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建筑机械拆除施工方法

随着我国近三十年来城市建设的不断发展，建筑物总量在不断增加的同时，废旧建筑物所占的比例也在逐步上升，每年都有大量的废旧建筑物需要被拆除。传统建筑拆除过程中很少考虑环保等因素，随着社会的发展，人们也越来越认识到保护生态环境的重要性，由此可见，传统拆除行业中的过度资源消耗已经落后，着眼未来，逐渐会被淘汰。机械拆除法应用于拆除行业在近年来已经被国内外专家，学者以及拆除公司证实是一种环保，可持续，并且在噪声，扬尘控制等方面有着先天优势的方法。1国内外建筑机械拆除现状1．1国内外拆除机械的发展现状目前国内外常见的拆除机械有起重机，重锤击，挖掘机，铲运机等。专业拆除装置包括液压破碎钳，混凝土破碎钳，液压剪，液压钻等［1］。全球知名工程机械商例如CAT，沃尔沃，日立，现代均有生产。在我国，规模最大也最具有代表性的机械厂商例如三一重工，徐工集团等也能生产，但生产出来产品的技术水平及利润都落后于国外。1．2智能机器人用于机械拆除施工机械拆除隶属于建筑工程，也是高危作业。国外经过多年发展，最早研究出拆除智能机器人，能够用于拆除工程，冶金工业等行业。瑞典布鲁克公司开发研制的多功能机器人各项技术处于世界领先地位，是目前世界上最大的拆除机器人供应商［2］。智能拆除机器人的优势在于能够节能，安全的完成拆除作业中的危险工作，能够适应沙土地面，泥泞地面以及坎坷不平的废墟地面等各种地形。智能拆除机器人最关键技术是拆除作业能力，能够根据拆除对象自我调整拆除方案，提高拆除效率，并且保证机器人稳定，高效率的进行工作。随着国内拆除行业设备逐渐朝着机械化，智能化发展，智能机器人能够胜任的工作更多，能够适应的作业环境会越来越广。部分构筑物如桥梁，海底隧道等涉及到水下施工作业，水下拆除施工也是未来机器人的发展方向。1．3两种国内新兴的机械拆除技术1)共振法用于机械拆除。国内有一种新技术进行建筑物的机械拆除，采用共振［3］的方法，在待拆除墙体上安装共振器，测出墙体的自振频率，然后利用共振器使墙体振动，当施加的外荷载频率与墙体达到一致时，引起墙体的共振，破坏墙体，导致墙体脱落。共振法的使用过程中，钢筋和墙体能够比较轻易分开，这给废旧建筑材料的回收带来极大的便利。共振激振器在工作中能够多次重复使用，成本能够多次少量分摊到拆除过程中。不过目前共振法拆除建筑物处于实验室理论当中，还处于理论阶段，大规模商用还有待进一步的研究。共振法与传统的机械拆除，爆破拆除相比较，不会产生粉尘，也不会产生噪声。系统达到共振时，激励输入机械系统的能量最大，墙体达到最大的位移变化，能够充分利用共振器释放的能量，能量的利用效率达到最高。2)气切法用于机械拆除。气切法原理是采用氧—乙炔或者氧气通过割矩燃烧产生的高温融化混凝土，然后切割混凝土。气切法目前广泛应用于金属的切割，通过改进，可以用于切割砖石，混凝土等。乙炔燃烧中心温度可以高达3600℃，超过了混凝土的熔点。气切法是采用高温融化进行切割，不会产生噪声，也不会有爆破法产生的烟尘，属于可持续发展的拆除工艺。但是目前这种技术只是在小范围内应用，如果未来有大量采用这种技术的拆除实例，有可能改变国内拆除作业方法的现状。1．4国外机械拆除的运用1)“TECOＲEP”拆除系统。大成建设的“TECOＲEP”系统［4］，首先在酒店的顶楼通过搭设围护结构，类似于给酒店大楼搭设一顶帽子。在帽子中通过操作液压千斤顶来控制帽子的升降。根据数据的统计，采用这种施工方法，可以在无损大楼外观的前提下，缓慢的拆除了这栋大楼。跟传统拆除施工方法相对比，几乎没有扬尘，并且降低了噪声，对周围居住区的影响大大降低。千斤顶控制的垂直下落装置还装配有电力回收装置，将帽子下落过程中的重力势能转换为电能。重力势能跟帽子的质量成正比，也跟产生的电力成正比关系。如果用直观的数据，噪声比传统施工方法降低20dB，节约的电力可利用于垂直运输。2)达摩落施工法。鹿岛建设公司开发的达摩落施工法是从建筑物的底层开始对建筑物进行拆除，建筑会缓慢地越变越矮。达摩落施工法的主要思路是在建筑底层的所有框架柱上面安装液压千斤顶，并在拆除之前对建筑物安装围护墙，围护墙的作用是提高建筑物的横向抗倾覆能力。众所周知，日本是岛国，整个国家处于太平洋地震带上，每年会发生大量的中等及以上有感地震，施工期间楼层的安全性系数需要验证。提高横向抗倾覆能力能有效抵抗拆除过程中地震对建筑物安全的影响。核心墙体安装之后，将建筑物的每个框架柱由液压千斤顶立起来，降低其中一个，然后将框架柱切掉，又将液压千斤顶升上去，如此重复，直到楼层降低，这种方式拆除建筑对周围建筑影响较小。根据数据统计，采取达摩落施工法最多降低的扬尘量在