摘要:随着城市化进程的加快,钢筋混凝土施工工序十分复杂。从初始的准备材料到后期钢筋混凝土施工的后期养护,经历了许多复杂困难的程序。钢筋混凝土结构中具有易损性的特征。当选用的材料不合理或者施工过程操作一定程度的违规,都会导致钢筋混凝土结构体出现深浅不一的裂缝。随着城市更新的不断推进,大量的建筑物需要拆除,钢筋混凝土结构作为建筑物的骨架,是拆除的难点和关键。如何控制拆除过程中的各项技术和降低其对环境的影响,是钢筋混凝土结构拆除面临的关键技术问题。
关键词:钢筋混凝土;结构拆除;施工控制;技术研究
1工程概括
本项目地处静安区著名的商务与购物中心,紧邻地铁2号线,毗邻多个历史保护建筑和文保建筑,公众关注度高,对拆除工程施工安全、文明及环保防护要求高。原建筑主楼原结构建筑高度为 30 层,砼屋面标高﹢99.500m,标准层层高 3.2m。主楼六层以下,混凝土框架结构;主楼六层以上,混凝土框剪结构。
2钢筋混凝土结构拆除流程确定
主楼改建原则,在保持外立面围护始终包围建筑,结构始终不外露的情况下逐步将原
混凝土结构替换为新钢结构。整个主楼拆除改建过程主要分为三个阶段。第一阶段:由于原主楼部分结构与新建地墙在平面位置上有冲突,因此为了方便施工地墙,需先行纵向切除部分主楼结构,为地下连续墙施工创造条件。第二阶段:本次拆除为8根柱子的原位拆除,即此8根柱子在原来的位置不变,拆除原混凝土柱,新建钢结构柱。因此为了首先形成整体钢结构框架,需将影响此8根钢柱部位的柱、梁、板先行切除。第三阶段,由上往下拆除剩余混凝土结构。拆除完成后,由下往上补缺剩余钢结构,后完成组合楼板和组合楼板混凝土施工。主楼第三阶段施工同时,基坑施工开始进行地下结构挖土、支撑、结构回筑施工,先开挖2区和3区,待其地下室结构回筑完成后,同步开挖1区和4区。
3钢筋混凝土结构拆除施工方式
3.1主体拆除方式
总体从上至下,逐层人工拆除配合机械拆除。采用链锯切割,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3.5米-8.4米长左右,5t以内;柱每根3.2米左右长,1.536m3,5t左右,墙每段约2米左右长,1.92m3,5t左右。
3.2楼板、墙体拆除
在切割拆除作业前,应根据板、墙确定的构件分块大小,先进行弹线排版,再根据切割排版对现场构件进行弹线放样。构件拆除采用塔吊吊装切割施工,首先根据切割线位置,在每块所要切割的构件中间选择合理位置,先用取孔机在构件取2个起吊孔。使用钢丝绳,从起吊孔中穿入,为防止钢丝绳磨损,废弃轮胎包裹吊装钢丝绳一同穿过吊装孔进行吊装。然后根据切割墨线位置采用钢筋混凝土切割机进行切割作业。待该分块构件切割完成后,用汽车吊直接吊装至运输车上运出施工场地。为防止每跨顶板切割过程的最后分离阶段产生突然下坠情况,控制钢丝绳在起吊前基本处于预受力状态,减少突然下坠行程,减少冲击力。另一方面,每跨顶板分2块拆除,应将第1块分块顶板切割拆除吊移后再切割第2块分块顶板,不得提前切割第2块顶板。
3.3主、次梁、柱拆除
按先切割拆除次梁再切割拆除主梁的顺序进行,并且应按塔吊起吊幅度由远至近的顺序进行切割拆除。切割拆除主、次梁时,应先采用塔吊预先使用钢丝绳直接兜底捆绑住所拆除梁段,并把要拆除的梁段吊紧,再使用钢筋混凝土切割机从梁侧切割。待切割完成后,用汽车吊机直接吊装至自卸汽车运至场外。为缩短梁拆除后的悬挑长度,主、次梁拆除时应从整跨中间段先行切割拆除,然后分别切割拆除梁跨两端梁段。
混凝土柱采用链锯切割,重量控制在5t以内,标准层柱一根一次吊运,梁切割时在柱顶部两侧各预留20~30cm,用于吊装捆绑使用。
4钢筋混凝土结构拆除控制技术
4.1拆除技术分析
a)针对第三阶段拆除,主楼结构置换改建最不利工况,委托华东建筑设计研究院有限公司技术中心分别对老结构和新结构进行安全稳定性分析,老结构模型和新钢结构模型考虑自重、风荷载、两个楼层面的施工荷载、塔吊荷载、脚手架人货梯荷载等荷载内容。随着第三阶段老结构的拆除,附着其上的塔吊、人货梯、脚手架分别别转换至新钢结构上,通过对转换前后老结构和新结构进行模拟分析,结果表明,新、老结构在临时设备荷载(塔吊、人货梯、脚手架)存在的条件下,置换流程安全可行。b)由于新老结构相互交叉,存在部分构件吊装过程中,直接从原位垂直起吊将与新结构钢梁有碰撞, 如钢梁直接在构件重心位置时,采用分割小块避开重心,如果钢梁影响部分边缘位置时,针对此类构件,我们分为以下三种情况:①当遇到钢梁横置在待拆楼层面时,采用塔吊吊住,解除约束后放置在下一个楼层面,是使用平板车调整吊装位置后,由塔吊吊至地面的方法进行拆除。②当钢梁横置在待拆楼层下一个楼层面,不能下放时,采用塔吊吊住,解除约束后,使用塔吊调整吊装位置,并采用缆风绳人工辅助控制构件摆幅及空中姿态,调整完毕后吊离至地面。③当钢梁即不存在待拆楼面也存在待拆楼面下一楼层面时拆除吊装方法相同于第二种情况。c)通过BIM模型的拆分,可以对待拆除构件或部件的编号、尺寸、重量等参数进行快速的汇总统计,形成所有构件的明细表,表中对所有构件的尺寸,体积,重量进行统计,及时发现超标构件,返回BIM模型中进行重新分块,直至切割分块合理安全。为现场施工中吊装重量控制做出安全的保障。
4.2拆除安全控制技术
a)重点监控立体交叉作业时的安全防护问题,限制作业流程、设置隔离以及安全挑网等措施确保作业安全;对楼层作业人员合理分流,施工电梯采取双电源配置,确保紧急状态下的安全疏散。b)吊装钢丝绳必须于每日拆除施工开始前由总包、监理、专业拆除单位三方进行安全检查,上午下午各一次,检查通过后方可吊装构件。并在实际吊装过程中对吊装钢丝绳配置防磨损措施。由于板墙梁柱构件多使用吊装孔,故采用切割至合理大小的废弃轮胎包裹吊装钢丝绳一同穿过吊装孔进行吊装。c)外墙和边柱结构,必须当塔吊吊装受力后,方可切割横刀,切割横刀需向楼层内保证一定的倾角,倾角不大于 10°,防止外墙与边柱解除约束的瞬间向外倾斜。
4.3拆除管理控制技术
a)施工前一天必须由监理和总包单位的安全、施工、技术等管理人员签署结构拆除令, 明确次日拆除作业的部位、构件编号、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,随意拆除构件。业主、监理、总包现场管理人员可以通过拆除令上的信息追溯到每个混凝土构件的拆除日期和拆除顺序等情况,对主楼结构及其地基的反力进行动态的分析。b)根据施工方案对待拆除构件进行编号及放样切割线,并做好清晰的标识。现场必须根据编号顺序 拆除,不得乱拆、多拆。施工过程中现场指派专人旁站指挥并监督拆除情况是否符合施工拆除令上签署的拆除顺序及数量。各条线管理人员每日施工结束前根据拆除令检查每日拆除的情况,及时控制进度和安全。 c)建立健全的现场管理制度,由于拆除属于重大危险源,业主、监理、总包高度重视,根据实际情况,开展专题讨论会制定相应的管理流程,实行总包、监理、业主管理人员全程监控制度,对拆除进行全过程监控,确保拆除安全。
综上所述,通过本项目城市更新改建原则和周边环境情况进行介绍,对改建过程中各项控制技术进行了总结分析,并认真探索目前施工工作中存在的问题与隐患,并积极寻找解决的办法,在今后的城市更新项目施工中遇到类似问题时,可以借鉴文中的施工方法和安全技术措施,可确保施工正常进行。
参考文献:
[1]郭蕊.浅谈建筑工程中水泥混凝土工程施工技术控制[J].工程技术,2017,19(3)
[2]刘喜生.浅谈关于建筑施工中混凝土施工技术的技术要点及工艺[J].城市建筑,2013,10(20)