局部拆除法在危房改造中的应用*
2023-10-17范美蓉环志勇
范美蓉 环志勇 江 林
(1.科翔高新技术发展有限公司,上海 200031;2.中如建设集团有限公司,江苏 南通 226001;3.南通职业大学,江苏 南通 226007)
为深刻吸取“4·29”湖南省长沙市望城区居民自建房倒塌事故教训,牢固树立人民至上、生命至上的理念,切实保障人民群众生命财产安全,党中央、国务院和各省市先后发文,自2022 年开展全国农村房屋安全整治“百日行动”,其力度很大、范围很广,直接关系到大量群众的切身利益[1-2]。
随着建筑行业的不断发展,建筑物更新换代越来越快,不可避免地出现大量因功能改变、品质提升等原因产生的建筑结构局部拆除、改造[3]。既有建筑改造工程中,安全文明施工要求高,粗放式的拆除方式无法满足现阶段行业精细化改造的需求,人工、机械两种方式是现阶段技术层面的主流选择。
以一幢乡镇3层农村自建房局部拆除为例,在改造施工前,需要对原建筑围护体系、结构体系进行局部拆除。拆除前确定拆除范围,根据自建房所处的环境制定有针对性的拆除方案,拆除时需要合理选择拆除方法,并采取相应的安全文明施工措施,不得对临近自建房产生不良影响,拆除后需要对建筑垃圾进行处理,最终实现绿色拆除。
1 重点与难点分析
1.1 拆除作业精细化管理难度大
既有建筑改造工程中拆除作业实施局部拆除技术方案,局部的隔墙、设备管线、建筑构造层往往利旧处理,作为改造后的一部分,拆除时会出现破坏性或保护性拆除并存的现象,需要明确各种拆除范围,并制定有针对性的拆除措施,实现精细化管理。
1.2 对原结构的损伤难以避免
机械拆除过程中通常会产生振动荷载,拆除管线、墙体产生的废弃物坠落会产生冲击荷载,都会对结构造成一定的损伤,采取缓冲、保护措施降低对结构的损伤是重难点。
1.3 安全风险高、文明施工管控难度大[4]
外围护体系拆除产生的残渣坠落风险隐患突出,且相邻自建房距离较近,搭设脚手架、设置围挡能缓解一定的压力,但费工费时,尤其是小面积拆除时,显得事倍功半。拆除机械作业中,振动大、噪音高、扬尘多,同时,对周边居民生活、环境的影响不容忽视。
1.4 建筑垃圾运输低效、回收利用率低
拆除施工过程中会产生大量的建筑垃圾,建筑垃圾处理困难,为此,提高回收利用率,减少固体废弃物,对建筑行业的健康发展有长远意义。
2 技术研究与创新
既有建筑拆除工程中,局部的隔墙、建筑构造层、管道设备等往往需要利旧处理,作为改造后的一部分。拆除作业前需要熟悉改造后的图纸及现场实际情况,并区分拆除部位和改造部位,选择相应的拆除方法,确定破坏性拆除和保护性拆除的区域,并在相应的部位标识,实现精准拆除。拆除作业通常涉及结构安全,拆除前需要对现场结构构件实际情况与图纸设计情况进行对比,评估结构安全性,还要对拆除顺序、拆除方案等进行论证,确保拆除过程中的结构安全。
2.1 内墙拆除
非承重内墙一般厚度薄、强度低、重量较大,在该项目中采用从上往下逐步拆除,墙体高度为3m~4m,需搭设脚手架,在墙体上部中间打洞,再由此洞口向两边扩散,该方法安全可靠,墙体另一侧铺设如图1 所示的缓冲保护装置。从上往下,逐步拆除,提高拆除效率,最终顺利完成墙体拆除工作。
图1 缓冲保护装置
砖混结构建筑由于其结构的特殊性,其内墙为承重墙,不能直接拆除,在拆除内墙前,需对建筑的整体结构进行分析,制定拆除加固施工方案。实施时必须在待拆除墙体两侧进行盘扣支架回顶加固,之后将待墙体局部置换为钢筋混凝土柱及承重梁,待新置换的钢筋混凝土梁柱体系达到设计强度并满足使用需求后,再进行内墙墙体的拆除置换。
2.2 外墙拆除
建筑外墙与内墙构造相似,但安全风险和面对的环境截然不同,尤其临近其他自建房,拆除时要求尽可能地保护相邻非拆除墙体,并且不允许建渣坠落室外,同时,尽量减少对周边居民生活、环境的影响。
拆除施工过程中,首先,在待拆除墙体区域的底部地面以上3m 处,设置外高内低的水平防护网,在地面上设置警戒区,并竖立警戒标志,安排专人指挥和监督禁止非作业人员靠近操作区;然后,按照拆除内墙的形式将局部外墙拆除,随后转运,该方法将室外坠落建渣的风险降至最低,拆除作业高效、可靠。
2.3 外窗拆除
外窗按照设计及安装工艺分为压线内装和压线外装两种,对于压线内装窗户,在拆除时,拆除压线、胶条后即可卸下玻璃,随后拆除窗框,整个拆除过程操作简单,安全风险小。
2.4 建筑构造层拆除
地面装饰构造层一般为砂浆层、粘结剂、瓷砖(石材),砂浆层与结构楼板之间的粘结强度较低,通常情况下,采用电镐即可有效拆除,同时不破坏结构楼板。
2.5 结构体系拆除
梁、板及楼梯主要为混凝土结构中的受力构件,自重大、强度高、难破除,拆除过程中坠落风险较大[5-6]。
对于装配式混凝土构件(预制空心板),拆除时可先将板带节点和板端节点处混凝土破碎,然后用液压剪或切割机切断板端钢筋,再整体卸下,该方法采用汽车吊针对预制空心板节点进行吊拆施工,效率高。
对于现浇混凝土结构,在拆除过程中,通常采用静力切割的方法,楼板切割采用墙锯,结构梁切割则采用绳锯,具体施工顺序为:确认切割位置→确认切割技术方案及安全防护方案→确认切割区域及切割顺序→计算角度、切割长度→确定防护措施→切割→切割块吊装→切割块运输。楼板拆除施工前,需完成全高硬质围挡,拆除区域底部楼板采用双层彩条布围护,防止切割产生的泥浆外泄,非拆除施工人员不得入内。切割作业前,首先设置槽钢吊架,槽钢支架采用22a 槽钢制作,吊装葫芦采用3T,将待切除的混凝土采用吊索固定,楼板切割块重量控制在150kg 以内,切割尺寸控制在600mm×800mm 以内。楼板拆除施工示意图如图2所示。楼板切割转运后,使用推车转运,物料提升机逐块垂直运输,场内临时分散堆放。
图2 楼板拆除施工示意图
3 垃圾再利用技术
建筑拆除改造过程中必然会产生大量的建筑垃圾,传统埋填堆放的处理方式不仅需要漫长的降解时间,而且在此过程中产生的物理反应和化学反应造成环境污染严重,有悖于节能减排、环境保护的国家政策[7-10]。但是建筑垃圾在建筑生产的过程中无法避免,最有效的处理方式是减少拆除量,即对建筑的原有构造进行利旧,仅在必须拆改的部位进行拆除,同时,可以对建筑垃圾进行分类,根据材料类别采取不同的回收利用方式[11-13]。对拆除产生的建筑垃圾按材料种类进行分类,如表1所示,建筑垃圾主要分类为泥土、碎砖瓦、混凝土块、砂浆、钢材、木材、纸板、塑料、沥青、玻璃、其他废弃垃圾。泥土主要应用建筑外部空间,利用其堆山造景,植被绿化;碎砖瓦、混凝土块以及砂浆等多利用到地基垫层、墙体辅材、砌块等工程中;钢材、木材、沥青、玻璃可通过加热再加工后回收利用[14]。
表1 建筑垃圾再生利用方法
4 实施效果
通过拆除前、拆除时、拆除后采取的一系列安全技术措施,利用人工和机械拆除的方法,顺利完成原有围护体系如内外墙、内外窗以及结构体系如梁板、楼梯等的拆除施工任务。拆除完成后,采用垃圾回收利用技术高效环保地完成了垃圾的回收利用,提高了建筑垃圾的回收利用率,实现了绿色拆除施工。
5 结语
在过往大面积拆迁改造项目的施工中,虽然拆除技术得到了迅猛发展,但拆除作业精细化程度还远远不够,尤其是对于城市更新、既有建筑改造项目。本文通过对乡镇3层农村自建房的围护体系、结构体系等的拆除经验总结,针对不同构件、不同环境提出来不同的拆除方式,在一定程度上实现了精细化拆除作业。然而,由于拆除过程中的扬尘多、噪音大,且对工人的体力要求高,在职业健康、安全保障上难免存在诸多难题。随着机械制造、人工智能的发展普及,气切法、智能机械拆除机器人等一系列新的拆除方法、方案应运而生。