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        國外超高層建筑拆除技術

        發布者:admin     作者:    來源:   發布時間:2019-11-13 18:30:34

         

          在東京中心地區,一個高度超過100m的超高層建筑拆除項目啟動了。與普通的大廈拆除相比,拆除超高層建筑時,在噪聲、振動、景觀等方面需要考慮的因素較多。

          該項目是位于東京都千代田區紀尾井町的“赤坂王子”——“王子大飯店赤坂”,這座由建筑師丹下健三設計、1982年落成的40層飯店是日本泡沫經濟時代的象征。作為曾經出現過需要在夏天之前就預定才能訂到圣誕房間的人氣酒店,因設備老化陷入了經營低迷,并于2011年3月關門謝客停止營運,經過4個半月的準備后,拆除工程于2012年11月13日全面展開。

          雖說是拆除,但現場既看不到起重機,也沒有重型機械的身影,甚至聽不到粉碎混凝土的聲音,簡直看不出是一個施工現場。利用大成建設開發的“TECOREP系統”(Taisei Ecological Reproduction System)這種新的施工法,赤坂王子正逐漸從赤坂消失。之所以選擇這種施工法,是因為拆除工作可以在無損其豪華形象的前提下進行。

         

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        在日本沒法用炸藥

          說到拆除,在1960年代之前,日本也曾經有過使用巨大的金屬球搗毀建筑物的做法。在其他國家,還可以用炸藥來拆除建筑物。

          一般來說,使用腳手架覆蓋整棟建筑,把重型機械提升到上層,從最頂端開始按照順序拆除的施工法比較普遍,粉碎的地面材料和立柱等廢料從上拋下,方法簡單,成本也比較低廉。但這種施工法不能運用于高層和超高層建筑,大林組東京總店建筑事業部生產技術部長田邊潔解釋說:“建筑高度超過30m之后,拆除廢料的擴散和掉落會帶來的安全問題。”

          同時,日本翻建高層大廈的需求大部分在市中心,更需要控制對周邊的影響,因此,除了安全方面之外,施工還必須要盡量減少振動和噪聲,炸藥根本不在考慮范圍之內。而且,像赤坂王子這樣希望在拆除時保持外觀完整的需求也不在少數。日本約有100座建筑年齡超過40年的高層建筑,不僅拆除市場正在擴大,而且承包拆除還有可能幫助建筑公司在翻建時贏得競標。因此,各大建筑公司都在大力開發高層建筑的拆除施工方法。

        超高層建筑的拆除方法

          傳統施工法考慮到對近鄰的影響和安全性,最多只能用來拆除高度為30m左右的建筑。為此,日本各大建筑公司開發出了適用于高層大廈和超高層建筑的拆除方 法,最大的差別是從頂層還是從底層開始拆除,拆除部分的維護方式、使用的起重機等設備也存在差別。清水建設開發出了近似于大林組的施工法,竹中建筑公司則擁有分別與大成建設和鹿島相似的兩種施工法。

         

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        秘密都在最頂層的“帽子”里

          超高層建筑的拆除方法是由各公司各自開發,名稱各異,但基本順序大同小異。都是在頂層把建筑物切割成塊狀,用起重機把拆除廢料吊到地面。差別僅在于選擇的“起重機等設備”和“養護方法”,成本也因此而不同。

          著重于以簡單的步驟降低成本的是大林組的“QB切割施工法”。這種方法已經成功拆除了3座超過50m的建筑。這種方法是首先利用切割機挖下房頂以及地板等,再依次切割承重梁和立柱,把拆除下來的廢料運送至地面。在拆除60m以下的建筑時,可以采用移動式起重機,但更高的建筑則要使用塔吊。大林組曾使用過自主開發的能夠一次性運輸13噸的大型升降機。如果大廈高度為60m左右,從地面搭建腳手架覆蓋整座大廈的情況比較多。如果更高,搭建腳手架將會變得非常困難,因此,一般是只在進行拆除作業的上層部分包裹隔音板,防止噪聲外傳。

          清水建設開發出了“ShimizuReversed Construction施工法”。在從上往下拆除這一點上,思路與大林組相近。

          赤坂王子拆除工程使用的大成建設的TaiseiEcological Reproduction System則 是像帽子一樣包裹拆除部分,在頂層的承重梁上懸掛隔音板,安裝簡易屋頂。雖然準備的工作量會增加,但因為拆除現場密閉,所以可以進一步減少噪聲和粉塵的擴 散。由于拆除部分設置了屋頂,因此塔吊派不上用場,需要在屋頂上安裝橋式起重機,利用事先在建筑內部打通的通道向下運輸拆除廢料。

          如果采用大林組的方法,在拆除頂部后,需要將隔音板下移,而大成建設采用的方法是利用立柱狀的液壓千斤頂使帽子部分下落。就是在立柱的部位設置立柱狀的液壓千斤頂,在拆除掉地面和承重梁后,最后利用液壓千斤頂使帽子部分下落??瓷先ゾ拖衩弊右稽c點接近地面。

          如果沒有照明,帽子內部作業現場的亮度將會不足,因此,隔音板部分采用了透光的設計。設置透光部分時使其不會影響到建筑物外觀,因此可在不破壞赤坂王子獨特的外觀形象的條件下進行拆除。拆除一層大約需要近1周的時間。較長時間的準備施工、立柱狀液壓千斤頂和橋式起重機都是增加成本的因素,但是,由于使用液壓千斤頂拆除一層需要的時間更短,因此,對于高度超過100m的超高層建筑項目而言,這種方法具有成本競爭力。大成建設技術中心建筑技術開發部次長市原英樹自信地表示,“這種方式不僅可以全天候作業,而且最大限度地減少了噪聲。”

        從底層開始拆除的“達摩落”施工法

          鹿島開發的拆除方法與其他公司大相徑庭,其他方法都是從建筑的頂部開始拆除,而鹿島的方法則是從底層開始拆除,其正式名稱是“Cut&Down(削低)施工法”,大家一般稱其為“達摩落施工法”。使建筑物不知不覺消失這一點與大成的方法相近。

          首先,要在支撐建筑的所有立柱下方插入液壓千斤頂,然后單獨降低其中1個千斤頂,使一根立柱懸空,建筑由其他立柱和千斤頂支撐,從懸空立柱的下方切掉約80cm,再重新升起千斤頂支撐立柱。在對全部立柱完成這樣的操作后,再同時降低千斤頂。這樣一來,建筑就像就會像玩“達摩落”游戲打掉一塊積木那樣,以大約80cm為一層逐層降低高度。這種施工法的特點是作業僅在建筑底層進行,無需擔心來自上層的噪聲和粉塵,而且人員無需上下移動,便于確保安全。

         

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        上圖是2012年10月24日開始降低高度的Resona Maruha Building(東京都千代田區)。拆除前的高度為108m,截至2012年12月12日,高度已經降低了很多,拆除全部23層大約需要3個月?,F場看不到起重機,只在底部設置了圍欄。

          這種施工法最令人擔心的地方是拆除作業中的抗震性和成本。在千斤頂與立柱沒有完全緊密接觸的狀態下,抗震性會出現問題,因此,在拆除之前,要先建造鋼筋制成 的箱狀墻壁——“核心墻”,以此來彌補千斤頂支撐立柱時的不穩定性。千斤頂為特別定制產品。拆除Resona Maruha Building使用了40臺起重量為1500t的千斤頂,耗資達數億日元。但鹿島建筑技術部技術顧問組組長長植原均介紹說:“千斤頂可以反復使用,只要經手的項目多,成本就不算高。”

          竹中建筑公司擁有像大成一樣覆蓋拆除部分的“HAT DOWN施工法”和像鹿島一樣從底層開始拆除的“GRIP DOWN施工法”。
        鹿島發布達摩落施工法是在2008年,該 公司通過拆除自家公司的大廈積累經驗,Resona Maruha Building是第二次使用這種方法。而大成在經營層“比(鹿島)更具劃時代意義”的號召下,開發出了Taisei Ecological Reproduction System。繼大手町金融中心之后,赤坂王子已是第二次使用這種方法。赤坂王子項目的意義不僅在于100m以上的項目很少,還在于該建筑本身是具有歷史 意義的建筑。因此,很多建筑公司為了拿到赤坂王子的拆除項目都在拼命積累成功案例。

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