روش‌های تخریب سازه‌های فولادی

در اثر عملیات تخریب، ساختمان‌های مجاور زیادی دچار خسارت مالی یا تخریب شده و این حوادث گاهاً با تلفات جانی هم به همراه بوده است. با در نظر گرفتن موارد فوق، باید عملیات تخریب به صورت کاملاً حرفه‌ای انجام شود. با نگاه علمی و بررسی شرایط موجود، مناسب‌ترین روش‌های اجرایی تخریب انتخاب ‌و مهم‌تر این که مقوله ایمنی عملیات تخریب حائز اهمیت باشد.

با برنامه ریزی صحیح عملیات تخریب و پیاده سازی این عملیات بر حسب انواع روش‌های مناسب برای انواع سازه‌های فولادی و اجزای آن‌ها، می‌توان به اهداف زیر دست یافت.

• حداقل شدن خسارت به اشخاص و اموال عمومی
• حفظ سلمت و ایمنی نیرو های کارگاهی
• کاهش آلودگی‌های زیست محیطی

تخریب

تخریب یعنی جداسازی بخش‌ها، ویران کردن، خراب کردن یا خرد و متلشی کردن هر ساختمان یا سازه یا هر بخش متعلق به آن با استفاده از روش‌های پیش برنامه ریزی شده و کنترل شده.

ارزیابی ساختمان

ارزیابی ساختمان یعنی بازرسی یک ساختمان و اطراف آن به منظور تعیین مشکلات بالقوه‌ای که ممکن است در حین عملیات تخریب به وجود آیند و نیز گزارش پیشنهادهای روش تخریب.

پوشش محافظ

یک سازه موقتی است که اطراف ساختمان در حال تخریب بر پا شده و به آن یا به دیوار خارجی مجاور اتصال می‌یابد تا نخاله‌هایی که از ساختمان پرتاب می‌شوند را گرفته و نگهداری نمایند.

دیوار جداکننده

دیوار جدا کننده یک دیوار مشترک که دو ساختمان مجاور را از یکدیگر جدا می‌کند.

تخریب انفجاری

تخریب انفجاری یعنی تخریب به وسیله مواد منفجره که طی آن نخاله‌های ساختمانی به سمت داخلی ساختمان یا به شکلی کنترل شده ریزش می‌کنند. پیش از انجام هر گونه تخریب، انجام ارزیابی دقیق ساختمان به وسیله بررسی و سنجش مناسب ضروری است. به طور کلی ارزیابی باید شامل ارزیابی ساختمانی و ارزیابی سازه‌ای همراه با تصاویر و فیلم‌های گرفته شده جهت استفاده آینده باشد. بر اساس یافته‌های این ارزیابی‌ها، یک طرح تخریب باید همراه با گزارش و محاسبات سازه‌ای جهت ارزیابی پایداری ساختمان مورد تخریب و کلیه ساختمان‌ها، سازه‌ها، خیابان‌ها، زمین و خدمات تحت تاثیر باشد.

تاثیر تخریب بر تاسیسات

طرح تخریب باید تضمین کننده این موضوع باشد که در طول عملیات تخریب، هیچ تاسیسات موجودی در مجاورت کارگاه تخریب به واسطه عملیات تخریب تحت تاثیر قرار نگیرد. تاسیسات مشترکی که معمولاً در تخریب ساختمان‌ها با آن‌ها سر و کار داریم، به شرح زیر است.

• برق
• آب
• گاز
• مخابرات
• سیستم زهکش
• کابل های فوقانی و زیرزمینی
• مجرای فاضلب و ملحقات آن
• مجاری و تونل‌های متروکه
• مواد خطرناک

اگر مواد خطرناک مانند مواد حاوی آزبست، آلودگی نفتی و رادیو اکتیو در ساختمان وجود داشته باشد، بررسی‌های بیشتر به منظور حذف این مواد
خطرناک و آلودگی‌ها توسط فرد متخصص باید انجام شود.

اقدامات پیشگیرانه

فنسکشی و اجرای راهرو سرپوشیده

هدف اصلی فنس کشی و اجرای راهروی سرپوشیده، تامین حفاظت عمومی در طول ساخت یا تخریب ساختمان است. به طور کلی فنس کشی، محوطه کارگاه تخریب را از محیط عمومی جدا کرده و از دسترسی و عبور غیرمجاز جلوگیری به عمل می‌آورد. راهرو سرپوشیده همراه با سکوی محافظ، محافظت بیشتر از عبور عابر پیاده در برابر ریزش نخاله‌ها را تامین می‌کند.

داربست بندی

داربست‌های فلزی باید در پروژه‌های تخریب مورد استفاده قرارگیرند. داربست فلزی در صورتی که مطابق با مقررات ایمنی کارگاه‌های ساختمانی و آیین نامه اجرایی ایمنی داربست بندی برپا شود قابل قبول است. تکیه گاه‌های داربست باید دارای مقاومت کافی برای تحمل بارهای عمودی و جانبی وارد بر داربست شامل پوشش‌های محافظ، سکوهای کار و غیره باشند.

پوشش توری

دو لایه شبکه محافظ باید بر روی داربست‌ها قرار داده شود تا سازه ساختمان برای گرد و خاک باقیمانده و نخاله‌های کوچک محافظت شود. ‌برزنت‌ و شبکه‌های مخصوص کارهای سنگین، باید برای پوشش وجه خارجی داربست استفاده شود.

پوشش محافظ

هدف از طراحی پوشش‌های محافظ، گرفتن قطعات کوچک نخاله‌های ساختمانی که از توری و شبکه محافظ عبور می‌کنند، بوده و پوشش‌های محافظ به منظور جمع آوری قطعات بزرگ نخاله‌های ساختمانی که باید توسط توری و شبکه محافظ جمع آوری شوند، طراحی نمی‌شود.

محافظت از ترافیک عبوری

هر گونه انسداد جاده‌ها و پیاده روها می‌تواند شدیداً حرکت عبور عابرین را تحت تاثیر قرار داده و باعث مزاحمت عمومی شود. در مواقع اجبار باید‌ مجوز قبلی از شهرداری و پلیس راهور اخذ شود. انسداد موقت مسیر عبور و مرور در موارد استثنایی مانند زمانی که هیچ روش جایگزین عملی برای تخریب ایمن اجزای ساختمان مانند سایبان‌های پیش آمده، بالکن‌ها یا ایوان جلوی ساختمان وجود نداشته باشد، بلامانع است.

الزامات خروجی اضطراری در کارگاه تخریب

خروجی‌های اضطراری در طول تخریب ساختمان باید تعبیه شود. در مواقع تخلیه اضطراری کارگاه، خروجی اضطراری نقش حیاتی برای انتقال کارگرهای
آسیب دیده را دارد. حداقل یک مسیر خروج به عنوان خروجی اضطراری تمام وقت در طول تخریب باید حفظ و نگهداری شود. روشنایی و وسایل کافی و
وسایل اطفاء حریق باید تامین شود.

مواد خطرناک

مواد حاوی آزبست باید برداشته شوند و یک گزارش ارزیابی آزبست به سازمان حفاظت محیط زیست تحویل شود. یک طرح کاهش آزبست باید حداقل ۲۸ روز قبل از آغاز کار کاهش آزبست تقدیم نمایید. کارهای کاهش آزبست باید مطابق مقرارت مربوطه قبل از شروع عملیات تخریب انجام گردد.

اقدامات پس از تخریب

زمانی که تخریب به اتمام رسید، کارگاه باید به حالت اولیه بازگشته تا هر گونه خطر بالقوه عمومی برطرف شود. اقدامات احتیاطی زیر‌ باید در نظر گرفت.

• سطح محوطه کارگاه باید صاف و هم تراز شده و هرگونه نخاله بیرون برده شده و زهکشی کافی باید فراهم شود.
• در صورتی که عملیات توسعه و بازسازی فوراً آغاز نمی‌شود، محوطه باید به طور کامل محصور و محفوظ شده تا از ورود عمومی جلوگیری شود.
• هر گونه گودبرداری باید مهاربندی و پایدار شود.

روش‌های تخریب

انتخاب روش تخریب به شرایط پروژه، محدودیت‌های کارگاه، حساسیت همسایگان و در دسترس بودن تجهیزات بستگی دارد. روش‌های تخریب بالا به پایین در بیشتر موارد قابل اجرا هستند، بخصوص برای مواردی که در مناطق شهری شلوغ قرار دارند. سایر روش‌های مکانیکی که خارج از ساختمان اجرا می‌شوند، برای پروژه‌هایی‌ دارای فضای باز در اطراف خود ‌‌مناسب هستند. درمورد پیش آمادگی‌های سازه‌ای مانند بالکن‌ها، سایبان‌ها و ایوان‌ هایی که جلوتر از خط ساختمان قرار دارند، تخریب توسط ابزارهای دستی یا فرایند برش و بلند کردن می‌تواند راه حل ایمن باشد. روش‌های که از گوی فلزی خرد کننده و مواد منفجره استفاده می‌کنند باید با احتیاط و دقت فراوان و زمانی که اقدامات احتیاطی کافی برنامه ریزی شده باشند مورد استفاده قرار گیرند.

روش بالا به پایین، روشی است که از سقف شروع شده و تا سطح زمین ادامه پیدا می‌کند. ترتیب‌های خاصی از فعالیت‌های روش مذکور وجود دارد که ممکن است بر اساس وضعیت کارگاه و اعضای سازه‌ای مورد تخریب متفاوت باشند.

توالی تخریب

توالی مراحل تخریب باید بر اساس شرایط واقعی کارگاه، محدودیت‌ها، جانمایی ساختمان، جانمایی سازه‌ها و ساخت آن تعیین شود. به طور کلی مراحل زیر باید اعمال شود.

• کلیه سازه‌های پیش آمده، سایبان‌ها، ایوان‌ها و بخش‌های متصل به دیوارهای خارجی باید نخست و پیش از تخریب ساختمان اصلی و سازه‌های داخلی آن تخریب شود.
• در حین تخریب سازه کف کلیه اتاق‌های تاسیسات آسانسور و مخازن آب در ارتفاع، باید با توالی بالا به پایین نسبت به سطح سقف اصلی تخریب شوند.
• تخریب دال‌های کف باید از دهانه میانی آغاز شده و به سمت تیرهای تکیه گاه ادامه یابد.
• تیرهای کف باید به ترتیب‌ تیرهای جلو آمده (یک سر گیردار یا کنسول‌ها)، سپس تیرهای ثانویه و بعد تیرهای اصلی تخریب شوند.
• ستون ها باید پس از برچیدن تیرهای بالاتر تخریب شوند.

سازه‌های پیش آمده و بالکن‌ها

سازه‌های پیش آمده، بالکن‌ها و ایوان‌ها ممکن است به سمت خارج ساختمان و روی پیاده رو یا در برخی موارد بر روی بخشی از خیابان جلو آمده باشند. سازه‌های تکیه گاهی موقت، سکوهای محافظ یا سکوهای موقت باید به عنوان اقدامات احتیاطی دقیقاً زیر آنها قرار داده شود.

توالی مراحل تخریب توسط ماشین آلات عموماً مانند روش دستی بالا به پایین بوده به جز اینکه اکثر کارهای تخریب توسط تجهیزات مکانیکی انجام می‌شود. تخریب با بالا بردن ماشین آلات مکانیکی روی بالاترین طبقه ساختمان آغاز میشود.

بالا بردن ماشین آلات

ماشین آلات مکانیکی باید به وسیله جرثقیل یا سایر ماشین آلات مورد تایید مهندس سازه دارای پروانه بر روی سقف ساختمان قرار گیرد. منطقه عملیاتی باید درحین بالا بردن ماشین آلات مسدود شود. در صورتی که نیاز به مسدود کردن موقت مسیر باشد، مجوزهای مربوطه از پلیس و شهرداری پیش از آغاز عملیات کسب شود.

تکیه گاه‌های ماشین آلات

بار وارد شده از طرف ماشین آلات به کف باید بررسی شود. در صورت نیاز باید شمع زنی در طبقات پایین‌تر از طبقه مورد تخریب انجام شود تا ماشین آلات در شرایط ایمن بمانند. جابجایی ماشین آلات واحد مکانیکی باید تنها محدوده شمع زنی شده انجام شود.

‌ایوان‌ها و بالکن‌های

‌تخریب ایوان‌ها و بالکن‌های پیش آمده، می‌تواند شدیداً  امنیت عمومی را به مخاطره اندازد و لذا باید با احتیاط و دقت فراوان انجام شود. سازه‌های تکیه گاهی موقت،سکوهای محافظ یا سکوهای موقت باید دقیقاً زیر ایوان‌ها یا بالکن‌های پیش آمده قرار گیرند.

روش گوی تخریب

گوی تخریب از یک جرثقیل مجهز به گوی فولادی تشکیل شده است. تخریب ساختمان ازطریق انرژی ضربه‌ای گوی فولادی آویزان از جرثقیل زنجیردار
انجام می‌شود. گوی تخریب از خارج ساختمان عمل می‌کند. این روش برای ساختمان‌های مخروبه، سیلوها و سایر تاسیسات صنعتی مناسب است‌. با این حال انجام عملیات، نیازمند فضای آزاد بسیار زیاد در اطراف دستگاه است. همچنین اپراتور با مهارت بالا و تجهیزات مناسب مورد نیاز است.

ضوابط به کارگیری

• ‌به جز موارد خاص، تخریب هر بخش از ساختمان باید از بالا به پایین انجام شود.
• بازو یا بوم دستگاه نباید در حین انجام کار بیش از ۳ متر بالاتر از سازه در حال تخریب قرار گیرد.
• فضای آزاد عملیاتی بین جرثقیل و سازه درحال تخریب باید برابر با ۵۰ % ارتفاع سازه باشد.
• عملیات نباید در نزدیکی خطوط جریان برق هوایی انجام شود.
• محوطه کارگاه باید به طور کامل فنس کشی شود تا از ورود عموم جلوگیری به عمل آید.
• یک شخص راهنما باید درحین عملیات در کارگاه باشد تا اپراتور را کمک نموده و نسبت به ایمنی اطمینان یابد. شخص راهنما باید دانش و تجربه کامل در استفاده از گوی تخریب را داشته باشد.

‌تکنیک‌های پیشنهادی بهره برداری از گوی تخریب‌

• ضربه عمومی سقوط آزاد گوی تخریب بر روی سازه
• حرکت آونگی خطی حرکت آونگی گوی هم راستا با بازوی دستگاه

‌روش انفجار

اگر قرار است که یک ساختمان را منفجر کرد، پیمانکار تخصصی دارای پروانه تخریب، باید درباره تاثیرات انفجار بر همسایگان کارگاه یک گزارش ارزیابی خطر جامع و یک گزارش ارزیابی زیست محیطی تهیه کند. در صورت حصول نتایج مثبت، ارزیابی خطر و ارزیابی اثرات زیست محیطی و توافق مراجع مرتبط، ‌می‌تواند مطالعه سازه ساختمان را آغاز کرده و طرح انفجار را تهیه نماید.

طرح می‌تواند شامل تضعیف اولیه سازه، راهبرد جایگذاری مواد منفجره و زمان تاخیر باشد تا بدین ترتیب ساختمان به شکلی ایمن فرو ریزد. تضعیف اولیه سازه می‌تواند شامل برش و برچیدن بخشی از دیوارهای برشی و سایر اعضای سازه‌ای باشد.

نگرانی‌های عمومی

نگرانی‌های عمومی برای اجرای صحیح تخریب از طریق انفجار به شرح زیر است.

• تضعیف اولیه سازه باید به نحوی طراحی شود که نسبت به پایداری سازه پیش از انفجار، اطمینان حاصل شود.
• جهت کاهش پخش و انتشار نخاله‌های ساختمانی به زمین‌های مجاور پس از انفجار، یک کانال یا دیوار خاکریز باید خارج از ساختمان تعبیه شده تا نخاله‌ها را در خود جای دهد. مگر اینکه فضای کافی در زیرزمین ساختمان جهت انجام این کار موجود باشد.
• همچنین در طراحی باید یک ناحیه ممانعت تعیین شده تا کلیه ساکنین یا افراد مقیم واقع در این ناحیه درحین انفجار تخلیه شوند. شعاع ناحیه ممانعت عموماً نباید کمتر از ۲/۵ برابر ارتفاع ساختمان باشد. اثرات سر و صدا و گرد و خاک ناشی از انفجار باید در نظر گرفته شود.
• طرح اضطراری به منظور کنترل شرایط اضطراری مانند انفجار پیش از موعد و عمل نکردن مواد منفجره آماده شود.
• یک طراحی مناسب موجب می‌شود که سازه به سمت مرکز ساختمان یا در محدوده‌ی منطقه محافظت شده ریزش کند.
• پس از انفجار، متخصص انفجار باید بررسی کرده و اطمینان یابد که هیچ گونه ماده منفجره عمل نکرده‌‌ای در کارگاه باقی نمانده باشد. تمام ناحیه باید تا زمانی که کلیه مواد منفجره‌ی عمل نکرده، منفجر ‌یا به شکل ایمن توسط متخصص انفجار کنترل شود. ‌
• حتی الامکان باید از سیستم‌های انفجار غیرالکتریکی استفاده شود. تا خطر انفجار زود هنگام ناشی از جریان‌های الکتریکی سرگردان امواج الکترومغناطیسی خروجی یا فرکانس‌های رادیوایی به حداقل برسد.

برش و بلند کردن

روش برش و بلند کردن شامل برش اولیه سازه به قطعات مجزا و سپس بلندکردن قطعه یا مجموعه‌ای از قطعات توسط جرثقیل به منظور انتقال است. ‌برش و بلندکردن را می‌توان جهت تخریب ایمن پیش آمادگی‌هایی مانند ایوان‌ها، بالکن‌ها و پنجره‌های بزرگ استفاده نمود.

دستورالعمل کلی برش و بلندکردن

• پیش از برش، پایداری سازه‌ای بخش‌های باقی مانده ساختمان باید بررسی شود.
• عضو سازه‌ای مورد تخریب باید ابتدا توسط تکیه گاه‌های موقت محکم شود.
• پس از انجام برش عضو سازه‌ای، باید با احتیاط به منطقه تعیین شده منتقل شده، از پرت کردن آنها باید اجتناب شود.

تخریب مکانیکی

تخریب مکانیکی به طور کلی شامل استفاده از ماشین آلات عظیم با ابزارهایی جهت قطعه قطعه کردن ساختمان از خارج آن هستند. روش‌های مکانیکی متداول شامل استفاده از بازوی فشاری و طناب سیمی است. این روش‌ها را تنها باید در مورد ساختمان‌های منفرد واقع بر زمین‌های مسطح استفاده نمود.

نگرانی‌های روش صحیح تخریب مکانیکی

• ماشین آلات باید بر روی سطح صاف و محکم کار کرده و دارای وزنه تعادلی مناسب جهت جلوگیری از واژگونی در حین کار باشد.
• تجهیزات و وسایلی مانند متعلقات و کابل باید مکرراً بازرسی شده و در مواقع لزوم تعمیر یا تعویض شوند.
• پاشیدن آب کافی یا سایر اقدامات پیشگیرانه جهت کاهش آلودگی ناشی ازگرد و خاک فراهم شود.
• اثرات ضربه‌ای مقاطع سازه‌ای تخریب شده بر روی سقف‌‌ها یا زمین باید بررسی شده تا بارگذاری بیش از حد سقف‌ها، لرزش و مزاحمت برای ‌ملک مجاور ایجاد ننموده و آسیب به تاسیسات زیرزمینی اتفاق نیفتد.
• کابین ماشین باید دارای شیشه ضد ضربه بوده و دارای مقاومت کافی جهت محافظت اپراتور در برابر نخاله‌های ریزشی باشد.

روش مکانیکی بازوی فشاری

روش بازوی فشاری شامل استفاده از ماشین‌های مجهز به متعلقات بازوی فشاری جهت وارد کردن ضربات افقی و تخریب اعضای سازه‌ای است. شرایط خاص تخریب بازوی فشاری به شرح زیر است.

• بازوی فشاری باید از فولاد یا مواد مشابه ساخته شده و دارای مقاومت کافی جهت کارهای ساختمانی باشد.
• باید حداقل فاصله ایمن برابر با نصف ارتفاع عضو ساختمانی مورد تخریب بین ماشین و ساختمان، برای وارد کردن فشار به ساختمان حفظ شود.
• نقطه اعمال فشار نباید پایین‌تر از دو سوم ارتفاع عضو باشد.
• استفاده از روش بازوی فشاری باید محدود به ساختمان‌های با ارتفاع کمتر از ۱۵ متر شود.

روش مکانیکی فرو ریختن پیش‌بینی شده

تخریب مکانیکی فرو ریختن پیش بینی شده، بطور کلی شامل تضعیف عناصر سازه‌ای کلیدی به منظور فرو ریختن سازه است. شرایط خاص کابرد روش فرو ریختن پیش بینی شده به شرح زیر است.

• حداقل فاصله ایمن ۱/۵ برابر ارتفاع عضو ساختمانی در حال تخریب باید در طول تخریب حفظ شود.
• دستورالعمل‌های مربوطه باید جهت برچیدن اعضای سازه‌ای با دقت طراحی و اجرا شود تا هیچ گونه فرور یختن زود هنگام اتفاق نیفتد و آوار بر روی منطقه پیش بینی شده فرو ریزد.
• کاربرد روش مکانیکی فرو ریختن پیش بینی شده باید به ساختمان‌های با ارتفاع کمتر از ۱۵ متر محدود شود.

روش مکانیکی کشش طناب سیمی

تخریب مکانیکی به وسیله کشش طناب سیمی به طور کلی شامل استفاده از یک ماشین جابجا کننده مجهز به کابل فولادی محکم برای پایین کشیدن اعضای سازه‌‌ای است. شرایط خاص کاربرد روش کشش طناب سیمی به شرح زیر است.

• یک فاصله ایمن به مقدار ۱/۵ برابر ارتفاع اعضای مورد تخریب باید بین ماشین و ساختمان در حین عملیات حفظ شود.
• ماشین باید در حین انجام عملیات همواره به موازات خط کشش حرکت کند.
• طناب سیمی یا زنجیر باید از جنس فولاد با تنش کششی بیش از ۴ برابر نیروی تئوری مورد نیاز جهت انجام کشش باشد.
• هر گونه لبه تیز که طناب سیمی باید به دور آن پیچیده شود، باید پوشیده شود تا احتمال بریدگی یا فرسودگی طناب در طول کشش به حداقل برسد.
• بخش پایینی دیوار را می‌توان با دقت و محافظت کافی تضعیف اولیه نمود تا فرو ریختن به شکل کنترل شده انجام شود.
• روش کشش توسط طناب سیمی باید محدود به ساختمان‌هایی با ارتفاع کمتر از ۱۵ متر باشد.