胡榮
(上海電力學院基建處 上海 200090)
高校既有建筑物保護性拆除實例分析
胡榮
(上海電力學院基建處上海200090)
國內許多高校有年代較為久遠的歷史建筑,這些建筑雖然由于建設時間較長,局部存在一些影響正常使用的問題,但是對于學校而言,這些建筑有著一定的歷史意義,不能拆除重建,因此可以拆除存在問題的局部,保留可以正常使用的部分。本文以某高校的一幢歷史建筑為例,對既有建筑物保護性拆除方案進行了詳細分析。
高校;既有建筑;保護性;拆除
國內大多數高校成立時間較長,尤其校區位于市區內的高校,其校內建筑亦有著很長的使用時間,有的甚至已經超出了其設計使用年限,會出現不可避免的問題,譬如:不均勻沉降,墻體開裂,屋面漏水等。這些都嚴重影響到建筑物的正常使用,由于這些建筑具有一定的歷史意義,不能整體拆除重建。因此,需要在保證在不影響保留部分正常使用的情況下,對存在問題的部分進行拆除加固[1]。
本項目為某高校內一幢教學實驗樓,三層砌體結構,房屋樓面及屋面均為現澆板,整體結構為縱橫墻混合承重結構。整棟建筑南北向長61.4m、東西向寬22m(見圖1),首層高3.9m,其余兩層高度為3.6m,建筑總高度11.60m,建筑面積約3100m2。

圖1 平面布局圖
該建筑始建于1959年,設計使用年限50年,目前該建筑也已超出設計使用年限。90年代初,于該樓北側修建一幢6層宿舍樓,兩幢樓相距約1m。限于50年代我國建筑業的整體水平、當時的建筑材料質量、施工技術以及近距離新修宿舍樓等原因,該幢建筑物北側靠近宿舍樓的3跨以及北側樓梯間均出現不同程度的斜裂縫,影響繼續正常使用。經鑒定,該建筑房屋整體向東北方向傾斜,向北最大傾斜率3.5‰,向東最大傾斜率4.8‰,局部不均勻沉降高達7.6‰,超過相關規范規定的4‰限值。其中不均勻沉降,與新建宿舍樓存在一定的相關性。鑒于鑒定結果,決定拆除北側3跨損壞較為嚴重的結構,保留余下部分繼續使用。
目前,房屋拆除的方式方法有很多,主要可分為:人工拆除、機械拆除、爆破拆除等三種[2]。
2.1人工拆除
人工拆除常見于拆除磚木結構等,即完全以人力對建、構筑物的磚墻等進行拆除。雖然其技術要求低,拆除成本低,噪聲和粉塵污染小、方式靈活、限制少,也有利于舊材料回收,但拆除速度慢,耗時耗力,且拆除時對人員安全防護的要求很高。鑒于其安全性差,效率低,除非有特定的要求,現在純人工拆除的作業已經很少,屬于落后的拆除方法。
2.2機械拆除
機械拆除是利用專用或者通用的機械設備經更換工作裝置直接將建筑物解體或者破碎,是一種現金的低公害拆除方法,其拆除過程中對周圍環境影響較小,可以控制在原建筑物占地范圍之內,拆除過程十分安全。由于解體和破碎可以同時完成,拆除速度快,綜合成本低。目前,較為成熟的機械拆除方法主要有:破碎機拆除法,破碎鉗(剪)拆除法,擺錘撞擊拆除法,機械鋸切拆除法,液壓劈裂拆除法。
2.3爆破拆除
爆破拆除就是利用炸藥釋放的能量破壞關鍵受力構件,使之失去承載能力,在建(構)筑物整體失穩的條件下,倒塌、觸地破壞[3~5]。此方法常見于高聳建構筑物的拆除,拆除時能控制倒塌方向、控制破壞范圍、控制破碎程度、控制爆破危害,這種方法安全、快捷。
根據鑒定結果并結合實際情況,決定實施保護性部分拆除,保留該建筑結構安全部分,拆除北側3跨和樓梯間。本工程位于校內中心地帶,周圍分別為教學樓、宿舍樓、食堂和實驗樓,各建筑單體距離擬拆建筑物距離較近,且人流較密集,考慮到校內師生的安全以及對周圍環境等的影響,決定采用機械靜力切割配合人工拆除的方法對擬拆除部分進行拆除,這樣才能在拆除的過程中絕對保證拆除工作不影響剩余結構的安全以及后續使用功能[6]。
經咨詢專家的意見,為保證保留結構的后續正常使用,本次拆除最好采取“一切到底”的靜力切割方式,先將擬拆除部分和保留部分徹底分開,然后對擬拆部分采取機械和人工相互配合方式進行破碎拆除,這樣即可將對保留部分的影響降低到最小。但此方案存在一定的安全不穩定因素,擬拆除部分與保留部分分開之后,其結構穩定性無法保證,人工拆除屋、樓面板以及墻體的時候,可能出現危險。結合專家意見、施工條件及環境等方面綜合考慮,確定拆除方法:采用人工與機械相結合拆除。
(1)首先人工拆除門窗,在擬拆除部分的2、3層樓板上鑿出5~6個大小約1m2左右的洞口,2、3層洞口相互錯開,方便上層建筑垃圾堆積到地坪,防止樓板面荷載過大,確保拆除過程中的拆除部分結構穩定安全。
(2)嚴格按照建筑施工的逆順序進行,先拆除外挑部分及水槽,全部拆完后,確定切割位置。采用切割機分離被拆和保留的樓板面,一米一段(東西向1m,南北向0.5m),用風鎬、電錘、鐵錘工具粉碎混凝土,結束后依次進行第二個1m板的拆除施工。
(3)余下大面積樓面用風鎬和電錘等工具進行解體,屋面整個拆除后用切割機切斷圈梁,進行粉碎,最后自上而下利用工具進行粉碎拆除。
(4)余下兩層樓面按照重復上述步驟進行拆除。
(5)一層樓面切割分離開之后,用挖掘機進行機械拆除,拆除水平順序為自南向北,自上而下。
拆除工程完成后(見圖2、圖3),相關單位對該房屋剩余結構的相對傾斜度、整體傾斜、不均勻沉降等進行了檢測鑒定。

圖2 拆除剖面圖

圖3 拆除完成后效果圖
測量結果(見表1)顯示:比較兩次測量結果,依據上海市《地基基礎設計規范》(DGJ08-11-2010)的規定,認為所檢測房屋地基沉降已基本穩定。
由測量結果(表2)可以看出,現階段上海電力學院躍進樓房屋南北方向最大整體傾斜值為2.67‰(由南向北),東西方向最大整體傾斜值為3.16‰(由西向東),這與沉降測量結果相一致。所有房屋整體傾斜值均小于上海市工程建設規范《地基基礎設計規程》(DGJ08-11-2010)所規定的限值4.0‰。
根據拆除結果的分析,可以認為:
(1)房屋南北方向最大整體傾斜值為2.67‰(由南向北),東西方向最大整體傾斜值為3.16‰(由西向東)。房屋整體傾斜值均小于上海市工程建設規范《地基基礎設計規程》(DGJ08-11-2010)所規定的限值4.0‰,整體傾斜量較小。房屋地基沉降已基本穩定。

表1 沉降測量數據表

表2 整體傾斜數據表
(2)根據《房屋完損等級評定標準》(城住字[84]第678號)3.3條的規定,可以認定該幢房屋承重結構和地基屬于一般損壞房屋等級,裝修部分為一般損壞房屋等級。
(3)局部拆除工程未對房屋的損傷狀況造成明顯影響,該建筑目前不屬于危險房屋,采取可靠措施修復后的房屋可以正常使用。
[1]殷惠君,王玉玲,亓立剛,呂西林.中國國家博物館加固改造工程保護性拆除施工[J].施工技術,2009,38(2):55~59.
[2]馬建軍,段衛東.采用機械與爆破聯合作業對建筑物進行控制拆除[J].建筑技術,2003,34(6):430~432.
[3]廟延鋼.我國工程爆破技術研究及應用進展[J].云南冶金,2002,31(3):3~8.
[4]汪旭光,于亞倫.21世紀的拆除爆破技術[J].工程爆破,2000,6(1):32~ 35.
[5]李宏剛.建筑結構改造綜合技術的分析[J].城市建筑,2012(17):41~43.
[6]劉建平,李玉潔.磚木結構加固改造修復關鍵技術[J].工程抗震與加固改造,2011,33(4):105~109.
TU746.5
A
1673-0038(2015)10-0065-02
2015-2-21
胡榮(1986-),男,四川廣元人,助理工程師,碩士研究生,主要研究方向為高校基本建設、土工合成材料、加筋地基和邊坡。