張永生 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031）

1 引言

建筑業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)的發(fā)展對(duì)促增長(zhǎng)、保就業(yè)、助穩(wěn)定有著重要的意義?，F(xiàn)階段拆除改造、修復(fù)加固工程在建筑業(yè)領(lǐng)域占據(jù)著一定的比重，但技術(shù)的成熟性和體系的完整性尚需進(jìn)一步推動(dòng)與完善。文章以安徽省某市景區(qū)一混凝土框架結(jié)構(gòu)拆除與后續(xù)修復(fù)加固設(shè)計(jì)為例，對(duì)過程中的技術(shù)難點(diǎn)、要點(diǎn)進(jìn)行分析并提出相應(yīng)的解決措施。

2 工程概況

本工程建筑面積約4500 m2，分東、西兩棟三層混凝土框架結(jié)構(gòu)住宅聯(lián)排（中間采用抗震縫脫開，頂部設(shè)閣樓層）。建筑層高3 m、進(jìn)深（Y向）約15 m，屋頂采用蓋瓦坡屋面，坡屋面處建筑標(biāo)高13.2 m，抗震烈度6度，抗震等級(jí)Ⅴ級(jí)?，F(xiàn)擬對(duì)西側(cè)建筑五跨進(jìn)行拆除，保留西側(cè)建筑東側(cè)兩跨（一層局部三跨）。

3 拆除對(duì)原結(jié)構(gòu)的受力影響分析

①整體指標(biāo)影響：拆除框架結(jié)構(gòu)西側(cè)五跨、保留東側(cè)兩跨（一層?xùn)|側(cè)凸出，局部三跨），對(duì)保留建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析，整體指標(biāo)中一層Y向偏心地震（規(guī)定水平力作用下），西南角角柱最大位移比達(dá)到1.79，大于抗震規(guī)范1.50的限值要求。

②構(gòu)件受力影響：X向原為七跨連續(xù)梁，拆除后框架結(jié)構(gòu)變成兩跨框架梁；原連續(xù)梁變?yōu)槎丝缌?，端跨梁底部彎矩加大，原梁底縱筋配筋不足，受彎承載能力超限約15%。

③抗震構(gòu)造措施影響：原框架跨中梁、板在拆除時(shí)應(yīng)做好鋼筋預(yù)留，修復(fù)加固時(shí)應(yīng)進(jìn)行處理以滿足梁、板端部錨固的要求。

4 拆除施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)

4.1 拆除基本原則

本工程屬于混凝土結(jié)構(gòu)民用建筑的局部結(jié)構(gòu)拆改的工程施工范疇。考慮到待拆除構(gòu)件的類型較多，單一拆除方式效率低、成本高，也不可能完成多樣的拆除工作，無法滿足工期要求；拆除方案設(shè)計(jì)時(shí)需考慮采取減少預(yù)留結(jié)構(gòu)的震動(dòng)，確保預(yù)留建筑安全性的措施。

4.2 拆除方案選擇

針對(duì)本工程拆除、修復(fù)的特點(diǎn)，采取無損拆除過渡跨、剩余部分機(jī)械拆除的施工方案。

4.3 無損拆除過渡跨施工工藝及技術(shù)要點(diǎn)

4.3.1 基本思路

分析預(yù)留結(jié)構(gòu)→明確拆除順序→確定拆除范圍→搭設(shè)臨時(shí)滿堂支撐、預(yù)留施工通道→起重機(jī)械就位→鉆孔吊裝→構(gòu)件切割→構(gòu)件吊運(yùn)→轉(zhuǎn)運(yùn)清理→拆除施工層支撐、進(jìn)行下一層拆除。

4.3.2 施工方法

人工與機(jī)械配合，人工剔鑿，用機(jī)械進(jìn)行水平運(yùn)輸及垂直運(yùn)輸（板根據(jù)起重機(jī)械的回轉(zhuǎn)半徑和吊裝能力來確定構(gòu)件的分塊大小，采取四點(diǎn)起吊法；梁采用雙索雙圈吊運(yùn)；柱采取單索雙股吊運(yùn)）。

4.3.3 無損拆除過渡跨方案設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

①綜合考慮施工安全、施工進(jìn)度等要求，要自上而下分層拆除，先拆非承重（屋面瓦及防水層、保溫層、氣樓等）后拆承重，先內(nèi)墻后外墻；按板、非承重墻、梁、承重墻、柱順序進(jìn)行；嚴(yán)禁立體交叉同時(shí)拆除或數(shù)層同時(shí)拆除。在鑿除過程中始終應(yīng)慢打、輕鑿。交界處鑿除順序?yàn)橄劝搴罅海劝暹吅蟀逯?。先沿板周邊手工開槽脫開梁，以減小鑿除板中時(shí)對(duì)原結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。

②屋檐、陽臺(tái)、雨棚、外樓梯、廣告牌等容易失穩(wěn)的外挑構(gòu)件先行拆除；當(dāng)拆除梁或懸挑構(gòu)件時(shí)，應(yīng)采取有效的控制下落措施。

③拆除建筑欄桿、樓梯、樓板等構(gòu)件，應(yīng)與建筑結(jié)構(gòu)整體拆除進(jìn)度相配合，不得先行拆除；建筑的承重構(gòu)件應(yīng)在其所承載的構(gòu)件拆除后，再行拆除。

④落渣口選取在非人員上下、水平行走的通道位置，并落實(shí)防護(hù)措施；拆除后的墻體應(yīng)及時(shí)清運(yùn)，不得堆放在樓面上。

⑤拆除上層時(shí)，下部樓板梁或者鋼筋骨架網(wǎng)，作為臨時(shí)可靠的水平防護(hù)；嚴(yán)禁先拆除平面板件、割除水平鋼筋的危險(xiǎn)做法。

⑥拆除梁和樓梯板時(shí)，必須從中間往兩端基本對(duì)稱進(jìn)行，嚴(yán)禁先拆兩面端或一端后讓梁和樓梯板下墜；對(duì)跨度、荷載較大的梁、樓梯板的拆除應(yīng)落實(shí)是否加設(shè)支護(hù)措施。梯板未拆除前，嚴(yán)禁對(duì)梯梁有破壞性損傷。

⑦拆除次梁與主梁：鑿0.1 mm的切割縫，割斷一端鋼筋（先下層后上層），使梁自然向另一端傾斜，割斷另一端鋼筋（先上后下）；對(duì)于保留建筑梁端應(yīng)保證足夠的鋼筋預(yù)留長(zhǎng)度。

⑧除立柱倒塌方向應(yīng)選在下層梁或墻上，將立柱切斷部分鋼筋剝出，將反方向的鋼筋和兩側(cè)構(gòu)造鋼筋割斷，向倒塌方向拉斷；嚴(yán)禁拆除獨(dú)立柱、墻時(shí)直接站立頂部作業(yè)，應(yīng)設(shè)立單獨(dú)平臺(tái)或者安全防護(hù)，作業(yè)人員應(yīng)在穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)或腳手架上操作。

4.4 機(jī)械拆除技術(shù)要點(diǎn)

①當(dāng)采用機(jī)械拆除建筑時(shí)，應(yīng)從上至下逐段、逐跨、逐層進(jìn)行拆除，并應(yīng)分段進(jìn)行，不得數(shù)層整體拆除；應(yīng)先拆除非承重結(jié)構(gòu)，再拆除承重結(jié)構(gòu)。拆至邊跨時(shí)應(yīng)采用有效防護(hù)措施防止結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。

②拆除順序：拆除屋頂氣樓造型、外挑構(gòu)件等→高度相匹配的拆除機(jī)械自上而下拆除外墻→自上而下逐層、逐跨拆除樓板、次梁、主梁和立柱。

5 修復(fù)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.1 整體指標(biāo)調(diào)整修復(fù)加固設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①原因分析：本工程一層最大位移比超限，主要是由于預(yù)留建筑東側(cè)底層框架局部凸出造成結(jié)構(gòu)剛度不均勻，質(zhì)心與剛心部分偏置。

②調(diào)整措施：本工程為已有建筑的拆除修復(fù)，通過對(duì)比分析（如表1）及PKPM計(jì)算判定采取加大一層頂與西南角角柱相連的Y向框架梁截面（由240x400加大到240x500）施工周期短、施工可操作性強(qiáng)，經(jīng)計(jì)算西南角角柱底層位移比由1.59變?yōu)?.38，滿足抗震規(guī)范3.4.4條第一款的要求。

③梁加大截面要點(diǎn)分析：梁新增縱筋通過植筋與原混凝土柱可靠錨固，單面新增受拉區(qū)U形箍筋與原梁箍筋焊接，焊接長(zhǎng)度15d（如圖1）。

加固方法對(duì)比分析

5.2 結(jié)構(gòu)承載力加強(qiáng)處理

針對(duì)預(yù)留梁連續(xù)跨變?yōu)槎丝缌旱撞颗浣畈蛔悖ㄔ炷亮嚎缰惺軓澇休d能力超限約15%），本工程采取目前比較成熟的粘貼碳纖維復(fù)合材料的方法滿足結(jié)構(gòu)承載力的要求。

5.3 中間層端節(jié)點(diǎn)梁鋼筋錨固處理

本工程中間層端節(jié)點(diǎn)梁縱筋水平段滿足0.4labe錨固，新建建筑通常采用梁筋90o彎折進(jìn)行錨固。但本工程已經(jīng)成型，現(xiàn)場(chǎng)彎折難度較大，不宜施工也不利于滿足有效保護(hù)層的相關(guān)構(gòu)造要求。本工程通過新加端板焊接（鋼筋直徑≥20mm采用塞焊，＜20mm采用周邊圍焊）的方法（如圖2）解決中間層端節(jié)點(diǎn)梁鋼筋錨固的難題，同時(shí)切除多余的梁預(yù)留外伸鋼筋,并用聚合物砂漿包裹保護(hù)。

5.4 頂層端節(jié)點(diǎn)梁鋼筋錨固處理

①新建建筑常用柱縱筋在端節(jié)點(diǎn)外側(cè)和梁端頂部彎折搭接，以及梁縱筋在端節(jié)點(diǎn)外側(cè)直線搭接兩種方法滿足抗震構(gòu)造措施要求。充分考慮以上兩種方法處理難度較大；本工程參考混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范8.3.5條的啟示，對(duì)梁端通過焊接、粘貼鋼板來實(shí)現(xiàn)梁端鋼筋的有效錨固（如圖 3）。

②施工要點(diǎn)：a.鑿除加固處的粉刷層至混凝土結(jié)構(gòu)層，將混凝土表面打磨平整，除去表面浮漿等雜質(zhì)；b.梁縱筋與鋼板穿孔塞焊；c.鋼板與原混凝土表面沿灌膠孔用結(jié)構(gòu)膠灌縫填實(shí)；d.聚合物砂漿包裹保護(hù)。

6 結(jié)論

①對(duì)于部分拆除、修復(fù)改造工程以不得損傷保留建筑為宗旨，前期應(yīng)重視有效的受力分析與研究，為拆除、修復(fù)加固工作提供可靠、合理的技術(shù)支持。

②本建筑通過拆除、修復(fù)加固設(shè)計(jì)后經(jīng)檢測(cè)鑒定后，可達(dá)到原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

③本工程的拆除，會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，綠色拆除、修復(fù)加固的理念還需進(jìn)一步落實(shí)完善。