上海建工四建集团有限公司 201103
摘要：上海某酒店位于静安区核心商务圈，由于年代久远，原酒店设施老化已失去了市场竞争力，业主提出了改建需求而且在改建过程中业主要求在改建过程中需要保持高度不变的同时进行全封闭施工，本文以实际工程案例，提出了一种不落地拆除及外遮挡全封闭技术，较好的满足了业主提出的要求，也为城市更新的发展提出了一种新思路。
关键词：不落地拆除；全封闭；附着式脚手架；外挂式
1.工程概况
上海某酒店地处静安区著名的商务与购物中心南京西路，毗邻上海展览中心、上海商城、恒隆广场及著名的吴江路美食街，2号线区间隧道在本酒店北侧穿过，见下图。本酒店建于80年代，是上海市最早的五星级酒店之一，随着设施老化，业主要求改建提升功能，进行业态转换成为商业综合体。
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图1项目平面及周边环境图
2.主楼改建概况
原主楼高度为30层，高度为99.5m，为混凝土结构，改建后需保持上部结构建筑面积和高度不变，结构体系变为钢结构，层高加大，层高由3.2m变为4.5m，层数由30层变为21层，主楼单层面积有所增大。
3.项目特点与难点
由于原主楼位于上海市中心且具有特殊历史意义，在改建过程中业主要求：1.在改建过程中需保持高度不变；2.在改建过程中进行全封闭施工。与主楼改建路线相结合，改建中如何保证高度不变进行结构体系的置换同时进行全封闭施工是本项目的最大特点和难点。
4.主楼关键改建技术
4.1主楼改建技术路线
经过项目策划，确定了主楼“两下两上的”改建技术路线，其中核心的“两下两上”四个阶段具体是，第一阶段自上而下拆除局部老楼混凝土结构，为地下室围护及钢结构框架施工创造条件；第二阶段在老楼内自下而上新建钢结构框架，该框架由永久竖向钢柱与一半永久框架梁及临时钢梁加固体系构成。在这个阶段同一主楼空间内存在新老两套完全独立承重的结构体系。第三阶段自上而下拆除剩余的老楼混凝土构件；第四阶段自下而上补齐剩余主次钢梁及组合楼板，见下表。
表1 “两下两上”改建技术路线
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根据改建工况，本工程改建是极其复杂且危险性较大的施工过程，施工单位技术研究院和业主委托的设计咨询单位对改建工况同时进行了计算复核工作，验证了改建路线的可实施性，并通过了改建方案专家评审工作。
4.2 主楼拆除
第一阶段、第三阶段主要工作为原主楼拆除工作，本项目位于上海市中心，由于特殊的地理位置，对主楼拆除方法提出了较高的要求，需严格控制声、光、尘，主要采用金刚石链锯、马路切割机等切割设备对原主楼进行静力拆除分块[1]，采用两部STL230塔吊进行吊装，局部散碎垃圾通过两部人货梯运至地面后装车外运。
切割施工过程中，严格控制每块构建吊装及切割大小、顺序。板每仓4.4m×4.25m，分2块，每块控制在9m2，5t左右；梁每段控制在3.5m-8.4m长左右，5t以内；柱每根3.2m左右长，1.536m³，5t左右；墙每块2m×2.4m左右，1.92m³，5t左右。
表2 主要构件分段信息表
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4.3 钢结构施工
在第一阶段局部老结构拆除后，第二阶段为钢框架结构施工，此阶段安装主楼所有钢柱、2道桁架体系包含4层钢梁，局部增加临时钢梁增强体系，安装顺序从下到上进行。
在完成老楼的拆除工作后，第四阶段为钢结构完成剩余构件的安装工作。首先逐层（自下而上）安装柱间支撑（核心筒区域），并拆除第二阶段临时加固钢梁；然后逐层安装框架梁、楼面次梁；最后完成楼板施工。
4.4管控措施
本改建工程是一个极其复杂的施工过程，老结构拆除和新钢结构进行穿插施工，因此安全性尤为重要。
4.4.1施工作业许可证
施工前一天必须由监理和施工单位的安全、施工、技术等管理人员签署作业许可证（拆除令和吊装令），明确次日拆除和吊装的作业部位、人数、机具、作业时间、作业内容、注意事项等信息。严禁未经过各方管理人员同意，随意拆除和吊装构件。业主、监理、总包现场管理人员可以通过施工作业许可证上的信息追溯到每个混凝土构件的拆除日期和拆除顺序、钢结构构件的吊装日期和吊装顺序等情况，对主楼结构及其地基的反力进行动态的分析。
4.4.2 BIM模型可视化应用
技术人员运用BIM可视化移动终端向现场相关施工管理及作业人员进行施工交底，此方式可以更加清晰地展示拆除和吊装过程中复杂的节点构造。会同业主、监理、总包、施工班组于施工前一天进行次日施工工作任务的确认交底。通过BIM模型的拆分，可以对待拆除构件或吊装构件的编号、尺寸、重量等参数进行快速的汇总统计，之后可由Revit模型直接生成CAD图纸，详细清晰地描述各拆除阶段的工况和流程，并辅以三维可视化模型进行拆除和吊装的技术交底工作。总包对每天待拆除构件和吊装构件以作业票形式进行签发，可以及时追溯到各构件的施工情况，形成动态管理。形成的书面交底文件，内容包含工作任务、操作方法、使用工具和器具、施工时间、安全操作事项及交接方相关人员签字等。
5.全封闭技术
根据业主要求，在改建过程中，主楼需要进行全封闭施工，考虑到如果采用常规脚手架进行遮挡，搭拆工作量会大大增加，同时费用也无法控制，在本项目上需要采用新技术。经过项目筹划，本项目决定采用附着式
脚手架和全钢结构外挂式网片进行全封闭，主楼封闭平面图见下图，图中圈出位置为全钢结构外挂式网片封闭形式，其余部位为附着式脚手架封闭形式。
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图2主楼外遮挡全封闭平面图
5.1附着式脚手架外封闭技术
经过筹划，本项目决定采用附着式脚手架，当第二阶段钢框架建立后成为独立体系后，这时需要对外立面的整体脚手体系进行空中转换，即从初始的依附在老楼混凝土上转换至新建的钢结构框架上，施工方和设计都对老结构和新钢结构的脚手架进行计算复核发现满足受力要求[2][3]。
整体脚手架在垂直方向总计搭设5套架子，5套架子的最底部一套搭设高度14.4m，在落地脚手架上初始安装第一套，落地脚手架内侧立杆离墙要求700mm，脚手架宽度为900mm，落地脚手架承受的荷载为200kg/m，机位处集中荷载为1500kg。安装上部整体脚手架时，在第一套顶部安装操作平台，然后向上搭设上部整体脚手架，以此类推，直至搭设至结构顶。整体脚手架机位处垂直方向任意位置均可设置斜拉杆，与结构梁、柱、墙等连接，将脚手架荷载传递至结构上。
本工程每套架子垂直方向设置2道斜拉杆，从底部开始每隔10米设置一道。
当第二阶段钢结构形成受力体系后，将钢结构柱作为附着点结构，若机位未能对应钢结构柱，将机位通过斜拉杆安装在两侧钢柱上，并对机位连墙件进行加强。待所有附着点更换到钢结构上后，方可拆除混凝土结构。
整体脚手架在本工程有3种附着形式：分别用于混凝土柱、混凝土墙和梁、钢结构，见下图。
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（a）混凝土柱上采用穿孔形式（b）剪力墙采用穿孔形式（c）钢梁预焊焊接拉环形式
图3主楼附着式脚手架外封闭3种形式
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图4 全钢结构外挂式网片连接示意图
5.2全钢结构外挂式网片封闭技术
随着第二阶段钢框架的建立，考虑到场地因素、结构体系等因素，在西侧主楼扩建区域采用全钢结构外挂式网片进行全封闭，全钢结构外挂式网片由槽钢龙骨及外立面网片通过螺栓连接组成。
全钢结构外挂式网片单元范围内由外立面网片与特殊加工的槽钢骨架采用M12螺栓进行连接，将槽钢骨架固定在新结构钢梁上，然后采用焊接方式，将槽钢骨架固定牢靠，将外立面网片采用M12螺栓固定在骨架上，形成全钢结构外挂式网片，见下图。
全钢结构外挂式网片与新结构钢梁连接，单元范围内连接点承受重量280KG（一根槽钢立柱+四张外立面网片+两张冲孔网片总和乘以1.4倍安全系数），经设计对新结构钢梁进行受力复核符合要求。
全钢结构外挂式网片在验收完成后，每个月进行一次抽检，每三个月进行一次全面检查，确保螺栓无松动，转角外立面网片及补缺冲开孔网片镀锌铁丝绑扎处绑扎牢固，如出现松动及锈蚀应及时更换，确保全钢结构外挂式网片安全牢靠。
6.结语
本文通过工程实例介绍了一种不落地拆除及外遮挡封闭技术，通过施工筹划，进行分阶段施工，解决了业主提出的在改建过程中需保持高度不变的要求，然后再根据“两上两下”的主楼改建工况，因地制宜的提出了主楼全封闭的外遮挡技术，避免了采用常规脚手架遮挡体系的搭拆问题，从工期和费用角度上都有着较好的优势。随着改建项目的增加，本文为今后城市更新项目提供了一种新的思路。
参考文献：
[1]张士伦，赵俊钊，倪凯勇.上海南京西路某著名酒店的拆除方法和管控措施[J].上海建设科技,2019（2）:44-48.
[2]张波，谷志旺，陈雪峡.考虑整体提升式脚手架刚度的钢桁架结构安全性有限元分析[J].建筑施工,2017,39（6）:890-982.
[3] 赵俊钊，杜晓晖，高永勇，樊佳伟.附着式整体脚手架在高层建筑改建中的应用 [J]. 建筑施工,2017,39（12）:1806-1813.
作者简介：高永勇 （1976---），男，本科，中级工程师，上海建工四建集团有限公司