機械職稱論文建筑機械拆除施工方法

　　現代城市化進程中，由于城市空間狹小，建筑物非常密集，本篇機械職稱論文采用人工拆除作業進度太慢，爆破作業污染太大，并且密集的城市也帶來了各種不可實施性，研究廢舊高層建筑機械拆除施工具有很重要的意義。但國內機械拆除作業的施工方法仍然處于初級階段，和發達國家相比仍然還有較大差距。希望國內能加大機械拆除的研究力度，努力提高我國的拆除水準。可以發表機械職稱論文的期刊有《建筑機械化》創刊于1980年，是中國工程機械工業協會用戶工作委員會、中國工程機械工業協會施工機械化分會和中國質量協會工程機械分會的會刊，是中國科技核心期刊/建設部優秀期刊，是中國學術期刊綜合評價數據庫來源期刊，月刊，國內外公開發行。《建筑機械化》雜志是介紹工程機械、建設機械、機械化施工及行業信息的綜合性科技期刊，是國內同類刊物中創刊時間早、發行范圍廣、實用性強、影響力大的權威性期刊。

　　摘要:簡要分析了目前國內外建筑常見的拆除機械以及一些先進的機械拆除施工方法，并以具體工程為例，對機械拆除的施工方法進行了探討，指出我國拆除施工方法比較落后，需要大力發展拆除施工技術。

　　關鍵詞:拆除機械，共振法，氣切法，達摩落施工法

　　隨著我國近三十年來城市建設的不斷發展，建筑物總量在不斷增加的同時，廢舊建筑物所占的比例也在逐步上升，每年都有大量的廢舊建筑物需要被拆除。傳統建筑拆除過程中很少考慮環保等因素，隨著社會的發展，人們也越來越認識到保護生態環境的重要性，由此可見，傳統拆除行業中的過度資源消耗已經落后，著眼未來，逐漸會被淘汰。機械拆除法應用于拆除行業在近年來已經被國內外專家，學者以及拆除公司證實是一種環保，可持續，并且在噪聲，揚塵控制等方面有著先天優勢的方法。

　　1國內外建筑機械拆除現狀

　　1.1國內外拆除機械的發展現狀

　　目前國內外常見的拆除機械有起重機，重錘擊，挖掘機，鏟運機等。專業拆除裝置包括液壓破碎鉗，混凝土破碎鉗，液壓剪，液壓鉆等[1]。全球知名工程機械商例如CAT，沃爾沃，日立，現代均有生產。在我國，規模最大也最具有代表性的機械廠商例如三一重工，徐工集團等也能生產，但生產出來產品的技術水平及利潤都落后于國外。

　　1.2智能機器人用于機械拆除施工

　　機械拆除隸屬于建筑工程，也是高危作業。國外經過多年發展，最早研究出拆除智能機器人，能夠用于拆除工程，冶金工業等行業。瑞典布魯克公司開發研制的多功能機器人各項技術處于世界領先地位，是目前世界上最大的拆除機器人供應商[2]。智能拆除機器人的優勢在于能夠節能，安全的完成拆除作業中的危險工作，能夠適應沙土地面，泥濘地面以及坎坷不平的廢墟地面等各種地形。智能拆除機器人最關鍵技術是拆除作業能力，能夠根據拆除對象自我調整拆除方案，提高拆除效率，并且保證機器人穩定，高效率的進行工作。隨著國內拆除行業設備逐漸朝著機械化，智能化發展，智能機器人能夠勝任的工作更多，能夠適應的作業環境會越來越廣。部分構筑物如橋梁，海底隧道等涉及到水下施工作業，水下拆除施工也是未來機器人的發展方向。

　　1.3兩種國內新興的機械拆除技術

　　1)共振法用于機械拆除。國內有一種新技術進行建筑物的機械拆除，采用共振[3]的方法，在待拆除墻體上安裝共振器，測出墻體的自振頻率，然后利用共振器使墻體振動，當施加的外荷載頻率與墻體達到一致時，引起墻體的共振，破壞墻體，導致墻體脫落。共振法的使用過程中，鋼筋和墻體能夠比較輕易分開，這給廢舊建筑材料的回收帶來極大的便利。共振激振器在工作中能夠多次重復使用，成本能夠多次少量分攤到拆除過程中。不過目前共振法拆除建筑物處于實驗室理論當中，還處于理論階段，大規模商用還有待進一步的研究。共振法與傳統的機械拆除，爆破拆除相比較，不會產生粉塵，也不會產生噪聲。系統達到共振時，激勵輸入機械系統的能量最大，墻體達到最大的位移變化，能夠充分利用共振器釋放的能量，能量的利用效率達到最高。

　　2)氣切法用于機械拆除。氣切法原理是采用氧—乙炔或者氧氣通過割矩燃燒產生的高溫融化混凝土，然后切割混凝土。氣切法目前廣泛應用于金屬的切割，通過改進，可以用于切割磚石，混凝土等。乙炔燃燒中心溫度可以高達3600℃，超過了混凝土的熔點。氣切法是采用高溫融化進行切割，不會產生噪聲，也不會有爆破法產生的煙塵，屬于可持續發展的拆除工藝。但是目前這種技術只是在小范圍內應用，如果未來有大量采用這種技術的拆除實例，有可能改變國內拆除作業方法的現狀。

　　1.4國外機械拆除的運用

　　1)“TECOREP”拆除系統。大成建設的“TECOREP”系統[4]，首先在酒店的頂樓通過搭設圍護結構，類似于給酒店大樓搭設一頂帽子。在帽子中通過操作液壓千斤頂來控制帽子的升降。根據數據的統計，采用這種施工方法，可以在無損大樓外觀的前提下，緩慢的拆除了這棟大樓。跟傳統拆除施工方法相對比，幾乎沒有揚塵，并且降低了噪聲，對周圍居住區的影響大大降低。千斤頂控制的垂直下落裝置還裝配有電力回收裝置，將帽子下落過程中的重力勢能轉換為電能。重力勢能跟帽子的質量成正比，也跟產生的電力成正比關系。如果用直觀的數據，噪聲比傳統施工方法降低20dB，節約的電力可利用于垂直運輸。

　　2)達摩落施工法。鹿島建設公司開發的達摩落施工法是從建筑物的底層開始對建筑物進行拆除，建筑會緩慢地越變越矮。達摩落施工法的主要思路是在建筑底層的所有框架柱上面安裝液壓千斤頂，并在拆除之前對建筑物安裝圍護墻，圍護墻的作用是提高建筑物的橫向抗傾覆能力。眾所周知，日本是島國，整個國家處于太平洋地震帶上，每年會發生大量的中等及以上有感地震，施工期間樓層的安全性系數需要驗證。提高橫向抗傾覆能力能有效抵抗拆除過程中地震對建筑物安全的影響。核心墻體安裝之后，將建筑物的每個框架柱由液壓千斤頂立起來，降低其中一個，然后將框架柱切掉，又將液壓千斤頂升上去，如此重復，直到樓層降低，這種方式拆除建筑對周圍建筑影響較小。根據數據統計，采取達摩落施工法最多降低的揚塵量在10%～50%之間。因為是在地面施工，不會有建筑廢料從拆除層拋下，幾乎不會有噪聲和震動。這種施工方法能夠提高機械的使用效率，降低二氧化碳的排放量，而且能夠極大提高廢舊建筑材料的利用率。

　　2工程實例

　　2.1工程概況

　　主體結構6層，局部六躍七框架結構，建筑高度22.54m。總建筑面積5613.29m2(商場面積1729.28m2)，此建筑屬于商住兩用樓，1層及2層為商鋪，3層以上為住宅樓，中間部分單體跨7層。按照7度抗震設防，建筑類別為三類，工程等級為三級，耐火等級為二級。

　　2.2基本拆除方案的選擇

　　該單元樓總高23m左右，呈左右對稱結構。總高約24m的樓房，其拆除方案可以使用大型機械進行逐層拆除，人工清除廢渣的施工方法。因為目前的大型機械最高可以達到30m左右，本套樓房符合大型機械的拆除要求，因此施工方案采用大型機械破拆。

　　2.3拆除前的準備工作

　　小區處在市中心位置，處于交通要道，拆除施工前應該做好建筑周邊的構筑物處理工作。建筑物周邊的構筑物除了必須保留的以外，應該盡可能在進場時將其拆除。

　　2.4施工作業

　　1)標準層的拆除。拆除時根據JGJ147—2004自上而下，分段拆除，先承重結構，后非承重結構[5]。該樓屬于框架結構，拆除的順序應選擇為屋頂→板→墻→梁→柱→基礎。房屋的高度約為23m，拆除高度小于ZAXIS450最大工作高度，因此不需要采用墊高法增加工作高度，挖掘機采用ZAXIS450。大型拆除工具進場前，先對該樓采取室內拆除。室內拆除包括不能帶走的如裝修，水，電，燃氣管道，網線等。管道網絡拆除時應當請專業公司的人來審核改造設計的線路并且截斷管線，保證拆除時安全。拆除施工隊進場，挖掘機前安裝加長臂液壓剪，機械拆除躍層部分屋頂。拆除屋架之后，拆下的屋架混凝土塊要用普通液壓剪進行二次粉碎，并剝離出里面的鋼筋，回收。

　　頂層屋架拆除后，先將躍層部分鋼筋混凝土柱，梁先拆除掉。拆除躍層部分外墻，首先用機械液壓錘拆除外墻，車身在外，錘頭深到建筑物內部，拆除外墻體時嚴格注意墻體的倒向，渣土和墻體破碎物都嚴禁向外掉渣。當躍層部分外墻拆除完后，再拆除內墻。墻體拆除后開始拆除躍層部分的梁。拆除躍層屋架時，加長臂液壓剪破壞掉了部分梁，剩余的小型梁體可以采用液壓錘破壞梁體的一段，將梁四周外皮打掉以后，再使用氧—乙炔切割鋼筋，切斷掉一根梁，如此反復，直到所有梁體全部掉下。接下來拆除躍層部分的柱子。采用液壓剪首先在柱的柱根部分打一個鍥口，再用液壓錘剪把上段壓倒，最后用鋼絲繩將上段拉倒。依次將所有的柱子都拆倒完畢后將柱子破碎，分離成小的混凝土運送至底層。拆除躍層部分混凝土底板選擇人工風鎬敲打拆除，但拆除時必須非常注意，樓板一旦打通，容易出危險，因此嚴禁人員或材料匯集在樓板上，操作人員必須系好安全帶。

　　躍層部分完全拆除后，拆除躍層部分腳手架，然后開始準備拆除6層，此時整個6層由左部及中部以及右側組成。左部及右側的屋架梁尚未拆除，大型機械不方便開入。6層樓部分屋架梁尺寸與躍層部分大同小異，為加快拆除進度，采用加長臂液壓剪，剪下框架梁，但注意操作的時候要特別小心，防止梁臂坍塌。拆下梁體后，采用人工風鎬破壞掉梁體，再通過外掛施工電梯運送至底層。6層屋架梁拆除以后，先用小型液壓錘拆除掉所有墻體。拆除過程中密切注意墻體的倒向，先拆除內墻，最后再拆除外墻體。然后將破碎機吊運至6樓，采用GB501小型破碎機用于搗碎建筑物的墻，柱，梁等主要承重結構，使其坍塌以及建筑物塌后解體破碎。

　　破碎機只拆除位于建筑物內部的柱子，邊柱仍應采取破碎機打擊柱下部造成鍥口，再采用鋼絲繩把上段拉倒，注意傾倒方向一定要向建筑物內部，再剝離掉混凝土，通過垂直運送設備轉運至底層。整個6層是現澆混凝土板結構，板比較薄，通常厚度在10mm左右，且人機都要在板上作業。一旦樓板被壓垮，人機都有可能掉到下面一層。我們采用200型的液壓錘進行板的拆除作業。拆除作業時，液壓錘的拆除方向從左側副樓沿著主樓方向行進，最后行進至拆除右側副樓，可以利用拆除板作業時產生的渣土堆積成堆，最后拆除機器沿著渣土開進至5樓。

　　板拆除作業時，先拆除6層與5層之間的樓梯，左右側副樓均有一部單跑樓梯，可采用的方法是通過風鎬破壞掉樓梯部分混凝土，拆除時從上到下使用風鎬，空壓機逐段拆除，待樓梯混凝土全部都拆除掉后，再割斷鋼筋，整塊下落至5層。5層與4層均為標準層，拆除方法和6層一樣。3層有一個不規則形狀的露臺。拆除露臺時，因為露臺部分開間相對較大，拆除方法與標準層無異，但露臺部分沒有屋頂，拆除順序按照先拆除邊柱，再拆除隔墻，最后液壓錘拆除混凝土板。邊拆除邊清渣。

　　2)商業鋪面的拆除。2層與1層均為商鋪，商鋪開間比較大，可以直接用裝載機吊裝小型改裝破碎錘的挖掘機至2層樓板。挖掘機的型號采用CAT306E2，破碎錘型號選擇GB120E。整個商鋪內沒有隔墻，所以機械能夠直接在商場內部開動。此時2層商鋪內，建筑結構僅剩了混凝土柱，起維護作用的外墻，住宅出入口附近的衛生間，以及露臺東側客廳，臥室的隔墻。將改裝后的挖掘機先開進露臺西側的衛生間，拆除衛生間周圍的墻體。

　　然后開至露臺東側的住宅部分，用破碎錘拆除掉內墻部分。拆除外墻時，為了保證外墻絕對向內倒，此時東側外墻有多根柱子，柱子與柱子之間的間隔在6m左右，可以先在墻下側打鍥口，然后用鋼絲綁在液壓錘上，機械向后退，將外墻向內拉倒。外墻拆除完畢，開始沿著露臺東側按順序拆除混凝土柱，拆除的方法仍然是先用破碎錘破碎掉柱子底部的混凝土，再通過改裝的液壓鉗剪斷部分鋼筋，最后再打掉柱子上側部分混凝土，再通過拉倒的方法拆除柱子。柱子拆除后，割掉柱子頭裸露在外的鋼筋，再用破碎錘對板進行破拆，破拆時，將板劃分成若干個單元格，由距離機車最近的地方逐步向前拆，一方塊一方塊的打或者剪。

　　破除后若混凝土塊掉至1樓，鋼筋仍然未斷時，采用人工割斷鋼筋。拆除時必須保持一定的角度，破碎塊度不要大，否則會被砸車，不要過早的破碎板下的梁柱。當最后一個方格塊被拆除掉，挖掘機不能開動時，人駕駛挖掘機從渣土處開至1層。再從1層對2層梁進行破拆，拆除時，可以進度略快一些，1層樓面能夠承受梁掉下的撞擊。2層梁破拆后，拆除所有的圍擋，并且取掉外掛施工電梯。選用三輛CAT306E2對1層墻，柱進行破拆，柱子拆除時，剪斷與基礎連接的鋼筋。

　　3)基礎拆除。地面建筑拆除以后，對該樓基礎部分進行拆除，查詢設計圖紙可以得知，整個建筑采用鋼筋混凝土柱下獨立基礎，基礎根據截面尺寸不同，總共分為14種不同大小的柱基礎。基礎總共個數有50個左右，基礎與基礎之間由現澆地梁相互連接，現澆地梁的截面大小為250×650，梁與基礎之間錯落連接在一起。基礎最大埋深3.5m，最小埋深2.5m。由建筑物的使用性質可知，基礎只有建筑物基礎，不包含有設備基礎。開挖時，在基礎周圍，每邊至少留出1m～2m的空間進行開挖基礎，所以開挖寬度經過計算為32m左右，開挖長度為50m左右，把基礎全部暴露出來。開挖深度大于基礎的最大埋深，即最小開挖深度大于3.5m。開挖的土倒在周邊，不至于導致基礎塌方即可。因為拆完基礎之后還要回填基坑，并且還要額外轉運土填實挖掉基礎的部分。

　　開挖機械采用挖掘機進行開挖，具體的機械選擇根據周圍環境，采用正鏟挖掘機開挖。整個基礎暴露出來后，對于鋼筋混凝土基礎的破碎方法，因為基礎采用的C25等級的混凝土強度不高，采用GHB900型液壓錘對基礎進行破拆。液壓錘破碎基礎的原則采取:由上到下，由邊及內，邊破碎邊斷筋。液壓錘盡量打擊自由面多的地方，每次破碎時不能塊度過大，鋼筋暴露出來后，應立即由焊工割斷鋼筋并取出來，防止鋼筋妨礙施工。現澆地梁因為細長，破碎方法基本和獨立基礎方法一致，都是先破碎掉周邊混凝土，邊切斷鋼筋邊清理，直到全部破碎完。等到基礎破碎完，建渣全部運走后，進行基礎回填。回填基坑后，要使填平后的基坑高于周圍地面，因為土會固結排水，適當壓一下，再交付給業主，該樓拆除整體完工。

轉載請注明來自發表學術論文網：http://www.zpfmc.com/jzlw/12111.html