某改建工程局部结构拆除施工技术

俞庆彬，杨光旭，张驰骋，陈童，王迪威

（中国建筑第八工程局有限公司，上海 200120）

0 引言

根据发达国家的城市发展规律，当城市化发展到一定程度后，城市建设就会逐渐从增量土地开发转变到以盘活存量土地为主的有机更新。建造模式也会从“拆改留”转变为“留改拆”，城市建设向更加绿色化、低碳化的方向发展[1]。随着城镇化进程的加快，目前，我国一线及新一线城市正处于有机更新的阶段，各地正在以以点带面的形式加快城市的建设和片区功能性修复，以此来带动老城区的发展，促进经济发展的同时，也在逐渐改善市民的生活环境。

在更新建筑物建筑功能时，从建筑主体结构出发，大多采用拆除重建、局部拆除加固、完全保留三种形式。其中，局部拆除加固可以最大程度地将开发者需求赋予到建筑物本体上，且开发形式更加灵活。但同时，也会带来施工界面处理困难、作业空间更加受限等问题。

1 建筑物结构拆除方式

根据拆除工具的不同，可以将建筑物拆除方式划分为人工拆除、机械拆除、爆破拆除、静力破碎拆除四种形式[2]。

1.1 人工拆除

人工拆除是工人利用手动工具、小体积设备对建筑物构件进行破除的方法。在使用人工拆除方式时，应从上至下逐层、分段施工，拆除框架结构时应按楼板、次梁、主梁、结构柱的顺序依次进行。

该方法主要应用于工程量较小的低矮建/构筑物，同时也作为其他三种拆除方式的预处理和后细部清理工作。具有适用范围广、作业空间限制小、对周围建筑影响小等优势，同时也存在劳动强度大、拆除速度慢等短板。

1.2 机械拆除

机械拆除是指利用大型的机械设备（如镐头机、回柱绞车等）对建/构筑物实施解体和破碎。当采用机械拆除建/构筑物时，根据规范规定，应从上至下逐层、分段拆除，并严格按照先非承重结构、后承重结构的拆除顺序[3]。

机械拆除可单独作为一种拆除方法，也可作为其他拆除方法的补充和辅助，主要适用于砖混、框架、排架等结构和各种基础、地下构筑物。具有工作效率高、劳动力少、机械化程度高等优点，同时也存在作业空间要求高、周围环境限制多等缺点。

1.3 爆破拆除

爆破拆除是指利用高能炸药爆炸时产生的超强冲击波使建筑物局部结构破坏，使其结构整体沿设计方向倒塌的方法[4]。当采用爆破方法拆除建/构筑物时，需严格遵循 《爆破安全规程》（GB 6722）的规定。

在进行爆破作业施工前，需要对非承重部分进行预拆除施工，并在装药前全部完成。预拆除工作可采用人工或机械拆除的形式。爆破拆除除适用于上述机械拆除的工程外，还适用于高耸建、构筑物工程。该方法具有拆除体量大、施工效率高的优点，但爆破器材的购买、运输、存储及爆破施工都有严格的审批和规定，对安全施工提出了更高的要求。

1.4 静力破碎拆除

建筑工程静力破碎是利用静力破碎剂固化膨胀力破碎混凝土、岩石等的一种技术。该技术宜用于建筑基础、局部块体拆除及不宜采用爆破技术拆除的大体积混凝土结构[5]。不应用于建筑物、构筑物的整体拆除或承重构件的拆除。该技术具有环保节能、对环境影响小的优点，但作业范围受限（构件不能处于承重状态），且作业工期较长。

2 局部结构拆除方案

2.1 工程概况

某项目位于重庆市渝中区渝中半岛的嘉陵江与长江交汇处F8/03地块范围内，北侧为嘉陵江与长江交汇处，西侧为嘉陵江，东侧为长江，南侧为重庆来福士广场建设用地。该项目对原有建筑进行改造，改造主体为原重庆市规划展览馆，结构类型为多层框剪结构，结构主体建成于上世纪90年代末期，使用期间经历多次局部改造。此次改造后建筑功能以配套共享空间为主，面向市民及游客开放。

为完成原有建筑功能性升级，需将该建筑部分拆除重建，该项目拆除工程涉及原有结构、建筑装饰、门窗、设备、机电管线、通风、给排水、屋面附属等拆除工作，需拆除局部区域基础地梁层及主体结构4层，具体拆除范围见图1。

图1 局部拆除范围

2.2 结构拆除方案

2.2.1 拆除方式的选择

该工程位于重庆市的核心区，紧邻来福士广场和朝天门码头，人流量巨大，周边环境复杂。结构拆除对行人和周边建筑物安全、噪声、扬尘控制等均具有巨大挑战，且该建筑年代久远，结构安全性差。为保证建筑结构安全和安全文明施工，综合考虑人工拆除、机械拆除、爆破拆除和静力拆除的优缺点，最终决定该区域采用静力拆除加人工拆除、小型机械拆除辅助相结合的方式。

2.2.2 施工工艺

结构拆除施工按照先支后拆、先非承重后承重、先横向后竖向结构的原则进行，具体施工流程见图2。

图2 施工工艺流程图

由于采用静力破碎方法对建筑物、构筑物整体拆除或拆除处于承重状态的构件，无法预估破碎时间、控制破碎效果，所以在该项目采取静力破碎的方法拆除板、梁、柱时，需提前对待拆除的部位进行卸载，使各构件不处于承重状态。故在施工前，拆除区域梁、板下盘扣式满堂钢管支架，满铺模板；拆除后形成悬挑构件区域，在拆除前完成回顶加固，采用型钢支撑。主体结构拆除时，用金刚石水钻钻孔，使结构形成临空面，然后采用静力破碎的方式进行破碎，使混凝土结构成碎块，按照建渣转运路线人工转运至集中堆放点，并及时清理出场。

2.3 施工工艺要点

2.3.1 拆除范围外保留结构支撑

拆除前应先卸载相邻跨结构构件，并加设临时支撑。由于结构受到改造，在每层需拆除边界的一跨范围内，对保留结构进行支撑。支撑范围主要为拆除边界线往左一跨（9000mm范围内）。在拆除后，梁、板只有一端或三边支座的情况下，保留的梁底及板底需采用盘扣式满堂支架支撑。

将结构支撑架一直保留至同一层的主体结构新建完成，与新建主体结构模板支撑架体同时拆除，并转运出场。

2.3.2 预留搭接钢筋部位拆除

楼层拆除边界线以外1500mm范围内预留原结构钢筋，预留长度至少为1500mm。为保证原结构钢筋预留长度，在拆除分界线以外1700mm处，采用水钻钻取，将预留钢筋范围与大面的拆除范围进行隔断。拆除分界线1700mm范围内的结构采用风镐进行剔凿，剔凿完成后，钢筋应保留完好，用作后期新建结构的搭接。为防止钢筋裸露后产生锈蚀，用PVC管将一端封闭，内部满灌黄油，把钢筋插入。PVC管的大小需根据钢筋大小确定，板筋用20mmPVC管、梁筋用40mmPVC管，长度1700mm（图3）。

图3 预留钢筋处施工示意图

2.3.3 静力破碎施工要点

（1）时间测算及进度控制

本次拆除作业安排为5～6月份，重庆地区气温25℃～37℃，根据环境温度，选择“保力特-B”型静力破碎剂，从药剂加入拌合水到罐装结束，需控制时间不超过5min，当中午温度超过35℃时，需加入抑制剂，加入量为拌合水的0.5%～6%（具体用量根据现场混凝土温度确定），拌合水温度控制在15℃以下，经现场试验测算，反应时间为30～42min。

建筑拆除属于露天施工作业，且静力破碎施工受外部环境的影响较大，为保证施工进度，需根据当地天气预报中的雨水及气温情况合理安排当周作业时间。

（2） 平行施工

总体按照板、梁（先次梁后主梁）、柱的顺序进行拆除，平面组织由中轴线向两侧（嘉陵江与长江）进行。施工过程以每一主跨范围为一施工片区，可多片区域平行作业，整体从中线位置向临边道路方向推进，不得跳片区施工，严禁不同楼层交叉作业。

2.3.4 各部位拆除

（1）楼板拆除施工

楼板钻孔从框架定位线以外100mm开始，以每主跨为一个单元，先采用水钻沿一边主梁对楼板进行钻取，使楼板形成临空面。按总体破除顺序，从中线向两侧道路推进。沿主梁方向在主梁边进行钻取，应随时注意钻孔深度，当阻力明显减少时及时停钻。当楼板形成临空面后，采用静力破碎方式把混凝土胀裂。胀裂后的楼板再采用风镐进行凿打，与钢筋剥离，钢筋用氧气乙炔切割（图4）。

图4 静力破碎钻孔示意图

（2）梁拆除施工

当周边结构板拆除完成后，可按照先次梁、后主梁的顺序拆除梁。结构梁拆除时，采用静力破碎方式破碎梁混凝土。梁破碎后，采用风镐进行凿打，钢筋用氧气乙炔切割，破碎成小块后人工转运至建渣转运点进行吊运。

（3）柱拆除施工

由于该工程拟拆除部分混凝土柱均为直径700mm圆柱，采用静力破碎方式进行混凝土破碎，再采用风镐进行破除，钢筋用氧气乙炔切割。

混凝土柱破碎前，采用已搭设的满堂脚手架铺设钢跳板作为操作平台。静力破碎孔沿柱高500mm的间距、每柱断面钻孔5个的排布方式进行静力破碎孔的钻取，柱混凝土破碎后再人工采用风镐进行拆除。柱混凝土建渣人工转运至建渣吊运点进行吊运。

（4）内外墙体拆除

外墙拆除前需进行外墙石材幕墙拆除，石材幕墙采用人工逐块拆除，经吊车吊斗分批外转。幕墙拆除后，外墙拆除时，先用水钻竖向钻取，使拆除段与保留段分割开。采用静力破碎方式将混凝土破碎成块状，再采用人工风镐凿打，钢筋用氧气乙炔割除。

在室内对应位置设置砂槽，装砂高度300mm。墙体切割到位后，用钢丝绳绕过块材，室内工人通过钢丝绳将外墙块体拉进砂槽。设置砂槽的目的是以经济的方式，减少石材坠落造成的震动。砂槽随拆除位置转移，当转移距离稍远时，将砂装入小推车转移，砂槽人工转移。

砌体内墙采用风镐进行拆除，搭设双排钢管操作架。

（5） 基础拆除

由于处于基础层，满足大型机械通行条件，基础混凝土结构采用水钻分块、静力破碎，再人工凿打。

首先，采用水钻将基础拆分为不大于0.5m×0.5m的分块，再采用静力破碎方式进行混凝土破碎。破碎过程中，用反铲挖机随时将建渣装车外运。

3 结语

以既有建筑改造为主的城市更新在改善城市片区功能布局、提升市民生活环境、激发老城区经济活力等方面发挥着重要作用。结构拆除作为既有建筑改造的重要途经，在考虑拆除方法时，需综合考虑结构本体安全、周围环境影响等诸多要素。本文针对局部结构拆除方法进行了阐述，详细介绍了楼板、内外墙、结构柱、基础等建筑部位的拆除方法，可为后续既有建筑局部结构拆除提供参考。