鑿除效率低、工期長、粉塵大、噪音高，鬧市區(qū)施工擾民問題尤為突出。為此，我們在大量工程實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新總結(jié)了將無振動切割技術(shù)與腳手架卸荷平臺、簡易吊裝設(shè)備等有機結(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)，并成功應用于眾多老舊小區(qū)住宅及辦公樓改造等工程，且所應用的工程均得到使用單位的好評，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題。由于該技術(shù)施工簡便、可操作性強、無需大型設(shè)備等特點，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，因此具有極大的推廣價值和應用前景。

一、工程概況

湖北省宜昌市猇亭區(qū)某辦公樓改造工程，因電梯位置改動對原有結(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械及吊運設(shè)備，對需拆除的混凝土梁、板進行無損靜力切割和移除。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

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

該技術(shù)工藝簡便，可操作性強，操作安全，作業(yè)速度快，施工效率較高；采用靜力切割，無振動，噪音輕、粉塵少，最大限度減少施工擾民問題；切割機鋸在固定軌道上運行，電動控制運行速度，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，對預留結(jié)構(gòu)無損傷；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鎬拆除及大型機械吊運作業(yè)的環(huán)境。

三、施工工藝流程及操作要點

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

（1）施工準備

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

（2）測放切割位置線

①考慮現(xiàn)場封閉施工的要求，以自制移動型鋼吊裝支架為支點，切割順序由底層開始逐層向上。為便于吊裝搬運，按照每一切割混凝土單元不大于0.5噸的原則進行尺寸劃分，測放切割位置線。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原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生超荷影響為原則（上層吊點、下層支撐點同時兼顧），建議切割塊尺寸0.8～1.0m。

（3）選取、固定吊裝點

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

（4）搭設(shè)卸荷支撐平臺

①為保證構(gòu)件切割后仍能保持原來的荷載位置，不對周圍保留構(gòu)件產(chǎn)生不利的擾動，必須做好梁板的滿堂鋼管腳手架卸荷平臺搭設(shè)，最大間距不超過900×900mm，實際尺寸根據(jù)“板區(qū)切割路線圖”進行調(diào)整。構(gòu)造措施應符合《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，避免機械切割到支撐架平臺（如圖2）。

圖2 支撐荷載平臺搭設(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，當拆除層的施工荷載大于其下層原結(jié)構(gòu)樓面的設(shè)計均布活荷載時，應對其下層搭設(shè)滿堂支架作為支撐。

（5）板區(qū)混凝土切割

①切割前角部預處理

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

圖3 過度切割值計算示意圖

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

②切割機鋸定位

a.在切割路線的一側(cè)，間隔139mm處畫上軌座對齊線。并在同一側(cè)標識安卡錨栓固定點。

圖4 切割機鋸定位示意圖

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齊鎖上軌道。

d.裝上切割機頭并連接油管和水管。

e.安裝適當鉆石鋸片、鋸條后，放置鋸片護擋。

f.依照喜利得切割機具，液壓、電動切割機操作步驟，完成任務。

g.切割工作由切割班組人員連續(xù)進行。

③混凝土切割

a.先進行洞口四邊的切割，但不完全割斷。

b.在支撐平臺安全穩(wěn)固的前提下，確保鋸片不切割到支撐平臺，因此在搭設(shè)平臺時必須準確放線，在切割線上的支撐平臺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)進行。

d.切割斷面為防止鋼筋銹蝕采用環(huán)氧膠修補。

（6）梁區(qū)混凝土切割

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

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

③對保留部分為懸挑結(jié)構(gòu)的部分實施吊裝固定。

（7）切割塊吊運

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

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

③切割塊采用人工、風鎬、水鉆破碎后，運輸至指定地點。

（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、風鎬或水鉆破碎，破碎時產(chǎn)生的噪音及粉塵應有防護措施。

（9）切割塊運輸

將破碎后的切割塊采用運輸機具或車輛運輸至棄物場放置，運輸時注意采用遮擋裝置，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）準確計算過度切割值，并嚴格控制角部處理鉆孔直徑符合計算要求，避免對預留結(jié)構(gòu)界限板區(qū)角部進行過度切割。

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

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

2. 主要安全措施

（1）所有機電設(shè)備都要滿足國家安全認證。機械夜間作業(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，以及操作時安全注意事項，得依據(jù)原廠技術(shù)手冊指示說明。

（2）切割環(huán)境要做好必要的防護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)置安全警示標志，此區(qū)域內(nèi)禁止人員進入。

（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，所使用的固定錨栓、吊環(huán)、鋼索、葫蘆、搬運設(shè)備等承載能力，需經(jīng)有關(guān)部門審核后實施。必要時，應會同相關(guān)人員先行測試確認。

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

（5）切割完后臨邊洞口需進行安全圍護。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)采用無振動切割解決了傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)拆除工藝因振動造成的對保留結(jié)構(gòu)的損害；通過電動控制有軌切割大大提高了施工精度及安全度，僅用葫蘆、卷揚機等簡易吊裝設(shè)備，結(jié)合腳手架卸荷平臺，安全地解決了狹窄空間混凝土塊運輸?shù)膯栴}，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)施工機械化程度高、工效高、工期短，大大節(jié)約了人工。同時避免了噪聲及粉塵，解決了施工擾民的問題，很好地響應了綠色施工的政策導向，對于城鎮(zhèn)鬧市區(qū)房屋改造施工具有廣闊的發(fā)展和應用前景，社會效益顯著。