基坑混凝土支撐靜態(tài)爆破拆除施工工法

基坑混凝土支撐靜態(tài)爆破拆除施工工法01前言對于城市市區(qū)，巨大的沖擊波對周圍高大擁擠的建筑群會造成很大的安全隱患，飛石則危及街道上的行人人身安全，粉塵則給城市居民的生活帶來很大不便。雖然隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，城市控制爆破技術(shù)已得到了廣泛的應(yīng)用，但是控制爆破產(chǎn)生的震動、沖擊、飛石等對周圍造成的影響并沒有完全消除，并且與相鄰建筑物間距幾乎為零，爆破施工也無法滿足控制要求，所以在當(dāng)前的條件下，需要尋找另外的途徑來控制，即選用靜態(tài)爆破施工技術(shù)。靜態(tài)爆破技術(shù)是今年發(fā)展起來的一種新型爆破施工技術(shù)，是常規(guī)炸藥爆破的一種發(fā)展、延伸。靜態(tài)爆破劑屬于非燃、非爆、無毒物品，是一種含鋁、鎂、鈣、鐵、氧、硅、磷、鈦等元素的無機鹽粉末狀破碎劑，使用時按配合比要求用水?dāng)嚢韬蠊嗳脬@孔內(nèi)，經(jīng)水化后，產(chǎn)生巨大膨脹壓力，并施加給孔壁，將混凝土或巖石悄悄地破碎。02工法特點2.1安全:靜態(tài)爆破是可控制的工作，不會像炸藥爆破和其他沖擊性拆除、那樣產(chǎn)生一些危險隱患，無需采取復(fù)雜的安全措施。2.2環(huán)保:不會產(chǎn)生震動、沖擊、噪音、粉塵、飛屑、巖石粒等。周圍環(huán)境不會受到影響，即使在人口稠密地區(qū)或室內(nèi)，以及精密設(shè)備旁，都可以無干擾地工作。2.3經(jīng)濟:靜態(tài)爆破幾小時可完成分裂過程，并且可連續(xù)無間斷地工作，重復(fù)作業(yè)效率高，運行成本很低，無需爆破作業(yè)那樣采取隔離或其它耗時和昂貴的安全措施。2.4施工簡便:只需預(yù)先埋孔或鉆孔后放入爆破劑即可自主施工，施工操作方便簡單。03適用范圍3.1適用于適用于混凝土、鋼筋混凝土構(gòu)筑物、基礎(chǔ)的拆除和解體、鬧市區(qū)建筑物的拆除以及貴重石材的開采。04工藝原理靜態(tài)爆破是運用靜態(tài)破碎劑切割、破碎混凝土。靜態(tài)破碎劑是一種不使用炸藥就能使巖石、混凝土破裂的粉狀工程施工材料，它的主要成份是生石灰(即氧化鈣)，還含有一些按一定比例摻入的化合物催化劑，是國際上流行的新型、環(huán)保、非爆炸施工材料。靜態(tài)爆破就是利用裝在介質(zhì)鉆孔中的靜態(tài)破碎劑加水發(fā)生水化反應(yīng)，使破碎劑晶體變形，產(chǎn)生體積膨脹，從而緩慢的、靜靜地將膨脹壓力(可達30MPa-50MPa，最大實驗值可達120MPa，混凝土拉伸強度一般在2-6MPa)施加給孔壁，經(jīng)過一段時間后(12-24h)達到最大值，將介質(zhì)脹裂破碎。圖1靜態(tài)爆破劑05工藝流程及操作要點5.1工藝流程5.2操作要點5.2.1施工準備(1)支撐拆除時相應(yīng)的中樓板及換撐必須達到設(shè)計要求強度，經(jīng)設(shè)計同意方可施工。(2)支撐拆除前安全、技術(shù)交底必須到位，謹防突發(fā)事故。(3)支撐拆除使用的機械、工具必須符合規(guī)范，且施工人員必須持證上崗。(4)封閉施工現(xiàn)場，拆除支撐上附著的管線及其他構(gòu)件，做好防護設(shè)施，工地周圍設(shè)置圍檔，設(shè)置好安全警示標志。(5)依據(jù)施工圖的指示，畫上拆除拆除區(qū)域和路線。(6)確定當(dāng)?shù)貧鉁?、藥劑溫度、拌合水溫度、混凝土溫度、容器溫度是否與要求相符合;(7)檢查藥劑包裝是否破損。(8)操作前請確定已準備好以下材料物品:1、藥劑。2、潔凈拌和水。3、盛水桶、拌和盆和水瓢。4、捅棍(水平灌裝)。5、防護眼鏡。6、橡膠手套。7、備用潔凈水和毛巾5.2.2、施工方法5.2.2.1布孔設(shè)計:為減少施工時鉆孔量，在支撐澆搗時進行部分膨脹孔的預(yù)埋工作。其他膨脹孔采用現(xiàn)場鉆鑿方法進行。布孔設(shè)計如下:預(yù)留孔布置表1圖2人工布硬質(zhì)紙孔圖3布控排列圖5.2.2.2爆破前清孔:由于成孔到爆破施工前間隔較長一段時間，爆破施工前膨脹孔中存有較多垃圾和灰塵需清理，以免影響爆破效果，我項目部采用先清理預(yù)埋成孔硬質(zhì)紙，最后用氣泵吹氣清理干凈。圖4預(yù)埋紙清理圖5吹氣清空5.2.2.3靜爆膨脹劑配料:先用水桶裝好水，按照靜爆膨脹劑按一定的水和藥比例配好，充分攪拌成糊狀。圖6膨脹劑配制5.2.2.4裝藥:將攪拌好的糊狀膨脹劑均勻慢慢的灌入鉆好的孔中，灌滿至密實，不用蓋，不用塞口。圖7灌入膨脹劑5.2.2.5靜爆過程:在灌入靜爆膨脹劑12-24小時之后，混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。在拆除支撐梁的前一天，將膨脹劑灌入孔內(nèi)，第2天當(dāng)裂縫寬度達到2cm以上即可進行破碎破碎、清理作業(yè)。圖8支撐產(chǎn)生膨脹圖9混凝土產(chǎn)生深裂縫5.2.2.6鎬頭機松動破碎施工:膨脹后的支撐梁，已經(jīng)開裂松動，用鎬頭機將混凝土與鋼筋充分脫離。圖10鎬頭機破碎5.3施工注意事項5.3.1膨脹孔深、孔徑、孔距的確定:孔深、孔徑和孔距與破碎效果有直接關(guān)系，孔過深、孔徑過大、孔距過小則加大鉆孔工作量及藥量，反則會影響破碎效果，且孔徑越大越易發(fā)生沖孔現(xiàn)象。(1)孔深的確定:經(jīng)項目部與爆破劑廠家多次研究試驗后確定孔深為破碎體高度的90%。圖11孔深為梁高的90%(2)孔徑的確定:我項目部取1立方體鋼筋混凝土做試驗，鉆孔深0.9m，單位用藥量20kg分別選36、38、40mm的尺寸鉆頭進行鉆孔，作出曲線圖如下:圖12孔徑對膨脹壓力的影響(3)孔距的確定:依據(jù)復(fù)旦爆破專業(yè)公司提供的咨詢結(jié)果和結(jié)合工程實際情況(主要根據(jù)梁截面大小和混凝土強度)確定孔距為200mm。5.3.2單孔藥用量的確定:膨脹藥劑的用量是直接關(guān)系到爆破效果的核心參數(shù)，藥劑用量越大作用力越大，但爆破劑反應(yīng)時間難以控制，且沖孔危險性較大。根據(jù)《靜態(tài)爆破的設(shè)計與運用》中孔網(wǎng)參數(shù)及單耗量設(shè)計經(jīng)驗值可參見下表2孔網(wǎng)參數(shù)及單耗量經(jīng)驗數(shù)據(jù)表表206材料與機具6.1材料與機具材料設(shè)備使用施工前必須認真規(guī)劃好材料設(shè)備進場計劃。擬投入材料機械設(shè)備如下所示:6.2材料投入計劃6.3勞動力投入計劃07質(zhì)量控制7.1施工質(zhì)量保證措施7.1.1認真執(zhí)行隱檢和質(zhì)檢員的巡回檢查制度7.1.2班前與個人之間認真執(zhí)行“自檢”、“互檢”、“交接檢”制度，檢查結(jié)果要掛牌，分清質(zhì)量責(zé)任，認真監(jiān)督狠抓質(zhì)量。7.1.3在進行大面積施工前，要先進行樣板施工，經(jīng)檢驗合格后方可進行大面積施工。7.1.4在施工交接過程中，要做好中間檢查交接記錄。7.2爆破劑反應(yīng)時間的控制:藥劑反應(yīng)的快慢與溫度有直接的關(guān)系，溫度越高，反應(yīng)時間越快。反之則慢，實際操作中，控制藥劑反應(yīng)時間太快的方法有兩種:一種是在藥劑拌合(浸泡)水中加入抑制劑，另一種方法是嚴格控制和(浸泡)水，藥劑和混凝土的溫度;加快藥劑作用反應(yīng)的解決方法一般是摻加促發(fā)劑和提高拌和水溫度，拌合水一般控制在15-20°C范圍，防止藥劑反應(yīng)過快容易發(fā)生沖孔傷人事件。但為了縮短施工時間，加快處理進度，有必要在保證安全情況下縮短藥劑最大效應(yīng)反應(yīng)的時間，因此藥劑反應(yīng)時間一般控制在30-60分鐘左右較好，裂縫達到2cm的時間控制在5小時左右。7.3剛鉆完孔和剛沖孔的鉆孔，孔壁溫度較高，應(yīng)確定溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。7.4混凝土剛開裂后，可向裂縫中加水，支持藥劑持續(xù)反應(yīng),可獲得更好效果。7.5增設(shè)自由面，獲取更高破碎效果。08安全措施8.1無關(guān)人員不得進入施工現(xiàn)場。8.2使用我廠產(chǎn)品必須配戴防護眼鏡(防塵防沖擊型PVC護目鏡)。施工人員未戴防護眼鏡操作屬安全違章。8.3發(fā)生沖孔是正?，F(xiàn)象。也是不可預(yù)見和不可完全控制的現(xiàn)象。沖孔產(chǎn)生的原因較多，大致有以下幾種:①操作人員操作不當(dāng)，操作時間太長，包括藥劑已經(jīng)發(fā)熱冒氣仍在灌裝等，裝填不密實有空氣隔層等;②溫度控制不當(dāng)。氣溫高時，拌和水、藥劑、鉆孔孔壁溫度控制不當(dāng)、抑制劑藥量不夠，致使藥劑反應(yīng)過快等;③布孔設(shè)計不當(dāng);孔距及抵抗線過大。;④鉆頭選用不當(dāng)。鉆孔直徑過大;⑤孔壁光滑等。沖孔時藥劑溫度較高且有腐蝕性，沖入眼內(nèi)可能會對角膜造成嚴重損害。為防止傷人事故，操作人員必須戴符合國家安全標準生產(chǎn)的防沖擊防塵PVC護目鏡進行操作。8.4在藥劑灌入鉆孔到混凝土開裂前，不可將面部直接近距離面對已裝藥的鉆孔。藥劑灌裝完成后，蓋上麻袋或棕墊，遠離裝灌點。觀察裂隙發(fā)展情況時應(yīng)更加小心。此外施工現(xiàn)場應(yīng)專門備好清水和毛巾，沖孔時如藥劑濺入眼內(nèi)和皮膚上，應(yīng)立即用清水沖洗。情況嚴重者立即送醫(yī)院清洗治療。8.5在破碎工程施工中需要改變和控制反應(yīng)時間，必須依照規(guī)定加入抑制劑和促發(fā)劑，并按要求配制使用，嚴禁擅自加入其他任何化學(xué)物品。8.6嚴禁將本產(chǎn)品加水后裝入小孔容器內(nèi)(如直口玻璃杯、啤酒瓶等)，否則非常危險。8.7剛鉆完孔和剛沖孔的鉆孔，孔壁溫度較高，應(yīng)確定溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。8.8膨脹劑開封后請立即使用。如一次未使用完，應(yīng)立即緊扎袋口，需用時再開封。09環(huán)保措施9.1工地開工前，組織管理人員集中學(xué)習(xí)“揚塵污染防治管理辦法”，并在施工中一定要貫徹執(zhí)行。9.2人員安排:派責(zé)任心強的管理人員專職負責(zé)揚塵管理工作，組織一支認真負責(zé)的保潔隊伍，由公司管理人員直接督促、監(jiān)督、管理;在渣土裝卸過程中，將保潔工作落實到個人，明確其職責(zé)。9.3及時了解天氣預(yù)報，在氣象預(yù)報風(fēng)速達到5級以上時，暫停拆除作業(yè)。鎬頭機拆除作業(yè)邊拆除邊灑水。9.4在施工工地內(nèi)，設(shè)置車輛清洗設(shè)施以及配套的排水、泥漿沉淀設(shè)施;渣土清運時，在渣土等運輸車輛離開工地前必須將車輪上的泥土清洗干凈，派專人負責(zé)驗收，避免給道路造成了二次揚塵。9.5建筑垃圾48小時內(nèi)不能清運完畢的，及時采取遮蓋和灑水等防塵措施。10效益分析10.1經(jīng)濟效益10.1以上海東元坊住宅項目為例:經(jīng)財務(wù)科核算，整個混凝土靜態(tài)爆破綜合單價為305元/噸，比傳統(tǒng)機械拆除和切割拆除成本低，而且有效提高基坑支撐拆除施工進度和大大降低支撐拆除帶來的安全風(fēng)險。10.2社會效益及綠色施工混凝土靜態(tài)爆破施工技術(shù)施工方法較簡單，無飛石，安全性相對高，工期短，且費用低，混凝土靜態(tài)爆破施工技術(shù)另一顯著的社會經(jīng)濟效益就是節(jié)能環(huán)保，有效地克服了以往施工基礎(chǔ)階段揚塵高、噪聲大的弊病，符合當(dāng)代綠色施工的要求。11工程實例11.1上海東元坊住宅項目工程位于上海黃浦區(qū)普育路，地處鬧市區(qū)，周邊環(huán)境復(fù)雜，是上海市黃浦區(qū)重點動遷商品房工程，2#、3#樓為32層剪力墻結(jié)構(gòu)。地下圍護結(jié)構(gòu)設(shè)一道水平鋼筋混凝土支撐，支撐系統(tǒng)采用不同截面尺寸的鋼筋混凝土支撐梁，支撐為支撐梁與壓頂梁形成整體結(jié)構(gòu)，支撐設(shè)置棧橋，水平支撐主梁交點處設(shè)有垂直鋼格構(gòu)立柱。支撐梁有二種截面形式，分別為800m×800mm、600m×600mm，棧橋支撐梁有二種截面形式，分別為800m×1000mm、600m×1000mm，棧橋板厚度為250mm，混凝土強度等級為C30;施工時間為2015年4月。11.2沈陽新天地A區(qū)項目，由江蘇南通二建集團有限公司施工，建筑面積10.6萬平方米，主要由住宅36層、酒店24層兩個大單體組成，地下圍護結(jié)構(gòu)設(shè)二道水平鋼筋混凝土支撐，支撐