高校既有建筑物保护性拆除实例分析
2015-10-29胡荣
胡荣
(上海电力学院基建处 上海 200090)
高校既有建筑物保护性拆除实例分析
胡荣
(上海电力学院基建处上海200090)
国内许多高校有年代较为久远的历史建筑,这些建筑虽然由于建设时间较长,局部存在一些影响正常使用的问题,但是对于学校而言,这些建筑有着一定的历史意义,不能拆除重建,因此可以拆除存在问题的局部,保留可以正常使用的部分。本文以某高校的一幢历史建筑为例,对既有建筑物保护性拆除方案进行了详细分析。
高校;既有建筑;保护性;拆除
国内大多数高校成立时间较长,尤其校区位于市区内的高校,其校内建筑亦有着很长的使用时间,有的甚至已经超出了其设计使用年限,会出现不可避免的问题,譬如:不均匀沉降,墙体开裂,屋面漏水等。这些都严重影响到建筑物的正常使用,由于这些建筑具有一定的历史意义,不能整体拆除重建。因此,需要在保证在不影响保留部分正常使用的情况下,对存在问题的部分进行拆除加固[1]。
1 工程概况
本项目为某高校内一幢教学实验楼,三层砌体结构,房屋楼面及屋面均为现浇板,整体结构为纵横墙混合承重结构。整栋建筑南北向长61.4m、东西向宽22m(见图1),首层高3.9m,其余两层高度为3.6m,建筑总高度11.60m,建筑面积约3100m2。
图1 平面布局图
该建筑始建于1959年,设计使用年限50年,目前该建筑也已超出设计使用年限。90年代初,于该楼北侧修建一幢6层宿舍楼,两幢楼相距约1m。限于50年代我国建筑业的整体水平、当时的建筑材料质量、施工技术以及近距离新修宿舍楼等原因,该幢建筑物北侧靠近宿舍楼的3跨以及北侧楼梯间均出现不同程度的斜裂缝,影响继续正常使用。经鉴定,该建筑房屋整体向东北方向倾斜,向北最大倾斜率3.5‰,向东最大倾斜率4.8‰,局部不均匀沉降高达7.6‰,超过相关规范规定的4‰限值。其中不均匀沉降,与新建宿舍楼存在一定的相关性。鉴于鉴定结果,决定拆除北侧3跨损坏较为严重的结构,保留余下部分继续使用。
2 常见的拆除技术
目前,房屋拆除的方式方法有很多,主要可分为:人工拆除、机械拆除、爆破拆除等三种[2]。
2.1人工拆除
人工拆除常见于拆除砖木结构等,即完全以人力对建、构筑物的砖墙等进行拆除。虽然其技术要求低,拆除成本低,噪声和粉尘污染小、方式灵活、限制少,也有利于旧材料回收,但拆除速度慢,耗时耗力,且拆除时对人员安全防护的要求很高。鉴于其安全性差,效率低,除非有特定的要求,现在纯人工拆除的作业已经很少,属于落后的拆除方法。
2.2机械拆除
机械拆除是利用专用或者通用的机械设备经更换工作装置直接将建筑物解体或者破碎,是一种现金的低公害拆除方法,其拆除过程中对周围环境影响较小,可以控制在原建筑物占地范围之内,拆除过程十分安全。由于解体和破碎可以同时完成,拆除速度快,综合成本低。目前,较为成熟的机械拆除方法主要有:破碎机拆除法,破碎钳(剪)拆除法,摆锤撞击拆除法,机械锯切拆除法,液压劈裂拆除法。
2.3爆破拆除
爆破拆除就是利用炸药释放的能量破坏关键受力构件,使之失去承载能力,在建(构)筑物整体失稳的条件下,倒塌、触地破坏[3~5]。此方法常见于高耸建构筑物的拆除,拆除时能控制倒塌方向、控制破坏范围、控制破碎程度、控制爆破危害,这种方法安全、快捷。
3 拆除方案确定
根据鉴定结果并结合实际情况,决定实施保护性部分拆除,保留该建筑结构安全部分,拆除北侧3跨和楼梯间。本工程位于校内中心地带,周围分别为教学楼、宿舍楼、食堂和实验楼,各建筑单体距离拟拆建筑物距离较近,且人流较密集,考虑到校内师生的安全以及对周围环境等的影响,决定采用机械静力切割配合人工拆除的方法对拟拆除部分进行拆除,这样才能在拆除的过程中绝对保证拆除工作不影响剩余结构的安全以及后续使用功能[6]。
经咨询专家的意见,为保证保留结构的后续正常使用,本次拆除最好采取“一切到底”的静力切割方式,先将拟拆除部分和保留部分彻底分开,然后对拟拆部分采取机械和人工相互配合方式进行破碎拆除,这样即可将对保留部分的影响降低到最小。但此方案存在一定的安全不稳定因素,拟拆除部分与保留部分分开之后,其结构稳定性无法保证,人工拆除屋、楼面板以及墙体的时候,可能出现危险。结合专家意见、施工条件及环境等方面综合考虑,确定拆除方法:采用人工与机械相结合拆除。
(1)首先人工拆除门窗,在拟拆除部分的2、3层楼板上凿出5~6个大小约1m2左右的洞口,2、3层洞口相互错开,方便上层建筑垃圾堆积到地坪,防止楼板面荷载过大,确保拆除过程中的拆除部分结构稳定安全。
(2)严格按照建筑施工的逆顺序进行,先拆除外挑部分及水槽,全部拆完后,确定切割位置。采用切割机分离被拆和保留的楼板面,一米一段(东西向1m,南北向0.5m),用风镐、电锤、铁锤工具粉碎混凝土,结束后依次进行第二个1m板的拆除施工。
(3)余下大面积楼面用风镐和电锤等工具进行解体,屋面整个拆除后用切割机切断圈梁,进行粉碎,最后自上而下利用工具进行粉碎拆除。
(4)余下两层楼面按照重复上述步骤进行拆除。
(5)一层楼面切割分离开之后,用挖掘机进行机械拆除,拆除水平顺序为自南向北,自上而下。
4 拆除结果分析
拆除工程完成后(见图2、图3),相关单位对该房屋剩余结构的相对倾斜度、整体倾斜、不均匀沉降等进行了检测鉴定。
图2 拆除剖面图
图3 拆除完成后效果图
测量结果(见表1)显示:比较两次测量结果,依据上海市《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)的规定,认为所检测房屋地基沉降已基本稳定。
由测量结果(表2)可以看出,现阶段上海电力学院跃进楼房屋南北方向最大整体倾斜值为2.67‰(由南向北),东西方向最大整体倾斜值为3.16‰(由西向东),这与沉降测量结果相一致。所有房屋整体倾斜值均小于上海市工程建设规范《地基基础设计规程》(DGJ08-11-2010)所规定的限值4.0‰。
5 结论及结语
根据拆除结果的分析,可以认为:
(1)房屋南北方向最大整体倾斜值为2.67‰(由南向北),东西方向最大整体倾斜值为3.16‰(由西向东)。房屋整体倾斜值均小于上海市工程建设规范《地基基础设计规程》(DGJ08-11-2010)所规定的限值4.0‰,整体倾斜量较小。房屋地基沉降已基本稳定。
表1 沉降测量数据表
表2 整体倾斜数据表
(2)根据《房屋完损等级评定标准》(城住字[84]第678号)3.3条的规定,可以认定该幢房屋承重结构和地基属于一般损坏房屋等级,装修部分为一般损坏房屋等级。
(3)局部拆除工程未对房屋的损伤状况造成明显影响,该建筑目前不属于危险房屋,采取可靠措施修复后的房屋可以正常使用。
[1]殷惠君,王玉玲,亓立刚,吕西林.中国国家博物馆加固改造工程保护性拆除施工[J].施工技术,2009,38(2):55~59.
[2]马建军,段卫东.采用机械与爆破联合作业对建筑物进行控制拆除[J].建筑技术,2003,34(6):430~432.
[3]庙延钢.我国工程爆破技术研究及应用进展[J].云南冶金,2002,31(3):3~8.
[4]汪旭光,于亚伦.21世纪的拆除爆破技术[J].工程爆破,2000,6(1):32~ 35.
[5]李宏刚.建筑结构改造综合技术的分析[J].城市建筑,2012(17):41~43.
[6]刘建平,李玉洁.砖木结构加固改造修复关键技术[J].工程抗震与加固改造,2011,33(4):105~109.
TU746.5
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1673-0038(2015)10-0065-02
2015-2-21
胡荣(1986-),男,四川广元人,助理工程师,硕士研究生,主要研究方向为高校基本建设、土工合成材料、加筋地基和边坡。