挑流鼻坎降坎爆破拆除施工方法 |
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申请号 | CN201610155455.X | 申请日 | 2016-03-18 | 公开(公告)号 | CN105783618A | 公开(公告)日 | 2016-07-20 |
申请人 | 中国水利水电第十一工程局有限公司; | 发明人 | 王秀明; 徐申飞; 乔红祥; 周沛; 徐超; 石源源; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了挑流鼻坎降坎爆破拆除施工方法,本发明的技术方案是:首先采用液压绳锯按照设计图纸给定的拆除边线进行分离切割,将拆除部分和母体进行脱离,拆除时沿设计拆除边线将 钢 筋进行全部割除,然后在需要拆除部分采用手 风 钻钻孔,进行控制爆破,将拆除体爆碎。经过进度、安全、 质量 和经济综合比较后,最后采用绳锯切割和控制爆破相结合的方法进行该部位的拆除;本发明的优点是:采用绳锯切割和控制爆破相结合的方式进行复杂结构局部 混凝土 拆除,不仅适应于复杂结构局部 钢筋 混凝土 拆除,也适应于简单结构局部 钢筋混凝土 的拆除。在工程改造、扩建和结构修缮等方面具有很强的使用性。 | ||||||
权利要求 | 1.挑流鼻坎降坎爆破拆除施工方法,其特征在于,首先采用液压绳锯按照设计图纸给定的拆除边线进行分离切割,将拆除部分和母体进行脱离,拆除时沿设计拆除边线将钢筋进行全部割除,然后在需要拆除部分采用手风钻钻孔,进行控制爆破,将拆除体爆碎;经过进度、安全、质量和经济综合比较后,最后采用绳锯切割和控制爆破相结合的方法进行该部位的拆除;具体包括以下步骤: |
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说明书全文 | 挑流鼻坎降坎爆破拆除施工方法技术领域[0001] 本发明涉及挑流鼻坎降坎爆破拆除施工方法,属于爆破拆除技术领域。 背景技术[0002] 目前,由于传统的静态爆破剂受外界环境影响大,爆破效果不稳定,目前中国采用静态爆破剂进行大体积钢筋混凝土拆除还没有成功案例。炸药控制爆破拆除技术目前已比较成熟,但由于该工程只进行局部拆除,母体还将作为永久建筑物使用,爆破震动对母体的损害程度很难预测。绳锯分块切割拆除作为一种纯机械拆除手段,其对母体的基本不会产生损害。 [0003] 例如,申请号为CN201210072272.3的专利公开了一种大板房的爆破拆除方法,包括以下操作步骤:(1)在大阪房一楼和二楼的墙体上设置爆破切口,一楼墙体的爆破切口高度1500mm,二楼墙体的爆破切口高度600mm,在爆破切口墙体空孔内隔孔设置塑料袋,在所述塑料袋中注水,在注水塑料袋内设置炸药包;一楼墙体空孔中塑料袋装注水深度为1500mm;二楼墙体空孔塑料袋中注水深度为500mm,在水中设置有炸药包;(2)在大阪房墙体与墙体的交接部位设置钻孔爆破;(3)在大板墙体交接部位下部的外角部位,设置预处理缺口。 [0004] 例如,申请号为CN200410015096.5的专利公开了一种钢筋混凝土烟囱拆叠爆破拆除方法,它至少包括以下步骤:在烟囱外壁上设定至少两个高度不同的切口区;在切口区打眼;在切口区开定向窗;装药、联线、起爆;其中,位于下方的切口区的起爆时间应同时满足以下条件:(1)滞后于位于其上方的切口区的起爆时间;(2)在与其相邻的上方切口区的烟囱上段倾倒2°以上之后起爆;(3)早于烟囱开始下坐的时间;另外,当烟囱上设有两个高度不同且方向相反的切口区时,下方切口区的起爆时间还应早于与其相邻的上方切口区起爆后所形成的切口的闭合时间。 [0005] 例如,申请号为CN201210428102.4的专利公开了一种烟筒爆破拆除除尘方法,包括如下操作步骤:测量烟筒的底部圆周长度和高度,确定烟筒的表面积;根据烟筒的高度与底部圆周长度,加工一个与烟筒相匹配的塑料膜套,塑料膜套的长度超过烟筒高度10—15米;将塑料膜套卷起,使用长臂吊车将塑料膜套套在烟筒顶部,将塑料膜套的下部拉开,并将塑料膜套下端固定;在烟筒底部的爆破区域设置胶皮网,在胶皮网外部再覆盖水袋;在烟筒的倒塌区域内铺垫一层0.3~0.5m厚的黄土或细砂石作为缓冲垫层,并用水完全喷洒浸润,然后在铺垫的黄土或细砂石上再铺设一层水袋。 [0006] 综上所述,由于受到起吊设备和切割功效的制约,因此,上述传统的技术方案的工期很长很难满足本工程的工期要求。 发明内容[0007] 本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的挑流鼻坎降坎爆破拆除施工方法,本发明适用于复杂结构局部钢筋混凝土的拆除并且也适应于简单结构局部钢筋混凝土的拆除,本发明的绳锯切割后的接触面光滑、平整,能满足过流面的质量要求;由于本发明先采用绳锯切割将拆除体与母体脱离后再进行控制爆破,因此,能够大幅度降低爆破震动对母体的损伤,所以,本发明在工程改造、扩建和结构修缮等方面具有很强的实用性。 [0008] 本发明所述施工方法的技术方案是:首先采用液压绳锯按照设计图纸给定的拆除边线进行分离切割,将拆除部分和母体进行脱离,拆除时沿设计拆除边线将钢筋进行全部割除,然后在需要拆除部分采用手风钻钻孔,进行控制爆破,将拆除体爆碎。经过进度、安全、质量和经济综合比较后,最后采用绳锯切割和控制爆破相结合的方法进行该部位的拆除。 [0009] 本发明施工方法具体包括以下步骤: [0010] (1)导流洞出口明渠水放空; [0011] 施工前停止导流洞过水,将明渠内积水放空至拆除高程以下,导流洞内积水在涔天河水库水位降至EL247m高程后,采用自流、预埋排水管和水泵抽排的方式进行,排水时间控制在36个小时以内,导流洞内EL230高程以上积水采用自流方式进行排除,EL230以下采用预埋排水管和水泵抽排的方式进行。根据施工图纸计算导流洞EL230以下的存水量约2.29万m3。上述EL247m表示放空洞进口底板黄海高程247m,上述EL230表示挑流鼻坎最低位置黄海高程230m,导流洞左侧边墙预埋的排水管直径为200mm,只采用预埋管自拍按照水力学恒定总流的能量方程计算公式: [0012] [0013] 公式中,Q为软管单位时间内出流的流量0.187m3/s, [0014] μ为实验系数,经查表取值0.60~0.62, [0015] g为重力加速度, [0016] H为存水水头7m, [0017] 软管管径为0.2m,管道面积为A=0.0314m2,存水水量为q=22925.8m3,[0018] 恒定水头形式下软管出流时间应为:t=18小时, [0019] 那么变水头形式下出流时间T=2t=36小时 [0020] 根据上述公式计算结果得出,导流洞EL230以下水量通过预埋0.20m直径管自排时间为36h,满足要求; [0021] (2)测量放线 [0022] 由采用全站仪将设计拆除轮廓线放在建筑物实体上,用红油漆标识,再采用混凝土切割机沿拆除轮廓线刻槽,刻槽深度1.0cm,同时采用全站仪根据切割分区将钻孔位置放在实体上,用油漆标识; [0023] (3)脚手架搭设 [0024] 拆除部分距离地面高度约为12~16m,为便于切割设备和钻孔设备安装,在下游尾水平台,沿挑流坎下游边线搭设3排脚手架,脚手架排距1.5m,间距1.2m,步距1.5m,扫地杆距离地面不大于20cm,每4排设置剪刀撑,斜角45度左右,脚手架与墙面按4.0×4.0m设置连墙杆,连墙杆与预埋的插筋焊接,插筋采用电钻钻孔,孔深30cm,插入Φ20钢筋,灌注1:2水泥浆。脚手架左侧采用脚手架管搭设上人爬梯,步距30cm,作业平台部位满铺50cm的木马道板,采用10#铅丝捆绑,临边设置1.2m以上防护栏杆,挂安全网和密目安全网; [0025] (4)绳锯切割 [0026] 根据混凝土切割分块,在分割交点位置钻孔,便于绳锯穿线,钻孔分为水平孔和竖直孔两种,水平孔利用导流洞挑流坎外侧搭设的脚手架作为施工平台,竖直孔直接在混凝土面架设钻机,本次切割部位为异形结构,挑坎部位为反弧段,宽5.9m,左侧为三角体,长20m,根据拆除体的体型,共分5个区进行切割,其中反弧段分右侧竖直和水平面2个切割面,三角体左侧斜面和水平面前后2个区,3个切割面,切割设备采用16t汽车吊吊至作业面,设备架设在混凝土面进行切割; [0027] (5)钻孔爆破 [0029] (51)、单响药量计算 [0030] 工程拆除在母体上进行,爆破拆除减小爆破震动对母体的损害,新浇大体积混凝土龄期7~28天,质点振动安全允许速度值为7.0~12.0(cm/s)。取中值10.0(cm/s)进行试算,试算公式如下: [0031] [0032] 上述公式中: [0033] v-质点振动速度,W-爆破装药量,D-爆破区药量分布的几何中心至观测点或建筑物、防护目标的距离,K-与场地地质条件、岩性特性、爆破条件以及爆破区与观测点或建筑物、防护目标有关的常数,C40钢筋混凝土参照坚硬岩石取K=50,经过试算单响药量为3.0kg; [0034] (52)爆破参数选择 [0035] 爆破参数选择,最小抵抗线W值查表4-4-97,按照大体积混凝土取值,取W=60cm,炮孔间距a及排距b确定,取a=90cm,取b=80cm,采用梅花型布孔,爆破孔孔底至保留体的距离E不小于最小抵抗线W,取E=W=60cm; [0036] (53)爆破药量计算 [0037] 爆破单孔药量计算公式为,临空面一排孔的药量计算:q=KWaH [0038] 公式中,q为单孔装药量,g/孔,K—单位用药量,取440g/m3,W为最小抵抗线,取值0.6m,a—炮孔间距,0.9m H—爆破拆除高度,m。 [0039] 计算得出临空面一排孔不同孔深装药量见下表: [0040]序号 孔深(m) 药量(g) 备注 1 1 237.6 2 2 475.2 3 3 712.8 4 4 950.4 5 5 1188 6 6 1425.6 [0041] 多排炮孔布置中间各排炮孔的药量计算: [0042] q=KabH [0043] 式中b—炮孔排距,q—单孔装药量,g/孔,K—单位用药量,g/m3,a—炮孔间距,H—爆破拆除高度。 [0044] 多排炮孔布置中间各排不同孔深单孔装药量表 [0045]序号 孔深(m) 药量(g) 备注 1 1 316.8 2 2 633.6 3 3 950.4 4 4 1267.2 5 5 1584 6 6 1900.8 [0046] (54)装药结构设计 [0047] 拆除体为不规则体,钻孔方向垂直于混凝土面,孔深不一致,孔深1.5m以内的孔不分层装药,孔深1.5~3.0m的孔分两层装药,孔深3.0~5.0m的分三层装药,孔深大于6.0m的分四层装药;相邻两层药包的中心间距大于0.3倍的孔深,小于1.5倍的最小抵抗线;炮孔堵塞长度大于0.75的最小抵抗线;分层装药药量的分配原则如下所示: [0048] 1)两层装药:上层0.4q,下层0.6q; [0049] 2)三层装药:上层0.3q,中层0.3q,下层0.4q; [0050] 3)四层装药:第一层0.15q,第二层0.25q,第三层0.25q,第四层0.35q。 [0051] 分层装药药包采用导爆索串联,非电毫秒雷管起爆。由于爆破距离结构物较近,为有效监控爆破对永久建筑物的影响,委托相关单位进行爆破震动检测; [0052] (6)废渣清理 [0053] 在导流洞明渠下游回填石渣至工作面施工道路,用于爆破后的混凝土碎块清理,混凝土碎块及钢筋通过反铲装至自卸汽车内,自卸汽车沿场内道路运输至批定位置。 [0054] 本发明的优点是: [0055] 采用绳锯切割和控制爆破相结合的方式进行复杂结构局部混凝土拆除,不仅适应于复杂结构局部钢筋混凝土拆除,也适应于简单结构局部钢筋混凝土的拆除。在工程改造、扩建和结构修缮等方面具有很强的使用性,值得类似工程借鉴和推广。 具体实施方式[0056] 下面对本发明的实施方式进行详细描述。 [0057] 本发明施工方法具体包括以下步骤: [0058] (1)导流洞出口明渠水放空 [0059] 施工前停止导流洞过水,将明渠内积水放空至拆除高程以下,导流洞内积水在涔天河水库水位降至EL247m高程后,采用自流、预埋排水管和水泵抽排的方式进行,排水时间控制在36个小时以内,导流洞内EL230高程以上积水采用自流方式进行排除,EL230以下采用预埋排水管和水泵抽排的方式进行。根据施工图纸计算导流洞EL230以下的存水量约2.29万m3。上述EL247m表示放空洞进口底板黄海高程247m,上述EL230表示挑流鼻坎最低位置黄海高程230m,导流洞左侧边墙预埋的排水管直径为200mm,只采用预埋管自拍按照水力学恒定总流的能量方程计算公式: [0060] [0061] 公式中,Q为软管单位时间内出流的流量0.187m3/s, [0062] μ为实验系数,经查表取值0.60~0.62, [0063] g为重力加速度, [0064] H为存水水头7m, [0065] 软管管径为0.2m,管道面积为A=0.0314m2,存水水量为q=22925.8m3,[0066] 恒定水头形式下软管出流时间应为:t=18小时, [0067] 那么变水头形式下出流时间T=2t=36小时 [0068] 根据上述公式计算结果得出,导流洞EL230以下水量通过预埋0.20m直径管自排时间为36h,满足要求; [0069] (2)测量放线 [0070] 由采用全站仪将设计拆除轮廓线放在建筑物实体上,用红油漆标识,再采用混凝土切割机沿拆除轮廓线刻槽,刻槽深度1.0cm,同时采用全站仪根据切割分区将钻孔位置放在实体上,用油漆标识; [0071] (3)脚手架搭设 [0072] 拆除部分距离地面高度约为12~16m,为便于切割设备和钻孔设备安装,在下游尾水平台,沿挑流坎下游边线搭设3排脚手架,脚手架排距1.5m,间距1.2m,步距1.5m,扫地杆距离地面不大于20cm,每4排设置剪刀撑,斜角45度左右,脚手架与墙面按4.0×4.0m设置连墙杆,连墙杆与预埋的插筋焊接,插筋采用电钻钻孔,孔深30cm,插入Φ20钢筋,灌注1∶2水泥浆。脚手架左侧采用脚手架管搭设上人爬梯,步距30cm,作业平台部位满铺50cm的木马道板,采用10#铅丝捆绑,临边设置1.2m以上防护栏杆,挂安全网和密目安全网; [0073] (4)绳锯切割 [0074] 根据混凝土切割分块,在分割交点位置钻孔,便于绳锯穿线,钻孔分为水平孔和竖直孔两种,水平孔利用导流洞挑流坎外侧搭设的脚手架作为施工平台,竖直孔直接在混凝土面架设钻机,本次切割部位为异形结构,挑坎部位为反弧段,宽5.9m,左侧为三角体,长20m,根据拆除体的体型,共分5个区进行切割,其中反弧段分右侧竖直和水平面2个切割面,三角体左侧斜面和水平面前后2个区,3个切割面,切割设备采用16t汽车吊吊至作业面,设备架设在混凝土面进行切割; [0075] (5)钻孔爆破 [0076] 挑流坎拆除部分爆破在拆除部分与母体切割完成后进行,根据钻孔布置图进行钻孔,炸药选用2#岩石硝铵炸药,采用微差毫秒雷管引爆,电雷管起爆,采用孔外延时,并联起爆网络; [0077] (51)、单响药量计算 [0078] 工程拆除在母体上进行,爆破拆除减小爆破震动对母体的损害,新浇大体积混凝土龄期7~28天,质点振动安全允许速度值为7.0~12.0(cm/s)。取中值10.0(cm/s)进行试算,试算公式如下: [0079] [0080] 上述公式中: [0081] v-质点振动速度,W-爆破装药量,D-爆破区药量分布的几何中心至观测点或建筑物、防护目标的距离,K-与场地地质条件、岩性特性、爆破条件以及爆破区与观测点或建筑物、防护目标有关的常数,C40钢筋混凝土参照坚硬岩石取K=50,经过试算单响药量为3.0kg; [0082] (52)爆破参数选择 [0083] 爆破参数选择,最小抵抗线W值查表4-4-97,按照大体积混凝土取值,取W=60cm,炮孔间距a及排距b确定,取a=90cm,取b=80cm,采用梅花型布孔,爆破孔孔底至保留体的距离E不小于最小抵抗线W,取E=W=60cm; [0084] (53)爆破药量计算 [0085] 爆破单孔药量计算公式为,临空面一排孔的药量计算:q=KWaH [0086] 公式中,q为单孔装药量,g/孔,K—单位用药量,取440g/m3,W为最小抵抗线,取值0.6m,a—炮孔间距,0.9m H—爆破拆除高度,m。 [0087] 计算得出临空面一排孔不同孔深装药量见下表: [0088]序号 孔深(m) 药量(g) 备注 1 1 237.6 2 2 475.2 3 3 712.8 4 4 950.4 5 5 1188 6 6 1425.6 [0089] 多排炮孔布置中间各排炮孔的药量计算: [0090] q=KabH [0091] 式中b—炮孔排距,q—单孔装药量,g/孔,K—单位用药量,g/m3,a—炮孔间距,H—爆破拆除高度。 [0092] 多排炮孔布置中间各排不同孔深单孔装药量表 [0093]序号 孔深(m) 药量(g) 备注 1 1 316.8 2 2 633.6 3 3 950.4 4 4 1267.2 5 5 1584 |