孟煒航，佀同輝，薛玉峰，謝景華，劉學(xué)洋

(中建鐵路投資建設(shè)集團(tuán)有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，很多建筑物需進(jìn)行拆改，以滿足新的使用功能需求。結(jié)構(gòu)拆除常使用風(fēng)鎬、電鎬進(jìn)行施工，但采用傳統(tǒng)的風(fēng)鎬、電鎬設(shè)備進(jìn)行大型預(yù)應(yīng)力雨棚拆除時，對既有建筑結(jié)構(gòu)的擾動較大，影響既有建筑結(jié)構(gòu)使用壽命，且噪聲、粉塵污染嚴(yán)重，不符合綠色施工要求。

面對大型預(yù)應(yīng)力雨棚拆除難題，施工過程中采用鋼管腳手架對預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)進(jìn)行回頂卸載，對既有建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行粘鋼加固，采用25t汽車式起重機(jī)對混凝土構(gòu)件進(jìn)行吊重維護(hù)，配合液壓繩鋸、液壓墻鋸對混凝土構(gòu)件進(jìn)行分塊拆除，避免對既有建筑結(jié)構(gòu)造成較大擾動，保證既有建筑結(jié)構(gòu)安全，滿足使用壽命要求，并降低噪聲、粉塵污染。

1 工程概況

哈爾濱太平國際機(jī)場T2航站樓工程是哈爾濱市地標(biāo)性建筑，原T1航站樓預(yù)應(yīng)力雨棚(見圖1)及外部造型構(gòu)件影響T2航站樓二階段施工，為確保施工順利進(jìn)行，在保證T1航站樓結(jié)構(gòu)安全的前提下，拆除T1航站樓預(yù)應(yīng)力雨棚。

圖1 原T1航站樓雨棚

2 施工難點

1)原T1航站樓建成于1982年，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)拆除時，易對T1航站樓結(jié)構(gòu)造成擾動，影響結(jié)構(gòu)安全與使用壽命。

2)原T1航站樓預(yù)應(yīng)力雨棚長118m，預(yù)應(yīng)力主梁截面尺寸為600mm×900mm，次梁截面尺寸為400mm×700mm，構(gòu)件自重較大，拆除時可能因脆性斷裂引發(fā)危險。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→雨棚結(jié)構(gòu)卸載→原T1航站樓結(jié)構(gòu)加固→雨棚樓板拆除→雨棚次梁拆除→雨棚主梁拆除→材料外運。

3.2 施工要點

3.2.1雨棚結(jié)構(gòu)卸載

考慮雨棚主梁為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，為確保結(jié)構(gòu)應(yīng)力調(diào)整分布均勻，施工前優(yōu)先完成雨棚結(jié)構(gòu)卸載。結(jié)構(gòu)卸載采用鋼管腳手架進(jìn)行回頂，在雨棚范圍內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架，腳手架搭設(shè)基底主要位于2層高架橋橋面，局部位于航站樓懸挑板處，考慮懸挑板承載力不足，需自懸挑板下方1層地面開始搭設(shè)腳手架，延伸至懸挑板底部，并回頂牢靠，腳手架搭設(shè)需確保立桿貫通?？紤]結(jié)構(gòu)安全，腳手架范圍沿結(jié)構(gòu)邊外擴(kuò)2跨。航站樓內(nèi)主梁結(jié)構(gòu)卸載時，考慮僅進(jìn)行主梁加固，沿主梁進(jìn)行腳手架搭設(shè)、回頂即可。

搭設(shè)鋼管腳手架，鋼管規(guī)格為φ48.3mm×3.5mm，立桿橫距900mm，縱距900mm，步距1 200mm，頂部采用U形托+50mm×100mm雙木枋進(jìn)行回頂支撐。

主梁、次梁結(jié)構(gòu)荷載較大，在梁底增設(shè)水平立桿，每隔900mm設(shè)置1道。梁底立桿實際間距為450mm。自梁底開始向兩側(cè)搭設(shè)架體。梁兩側(cè)立桿提供小橫桿拉結(jié)，并托住梁底。

3.2.2原T1航站樓結(jié)構(gòu)加固

高架橋雨棚拆除可能影響原T1航站樓結(jié)構(gòu)安全，施工前應(yīng)優(yōu)先完成原T1航站樓結(jié)構(gòu)加固(見圖2，3)。本工程結(jié)構(gòu)加固采用粘鋼法，選用Q345B熱軋鋼板。粘鋼時采用灌注型粘鋼膠，粘鋼膠膠體強(qiáng)度、黏結(jié)強(qiáng)度和老化性能滿足GB 50367—2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》A級膠的要求，粘鋼膠抗沖擊剝離韌性滿足GB 50550—2010《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》要求，在沖擊荷載作用下無黏結(jié)面剝離。粘鋼膠應(yīng)提供配套的錨栓固定系統(tǒng)，應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》要求，選用高強(qiáng)化學(xué)錨栓，該錨栓作用時幾乎無膨脹擠壓應(yīng)力，溫度敏感度低，可保證在正常使用條件和受火情況下整個加固系統(tǒng)安全。

圖2 結(jié)構(gòu)加固示意

圖3 結(jié)構(gòu)加固典型節(jié)點

使用角磨機(jī)打磨混凝土構(gòu)件粘鋼部位浮漿至露出堅硬石面。打磨厚度一般為2～3mm，打磨寬度大于鋼板寬度1cm以上(每邊寬出鋼板5mm以上)。鋼板粘貼面進(jìn)行除銹、粗糙處理，利用角磨機(jī)打磨鋼板表面至露出金屬光澤，打磨細(xì)紋路應(yīng)與受力方向垂直(梁底、板底、板頂鋼板打磨紋路垂直于鋼板長度方向，U形箍鋼板打磨紋路平行于鋼板長度方向)，并用清潔劑將鋼板粘貼面擦拭干凈。

根據(jù)施工要求放出鋼板粘貼位置線和錨栓點位，確定錨栓鉆孔規(guī)格。根據(jù)錨栓分布，在鋼板相應(yīng)位置鉆孔，將鋼板上的孔與錨栓對準(zhǔn)粘貼到位后，立即沿著同一方向逐個擰緊錨栓，使粘鋼膠從邊緣擠出。余膠清理干凈后，在原鋼板表面涂刷防銹漆，如有防火需求，還應(yīng)在表面按照要求涂刷防火材料，如圖4所示。

圖4 主梁加固完成

3.2.3雨棚拆除

待結(jié)構(gòu)加固施工完成，粘鋼構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求后，進(jìn)行高架橋雨棚混凝土構(gòu)件拆除。高架橋雨棚混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力主梁間隔9 000mm設(shè)置1道，非預(yù)應(yīng)力次梁位于主梁中間。

1)測量放線

拆除前應(yīng)安排專業(yè)測量工程師進(jìn)行雨棚樓板測量放線，根據(jù)實際情況在雨棚樓板上標(biāo)出混凝土樓板及梁邊線，并彈線撒白灰。

2)雨棚樓板拆除

拆除工作優(yōu)先從混凝土樓板開始。樓板拆除選用2臺液壓墻鋸，自混凝土雨棚兩端對稱施工，每跨樓板分4次自結(jié)構(gòu)體切割，切割物采用起重機(jī)調(diào)運離場。分塊尺寸約為2.0m×3.2m，自重約21kN。

3)雨棚次梁拆除

雨棚次梁為普通混凝土結(jié)構(gòu)，待混凝土樓板拆除完成后，優(yōu)先進(jìn)行次梁混凝土拆除?？紤]次梁混凝土厚度較大，現(xiàn)場施工選用2臺液壓繩鋸，樓板構(gòu)件拆除完成后，及時清理相關(guān)位置滿堂腳手架，僅保留梁底腳手架回頂即可。在梁構(gòu)件施工期間，液壓繩鋸在高架橋橋面處進(jìn)行施工，混凝土次梁自結(jié)構(gòu)體切割分離后，采用起重機(jī)調(diào)運離場。切割過程中應(yīng)安排25t汽車式起重機(jī)進(jìn)行吊重維護(hù)，防止梁體斷裂時傾覆，待平穩(wěn)落于架體后再直接調(diào)離。

4)雨棚主梁拆除

雨棚主梁為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，主梁拆除時應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行預(yù)應(yīng)力卸載。為確保拆除安全，拆除前須進(jìn)行鋼絞線預(yù)應(yīng)力釋放。為防止鋼絞線、錨具、夾片等構(gòu)件飛出造成人員傷害，在主梁鋼絞線末端位置搭建防護(hù)平臺，利用20mm厚、0.8m寬、1m長的鋼板對鋼絞線末端進(jìn)行安全防護(hù)，內(nèi)部填筑沙袋，以緩沖沖擊力。在主梁梁體與結(jié)構(gòu)外墻交接位置確定破碎點，人工使用電鎬破除，找到鋼絞線后安裝鋼絞線抱箍錨栓，并安裝防崩鋼箍進(jìn)行固定。人工采用氧焊切割鋼絞線進(jìn)行放張，焊割過程中應(yīng)保持焊割速度，調(diào)節(jié)乙炔、氧氣比例，進(jìn)行逐步緩慢切割，以保證鋼絞線預(yù)應(yīng)力逐步釋放，避免因瞬間釋力造成鋼絞線甩動傷人。主梁混凝土結(jié)構(gòu)采用液壓繩鋸自主體切割分離時，安排25t汽車式起重機(jī)進(jìn)行吊重維護(hù)，防止梁體斷裂傾覆。汽車式起重機(jī)停放在現(xiàn)有高架橋處，行車路線及站位點同樓板切割行走路線，地面支設(shè)1臺75t汽車式起重機(jī)配合施工。待平穩(wěn)落于架體后，分塊或直接利用起重機(jī)調(diào)運離場。主梁混凝土結(jié)構(gòu)拆除按照自兩端向中間的方式對稱進(jìn)行，依次調(diào)運離場。

3.2.4材料外運

混凝土構(gòu)件切割分塊完成后，通過25t汽車式起重機(jī)調(diào)運離場，作業(yè)平臺主要為現(xiàn)有高架橋。經(jīng)復(fù)核，現(xiàn)有高架橋橋面荷載滿足要求。

混凝土板塊自結(jié)構(gòu)體分離后，應(yīng)分割成小塊，采用鋼絲繩在四角固定后一次性調(diào)運離場。次梁及主梁構(gòu)件應(yīng)用鋼絲繩進(jìn)行捆綁固定，確保調(diào)運過程中無滑動、墜物風(fēng)險。鋼絲繩選型等嚴(yán)格按照設(shè)備廠家及相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

腳手架、施工材料、建筑垃圾等應(yīng)及時清運離場。

4 施工效果

哈爾濱太平國際機(jī)場T2航站樓項目采用大型預(yù)應(yīng)力雨棚拆除及鄰跨結(jié)構(gòu)加固技術(shù)，安全高效地完成了原T1航站樓雨棚拆除。通過對原T1航站樓結(jié)構(gòu)進(jìn)行粘鋼加固，并采用液壓繩鋸、液壓墻鋸對混凝土構(gòu)件進(jìn)行分塊拆除，減小了對既有建筑結(jié)構(gòu)擾動的影響，保證了原T1航站樓結(jié)構(gòu)安全和外觀完整，噪聲、粉塵污染小，得到了業(yè)主、旅客一致好評。

5 結(jié)語

大型預(yù)應(yīng)力雨棚拆除及鄰跨結(jié)構(gòu)加固技術(shù)在哈爾濱太平國際機(jī)場T2航站樓項目中的應(yīng)用，增加了大型預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)拆除安全系數(shù)，減小了傳統(tǒng)風(fēng)鎬、電鎬等設(shè)備拆除時對既有建筑結(jié)構(gòu)的擾動，保證結(jié)構(gòu)安全，同時降低了噪聲、粉塵污染，符合綠色施工要求，相比高壓水射流拆除降低了成本。本研究形成的較成熟預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)拆除經(jīng)驗，可為類似工程施工提供參考。