闹市区房屋改造梁板低噪拆除施工技术

闹市区房屋改造梁板低噪拆除施工技术

柳彬

中国船舶集团公司第七一〇研究所 湖北省 宜昌市 443000

摘要：随着城市建设的飞速发展，城市功能区块的不断完善，原有老旧房屋设计功能不能满足人们新的使用要求，城镇闹市区许多老旧建筑物需要进行加层或改造。当原有房屋楼、屋面现浇结构不能满足新的承载力要求，或是为了增加房屋室内净空、增加室内电梯（或楼梯移位）时，常常要将原房屋混凝土楼、屋面现浇梁板拆除。传统的混凝土结构拆除效率低、工期长、粉尘大、噪音高，闹市区施工扰民问题尤为突出。本文在大量工程实践经验的基础上，创新总结了将无振动切割技术与脚手架卸荷平台、简易吊装设备等有机结合的闹市区房屋改造梁板低噪拆除施工关键技术，并成功应用于众多老旧小区住宅及办公楼改造等工程，有效地解决了城镇闹市区老旧建筑加层或改造中梁板拆除的问题。由于该技术施工简便，可操作性强，无需大型设备等特点，因此具有极大的推广价值和应用前景。

关键词：低噪拆除、房屋改造、无振动切割、施工技术

1、前言

随着城市建设的飞速发展，城市功能区块的不断完善，原有老旧房屋设计功能不能满足人们新的使用要求，城镇闹市区许多老旧建筑物需要进行加层或改造。当原有房屋楼、屋面现浇结构不能满足新的承载力要求，或是为了增加房屋室内净空、增加室内电梯（或楼梯移位）时，常常要将原房屋混凝土楼、屋面现浇梁板拆除。传统的混凝土结构拆除是采用风镐逐步凿除，其施工振动将引起建筑结构的动应力，对原结构产生不利扰动并产生初始损伤，特别是当空压机干扰频率与老旧建筑的固有频率相接近时，将发生共振现象，使其引起的结构动应力大大增加，甚至危及房屋安全。此外，风镐凿除效率低、工期长、粉尘大、噪音高，闹市区施工扰民问题尤为突出。为此，我们在大量工程实践经验的基础上，创新总结了将无振动切割技术与脚手架卸荷平台、简易吊装设备等有机结合的闹市区房屋改造梁板低噪拆除施工关键技术，并成功应用于众多老旧小区住宅及办公楼改造等工程，且所应用的工程均得到使用单位的好评，从而有效地解决了城镇闹市区老旧建筑加层或改造中梁板拆除的问题。由于该技术施工简便，可操作性强，无需大型设备等特点，具有较好的经济效益和社会效益，因此具有极大的推广价值和应用前景。

2、工程概况

湖北省宜昌市猇亭区某办公楼改造工程，因电梯位置改动对原有结构作局部拆除施工。为保证结构不被破坏，采用特制的液压切割机械及吊运设备，对需拆除的混凝土梁、板进行无损静力切割和移除。工程自2017年5月14日开工，于2017年9月5日完工。整个拆除过程安全施工，机械化作业，工效高，噪声、粉尘污染小；缩短拆除工期，经济效益明显。该切割技术和施工工法有效解决了城镇闹市区狭窄施工空间不能采用爆破拆除和大型设备进场吊运的施工难题，满足了该类楼房中局部钢筋混凝土梁板的拆除改造要求。

3、工艺原理及特点

首先，按照设计施工图要求，在拟拆除的梁板下搭设可靠钢管脚手架卸荷平台，并用木楔块顶紧，有效卸荷，确保施工荷载的原位传递，不对周围保留构件产生不利的扰动。其次，利用金刚石锯片、钻头在电机带动下高速运动，沿指定轨道和路线对钢筋和混凝土进行高速磨削，从而完成钢筋混凝土梁板无振动精确切割。最后，以拟切割楼板上层主梁（或自制移动型钢吊装支架）为吊装支点，采用手动葫芦等简易设备，将混凝土切割块从原结构井道吊至底层，再运至指定地点完成混凝土块破碎。

该技术工艺简便，可操作性强，操作安全，作业速度快，施工效率较高；采用静力切割，无振动，噪音轻、粉尘少，最大限度减少施工扰民问题；切割机锯在固定轨道上运行，电动控制运行速度，施工精度高，线性切割偏差可以控制在±3mm，大大减少切割面的事后处理，对预留结构无损伤；不需大型吊装设备，满足城镇闹市区操作空间狭窄的施工要求。广泛适用于既有建筑物改造时局部钢筋混凝土梁板拆除施工，特别适用于城镇闹市区域、狭窄空间等不宜采用风镐拆除及大型机械吊运作业的环境。

4、施工工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

闹市区房屋改造梁板低噪拆除施工工艺流程如图1所示。

图1 施工工艺流程图

4.2 操作要点

1、施工准备

拆除拟切割梁板周边区域范围内所有墙体，并将垃圾清运至地面。

2、测放切割位置线

（1）考虑现场封闭施工的要求，以自制移动型钢吊装支架为支点，切割顺序由底层开始逐层向上。为便于吊装搬运，按照每一切割混凝土单元不大于0.5吨的原则进行尺寸划分，测放切割位置线。并根据“先内后外”的原则，确定板区切割路线。

（2）切割块的大小控制以拆除层的施工荷载不对原结构产生超荷影响为原则（上层吊点、下层支撑点同时兼顾），建议切割块尺寸0.8～1.0m。

3、选取、固定吊装点

根据具体切割块的尺寸，选取相应的吊装点，固定吊装点，安装吊装设备。同时，对保留的悬挑结构部分实施吊装固定。

○ ○

（○表示吊装孔）

图2 混凝土板吊装示意图

4、搭设卸荷支撑平台

（1）为保证构件切割后仍能保持原来的荷载位置，不对周围保留构件产生不利的扰动，必须做好梁板的满堂钢管脚手架卸荷平台搭设，最大间距不超过900×900mm，实际尺寸根据“板区切割路线图”进行调整。构造措施应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）相关规定，并用木楔块顶紧，有效卸荷。

（2）拟切割楼板的支撑平台顶部横杆外伸端距切割线水平距离≥150mm，切割线处板底距其下部横杆竖向距离必须大于切割片半径，避免机械切割到支撑架平台（如图3）。

（ 3）由于拆除层的下一层直接承受拆除层的施工荷载，当拆除层的施工荷载大于其下层原结构楼面的设计均布活荷载时，应对其下层搭设满堂支架作为支撑。

图3 支撑荷载平台搭设示意图

5、板区混凝土切割

（1）切割前角部预处理

1）采用墙锯进行切割时，由于切割用的锯片形状及切割块的形状决定了切割时，不可避免的有过度切割现象，在切割前根据切割锯片的直径及切割块的厚度，计算出过度切割值a，如下：

a=（R²-r²）^1/2-[R²-（r+b）²]^1/2

图4 过度切割值计算示意图

a=（R²-r²）^1/2-[R²-（r+b）²]^1/2

2）在切割施工时，不允许对预留结构界限板区角部进行过度切割，在切割区角部用湿钻钻孔进行角部预处理，要求钻孔圆周与切割线相切，钻孔半径r≥a，如图5所示：

图5 角部处理示意图

（2）切割机锯定位

1）在切割路线的一侧，间隔139mm处画上轨座对齐线。并在同一侧标识安卡锚栓固定点。

图6 切割机锯定位示意图

2）利用喜利得电锤钻钻孔，再放入喜利得HKD-E M12内牙安卡，并确保固定。

M12×40，8.8级螺栓

垫片

约5mm

图7 内牙安卡安装示意图

3）使用螺丝将轨座固定对齐锁上轨道。

4）装上切割机头并连接油管和水管。

5）安装适当钻石锯片、锯条后，放置锯片护挡。

6）依照喜利得切割机具，液压、电动切割机操作步骤，完成任务。

7）切割工作由切割班组人员连续进行。

（3）混凝土切割

1）先进行洞口四边的切割，但不完全割断。

2）在支撑平台安全稳固的前提下，确保锯片不切割到支撑平台，因此在搭设平台时必须准确放线，在切割线上的支撑平台横杆离楼面的距离必须大于锯片半径。

3）沿切割路线切割，机器走刀方向必须垂直于混凝土。切割工作由切割班组人员连续进行。

4）切割断面为防止钢筋锈蚀采用环氧胶修补。

6、梁区混凝土切割

（1）切割长度确定：以拟切割梁的上层主梁为吊装支点，为便于吊装，切割块的大小控制应以拆除层的施工荷载不对原结构产生超荷影响为原则（上层吊点、下层支撑点同时兼顾），建议切割长度为1m。

（2）混凝土切割：由于板已于前期切割完毕，在进行梁的中段切割时，切割机具的固定需要增设槽钢轨道梁，该梁应以拟切割梁的相邻两根梁为支座，并通过膨胀螺栓固定牢固。

（3）对保留部分为悬挑结构的部分实施吊装固定。

7、切割块吊运

（1）在切割块上固定吊装点，用葫芦将切割块放下，通过原有井道吊至底层，再用搬运叉车运走。切割块或破碎的混凝土的临时堆放地点必须是楼层能承受荷载较大的地方（如柱梁结合部位），堆放地点要远离洞口。

（2）吊装切割完成的混凝土块时，所使用的固定锚栓、吊环、钢索、葫芦等搬运设备，需经检查其完整性后实施；必要时，会同相关人员先行试验确认。

（3）切割块采用人工、风镐、水钻破碎后，运输至指定地点。

8、切割块破碎

将切割块放置在不影响结构安全的地方，采用人工、风镐或水钻破碎，破碎时产生的噪音及粉尘应有防护措施。

9、切割块运输

将破碎后的切割块采用运输机具或车辆运输至弃物场放置，运输时注意采用遮挡装置，放置洒落或粉尘四散。

5、工程质量安全主要控制措施

5.1 主要质量措施

1、准确计算过度切割值，并严格控制角部处理钻孔直径符合计算要求，避免对预留结构界限板区角部进行过度切割。

2、严格控制切割块的尺寸，避免因吊装荷载过大引起作为吊装支点的原结构的损伤。

3、混凝土切割块应及时吊运至底层，不得集中堆放至原结构楼板上，避免因堆载过大造成原结构损伤。

5.2 主要安全措施

1、所有机电设备都要满足国家安全认证。机械夜间作业必须保证有充足的照明。有关液压墙锯切割系统的操作步骤，以及操作时安全注意事项，得依据原厂技术手册指示说明。

2、切割环境要做好必要的防护措施及安全牢固的支撑，安全区域设置要求：工作区域需设置安全警示标志，此区域内禁止人员进入。如图8所示：

图8 安全区域设置示意图

3、所有切割后的混凝土块重量要控制在0.5T内。吊装切割完成的混凝土块时，所使用的固定锚栓，吊环，钢索，葫芦，搬运设备等承载能力，需经有关部门审核后实施。必要时，得会同相关人员先行测试确认。

4、所有吊装点锚栓安装严格按照安装程序，并做检测，吊装前的切割块绑扎要牢固，吊装点要保证不出现滑脱现象。

5、切割完后临边洞口需进行安全围护。高空作业所用材料要堆放平稳，传递物件禁止抛掷。

6、无安全措施禁止在挑架的条粱和未固定的物件上行走和作业。凡独立高空作业人员必须使用好安全带。

6、结论

该施工技术采用无振动切割解决了传统混凝土结构拆除工艺因振动造成的对保留结构的损害；通过电动控制有轨切割大大提高了施工精度及安全度，仅用葫芦、卷扬机等简易吊装设备，结合脚手架卸荷平台，安全地解决了狭窄空间混凝土块运输的问题，使局部结构的拆除施工具有更好的安全性和可行性。

该技术施工机械化程度高，工效高，工期短，大大节约了人工。同时避免了噪声及粉尘，解决了施工扰民的问题，很好地响应了绿色施工的政策导向，对于城镇闹市区房屋改造施工具有广阔的发展和应用前景，社会效益显著。

参考文献：

［1］《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）［S］.北京：中国建筑工业出版社，2013

［2］《建筑拆除工程安全技术规范》（JGJ147-2016）［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2016

［3］《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）［S］.北京：中国建筑工业出版社，2012

［4］《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）［S］.北京：中国建筑工业出版社，2011

［5］《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2016）［S］.北京：中国建筑工业出版社，2016