کلیات تخریب
تخریب یک سازه یا بنا به معنای خراب کردن است. بر اساس تعریف مبحث ۱۲ مقررات ملی ساختمان هر اقدامی که مستلزم جدا کردن مصالح از ساختمان به منظور حذف، نوسازی، تعمیر، مرمت و بازسازی تمام یا قسمتی از بنا باشد، تخریب نامیده میشود. در سازه‌های مختلف استحصال مصالح و نوع تخریب متفاوت است.
لذا قبل از تخریب یک سازه و یا بنا بهتر است به پارامترهای مختلفی از جمله بهره‌وری مناسب از مصالح، اثرات زیست محیطی، چهارچوب تولید ملی، ویژگی‌های ساختگاه، امکانات بازیافت مصالح، اقتصادی بودن طرح، عدم امکان تقویت لازم سازه و یا بنا، فضاهای شهری و موقعیت آن، طول عمر مفید آن سازه یا بنا، رعایت کلیه موارد ایمنی (با توجه به قوانین، آیین نامه‌ها، دستورالعمل‌ها و استانداردهای جهانی) و در نهایت بکارگیری تجهیزات و ماشین آلات مناسب، توجه ویژه‌ای صورت گیرد.
اهمیت موضوع تخریب، دامنه کاربرد و پیش‌بینی نیاز به اطلاعات این فن
در برخی موارد می‌توان تخریب را چیزی شبیه یک شیوه باستان شناسی دانست. آنجا که نیاز به کنکاش بیشتر دارد. به نوعی می‌توان این طور تصور نمود که تاثیر تخریب به روش‌های دستی آثار مخرب روحی کمتری نسبت به تخریب به روش استفاده از مواد منفجره دارد. لذا با پذیرش این موضوع و اینکه ساختمان را می‌توان در برخی موارد به عنوان یک موجود زنده در نظر داشت، وظیفه مهندسین در صدور مجوز، طراحی و اجرای کار را دو چندان سنگین می‌کند. از این رو و نظر به تخصصی بودن روش‌های اجرایی مختلف، بهره مندی از متخصصین و کارشناسان خبره آموزش دیده که می‌توانند در کاهش خسارات و حوادث نقش بسزایی داشته باشند، لازم است.
در اینجا با اشاره به موارد زیر بیشتر به این مهم پرداخته می شود.
- رو به اتمام بودن عمر مفید ساختمانها و سازه‌ها و بناهای بلند مرتبه و لزوم تدوین دستورالعمل‌های اجرایی برای تخریب این نوع ساختمانها؛
- سرپرستی عملیات بر عهده پیمانکار تخریب بدلیل جلوگیری از دخالت عوامل گوناگون است تا وی بتواند پاسخگوی مسائل فنی و ایمنی این صنعت مهم باشد؛
- باور تمامی مسئولین بر این که تخریب و ساختمان سازی یک صنعت است و هر فردی قادر به انجام آن نیست؛
- نظارت هم زمان مهندسین سازه، معماری، برق و مکانیک بر ساختمان سازی و حضور فیزیکی ایشان در محل برای افزایش کنترل‌ها و افزایش عمر مفید ساختمانها در راستای حفظ منافع ملی و جلوگیری از تخریب زود هنگام؛
- اجرایی شدن دقیق ماده ۳۳ قانون نظام مهندسی ساختمان به منظور رعایت مقررات ملی ساختمان به خصوص مبحث ۱۲٫
- صدور مجوزهای جداگانه برای مهندسین توانمند و متخصص و گواهی اجرای تخریب در پشت پروانه ایشان؛
- پذیرش این مهم که خطر پذیری عملیات تخریب به مراتب از عملیات احداث ابنیه افزون تر است؛
- کار تخریب یکی از خطرناك‌ترین عملیات در ساخت و ساز است؛
- نگرش حرفه‌ای به بحث ایمنی از منظر بهداشت، خسارات جانی، خسارات روانی، خسارات مالی و تاثیر آن بر پروژه.
دلایل مطالب بالا را در بحث آموزش و اهمیت آن می‌توان با موارد زیر کامل‌تر نمود.
- با توجه به سختی کار و دسترسی به امکانات در داخل یک ساختمان در حال تخریب، ممکن است.
- نیروهای کار انسانی به آسانی دچار مصدومیت شوند؛
- سقوط آوار یا اشیاء کوچک از ساختمان در دست تخریب؛
- ریزش سازه‌ای که قسمتی از آن تخریب شده است؛
- فروپاشی سازه‌ی ناپایدار به واسطه دستکاری سازه‌ی اولیه؛
- بکارگیری روش‌های غیر اصولی برای تخریب؛
- فروپاشی سازه به دلیل ساختار نامناسب تکیه‌گاه که بخشی از آن تخریب شده؛
- فروپاشی سازه‌ای که بخشی از آن تخریب شده به دلیل استقرار مقدار زیادی از آوارهای منتقل نشده بر روی آن؛
- محیط متراکم و نامنظم سایت که به آسانی می‌تواند باعث ایجاد جراحت در نیروهای انسانی، شخص ثالث یا در اموال کسانی که در نزدیکی سایت تخریب قراردارند، شود؛
- وجود آثار تاریخی، فرهنگی، اقتصادی و مراکز بهداشتی؛
- حفظ معماری بنا در جایی که با وجود انسان و هویت زنده آن ارتباط منطقی پیدا می‌کند.
عواملی که می توانند در این راه موثر باشند، شامل موارد زیر هستند.
- تدوین مقررات ملی اصول مهندسی تخریب در عرصه ساخت و ساز؛
- حمایت مسئولین از حوزه مدیریت شهری؛
- صدور مجوز تخریب توسط سازمان‌های مرتبط (شهرداری و یا سازمان نظام مهندسی ساختمان)؛
- تدوین دستورالعمل تخصصی رعایت نکات ایمنی در حین تخریب.
اقدامات کلی بر اساس آمارها، تجارب میدانی و آزمایشگاهی
- بررسی اولیه طرح تخریب؛
- رعایت موارد بهداشتی، ایمنی و زیست محیطی برای افراد در حال کار، اطرافیان و رهگذران؛
- برنامه ریزی و تهیه برنامه زمان بندی؛
- طراحی کارهای موقتی؛
- اجرای تخریب؛
- نظارت و کنترل؛
- جداسازی و بازیافت مصالح و تاثیر آن بر جلوگیری از آلودگی محیط زیست.
شناسایی مقدماتی، تمهیدات اولیه و روش‌های تخریب
انتخاب روشی برای تخریب، به شماری از عوامل بستگی دارد. از جمله شرایط پروژه، محدودیت‌های سایت، حساسیت محلی و در دسترس بودن تجهیزات. شیوه‌های تخریب بالا به پایین برای اغلب ساختمانها قابل استفاده هستند، به ویژه برای آن ساختمان‌هایی که در نواحی پر جمعیت شهری قرار گرفته‌اند. سایر شیوه‌های مکانیکی که از خارج یک ساختمان قابل استفاده‌اند، ممکن است برای پروژه‌هایی که فضاهای خالی کافی دارند، مناسب باشند. همچنین در فرآیند تخریب بایستی توجه ویژه‌ای به ساختمان‌های خاص داشت. زیرا روش‌های اجرایی برای تخریب این گونه ساختمانها که نیاز به دقت در مراحل مختلف کاری دارند بسیار متنوع و در عینحال سخت گیرانه است.
انواع ساختمان‌های خاص
انواع ساختمان‌های خاص را به ترتیب اولویت و از جزء به کل به شرح زیر می‌توان طبقه بندی نمود.
دیوار پرده‌ای یا پوشش فلزی سخت که سطح خارجی ساختمان را حفاظت می‌کند؛
- با اجزای پیش ساخته
- با اجزای بتن مسلح
- با سازه‌ی طره‌ای
قوس‌ها، فریم‌های تکیه گاه سقف، پل‌ها یا سازه‌های حمال عناصر سازه ای
- با اتصالات خاص
- با سازه‌ی کامپوزیت یا فولادی
- با سازه‌های آویخته
- تیرهای عمیق با اتصالات سخت
اسلب‌های با مواد ویژه، کف‌های مشبک، کف‌های صاف
ساختمان های با هسته مرکزی بلند یا ساختمان های با گستره ی وسیع
آزمایشگاه‌ها، کارگاه‌های صنعتی و ساختمان‌های آغشته به مواد سمی و مواد مشابه دیگر موزه‌ها، بانک‌ها، مکان‌های مقدس مانند مساجد و کلیساها
ساختمان‌هایی که به عنوان انبار نگهداری نفت یا کالاهای خطرناك، استفاده می‌شوند
- سازه‌های دریایی
- سازه‌های زیرزمینی (تونل، زیرزمین یا فونداسیون های با عمق زیاد)
- سازه‌های نگهداری خاك / سازه نگهبان
- سازه‌های نظامی و محل های انبار مهمات
آثار تاریخی که نیاز به ترمیم دارند.
عدم رعایت نکات لازم در زمان تخریب، نگرانی اصلی پیمانکار تخریب بوده که می‌تواند منجر بهریزش کنترل نشده، واژگونی، فرو ریختن قسمت‌های تخریب شده بر روی قسمت‌های تخریب نشده و …شود. در تخریب، تنها ریزش برنامه ریزی شده قابل قبول است.
انواع ریزش‌ها
ریزش در نتیجه بارگذاری اضافی بر روی سقف توسط ماشین آلات یا نخاله
- ریزش در نتیجه اتصالات ضعیف
- ریزش در نتیجه فضای خالی غیر منتظره و زیرزمین پنهان
- ریزش در نتیجه توالی نادرست تخریب
- ریزش در نتیجه غفلت از موضوعات استحکام
- ریزش در نتیجه عدم ثبات در برابر بادهای شدید
- ریزش در نتیجه گسستگی سازه از ناحیه اتصالات
- ریزش در نتیجه فرو پاشی المان های پیش تنیده
- ریزش در نتیجه بارهای اضافی که منجر به برش در محل اتصال تیر به ستون می‌شوند
- ریزش در نتیجه عدم رعایت نکات ایمنی، نصب داربست و حفاظ برای جلوگیری از ورود افراد به قسمت‌های ممنوعه.
شناسایی مقدماتی و تمهیدات اولیه
باید قبل از اجرای هر گونه عملیات تخریب، بررسی‌های میدانی بعمل آید و سپس موارد زیر انجام پذیرد.
- ارزیابی سازه برای شناسایی اعضای ضعیف و در صورت نیاز مقاوم سازی آنها در ساختمان مورد نظر تخریب و ساختمان‌های مجاور
- بررسی ترك‌های موجود در ساختمان و ساختمان‌های مجاور، علل پیدایش ترك با تست روزانه و روش‌های ترمیم آنها.
- ارزیابی سازه برای شناسایی اعضای ضعیف و در صورت نیاز مقاوم سازی آنها در ساختمان مورد نظر تخریب و ساختمان‌های مجاور
برای تخریب ساختمان گاه نیاز است بخش‌هایی از اعضای سازه‌ای تقویت شوند. این تقویت بدان معنا است که بتوان تجهیزات مناسبی را بر روی ساختمان مستقر کرد و از قسمتی که طراح در طرح پیش بینی نموده است، اجرای تخریب انجام پذیرد. این مقاوم سازی‌ها در صورتی است که توجیه اقتصادی طرح و زمانبندی انجام آن، به تایید کارفرما رسیده باشد.
انواع روش‌های مقاوم سازی
- پوشش دادن اعضای موجود با بتن مسلح
- پوشش با استفاده از ورق فولادی
- استفاده از عناصر فولادی
- استفاده از الیاف پلیمری
- منظم کردن ساختمان بی نظم و یا به حداقل رساندن بی نظمی در ساختمان
- استفاده از شبکه فولادی و بتن پاشیدنی (شاتکریت).
بررسی ترك‌های موجود در ساختمان، علل پیدایش و ترمیم آنها
مطالعه ترك بسیار پیچیده است و درك درست مکانیزم و سپس تفسیر نتایج نیاز به شناخت علم مهندسی، تجربه و قدرت قضاوت مهندسی دارد. ترك‌ها معمولا در نقاطی ایجاد می‌شوند که تنش‌ها از تنش مجاز کششی فراتر روند و ممکن است در اثر عوامل مختلف جدید و یا قدیمی بوجود آمده باشند.
انواع ترك‌ها
- ترك های عمیق
- ترك های ثابت
- ترك های مویی معمولی.
انواع روش‌های تخریب
تخریب توسط عوامل انسانی
این روش به ویژه برای استفاده در سایت‌های کوچک‌تر با فضای فشرده‌ای که در آن ماشین آلات بزرگ قابلیت مانور ندارند، مفید است. این روش برای حجم کم تخریب و در ساختمان‌های تا دو طبقه مقرون بهصرفه است.
روش فروپاشی عمدی
تخریب به شیوه ی فروپاشی عمدی شامل برداشتن سیستماتیک یا تضعیف عناصر کلیدی سازه برای اعمال تخریب به سازه است.
استفاده از نیروهای کاربردی کشیدن/هل دادن
در این روش، ابتدا اجزای متصل به هم سازه جدا می‌شوند. این عمل به بخش باقیمانده سازه امکان می‌دهد با استفاده از تجهیزات کشیدن/هل دادن پایین کشیده شوند. تجهیزاتی مثل جک‌های مکانیکی، جرثقیل، قرقره، بازوهای فشاری و بلوك‌های قدرتی-مکانیکی. ممکن است تخریب به وسیله‌ی کشیدن/هل دادن توسط یک بیل مکانیکی و سیم فولادی سنگین نیز انجام گیرد.
استفاده از گوی خردکننده
در مورد ساختمان‌های با ارتفاع بیش از ۵ طبقه و بسته به موقعیت پروژه علاوه بر بیل‌های مکانیکی و بولدوزر از گوی فولادی بهره می‌برند. استفاده از روش گوی تخریب کننده، نیازمند یک جرثقیل مجهز بهگوی فولادی است.
استفاده از ماشین آلات تخریب بازو بلند
در این روش با اضافه نمودن بازوهای هیدرولیکی بلند که بدین منظور طراحی و ساخته شده است سعی میشود علاوه بر کاهش خطرات احتمالی و استفاده از نیروی انسانی خللی در زمان تخریب ایجاد نشود.
استفاده از بازوی هیدرولیک بر روی بیل مکانیکی و تخریب تدریجی از بالا به پایین
در این روش یک یا چند ماشین تخریب شبیه به حفار عادی، مورد استفاده قرار می‌گیرند. بر روی این ماشین یک بازوی هیدرولیکی با یک خردکننده یا چنگک سوار میشود تا کار در هم کوبیدن سازه را انجام دهد. در این روش، وجود فضای کاری مناسب، یک عنصر کلیدی محسوب میشود.
استفاده از ماشین آلات و تجهیزات روبوتیک
ماشین آلات برش و در هم کوبنده‌ای که به شکلی خاص طراحی شده‌اند و در تخریب اجزای سازه‌ای کوچک‌تر مثل دیوارهای نازك، راه پله‌ها، کف‌ها، جان پناه‌ها، دیوارهای برشی، دیوارهای حائل که دید پشت آن امکان پذیر نیست، مخازن، سیلوها، منابع هوایی، آزمایشگاه‌ها و … مورد استفاده قرار می‌گیرند.
استفاده از روش برش اره‌ای
این روش زمانی مفید است که قصد انجام تغییر یا کارهای اضافی در ساختمان را دارید، یعنی شرایطی که دقت از اهمیت زیادی برخوردار بوده و محدود کردن سر و صدا و لرزه، الزامی است.
استفاده از روش دریل کردن
در این روش با استفاده از تکنیک دریل کردن قطعات بتنی با مته‌های الماسه در فواصل مورد نیاز که بستگی به ضخامت بتن، عیار سیمان مصرفی در بتن، فواصل میلگردها در صورت مسلح بودن، موقعیت قطعه مورد نظر جهت برش، نوع ساخت قطعات بتنی و ابعاد قطعه‌ی مورد برش و …، اقدامات لازم صورت می‌پذیرد.
استفاده از روش برش و بلند کردن
برش و بلندکردن شامل برش اولیه‌ی سازه به اجزا یا قطعات جدای از هم و سپس بلند کردن قطعات به کمک جرثقیل و انتقال آن بر روی زمین برای تخریب یا انتقال به جایدیگر است.
تخریب ساختمان‌های بلند به روش برش و پایین آوردن
در سال‌های اخیر به دلیل قرار گرفتن اکثر ساختمان‌های بلند در مناطق پر تراکم شهری و عدم امکان تخریب با استفاده از مواد منفجره و یا گوی‌های مستقر بر روی جرثقیل‌های بزرگ روش برش و پایینآوردن ابداع شد که با کمک جک‌های هیدرولیکی و برای پایین آوردن طبقه به طبقه ساختمان صورت می‌گیرد.
تخریب با انفجار (استفاده از مواد منفجره)
در صورت بکارگیری این روش برای تخریب یک ساختمان، پیمانکار باید تخمین محیطی و خطرات ممکن در مورد اثر انفجار بر روی همسایگان محل انفجار را انجام دهد. شیوه های انفجار از داخل برای پایین آوردن سازه‌های بلند خیلی موثر است. در این شیوه‌ها از مواد منفجره خاصی جهت خراب کردن تکیه گاههای سازه استفاده میشود.
تخریب دودکش‌ها و سازه‌های مشابه با کمک داربست و به روش دستی
در تخریب این نوع سازه‌ها روش‌های مختلفی وجود دارد و از ابزارهای گوناگونی استفاده میشود. ابزاری مانند دستگاه برش، آهن بر، مته، دستگاه فرز، چکش بادی، سیستم‌های هیدرولیکی، سیستم‌های پنوماتیکی و … که باعث شکستن بخش‌های خاصی از سازه جهت تضعیف آن ناحیه میشود.
تخریب سازه‌های بتنی پیش تنیده
مهمترین جنبه تخریب یک سازه بتنی از پیش تنیده هنگام عملیات نقشه برداری رخ می‌دهد. در طولنقشه برداری، پیمانکار واجد شرایط باید تعیین شود تا قطعات پیش تنیده شده بتنی را بشناسد و قادر به جدا کردن آنها با کمترین هزینه و خسارت باشد.
تخریب، همچون سایر شاخه‌های مهندسی در نتیجه عواملی مانند رقابت تجاری، ایمنی و سلامت،استحکام بنا، تکنولوژی‌های نو، فرآیندهای جدید ساخت و مصالح نوین به طور قابل توجهی پیچیده میشود. بدیهی است با پیشرفت علم و تکنولوژی و تاثیر شگرف تجهیزات پیشرفته در آسان سازی ساخت و سازها، به همان نسبت در تخریب ساختمانها نیز می‌توان شاهد عملکرد بسیار مناسب و قابل تحسینی از سوی مشاورین و پیمانکاران بود.