厂房拆除方法的选择

厂房拆除方法的选择

1砖室上跨空间柱、下墙内组合构造湖南电子工程公司迫切需要将附近电厂的建筑拆除。建筑面积包括两栋平房、一栋四层钢筋混凝土框架结构房屋和一栋砖结构房屋。2栋厂房相距2m,中间由工字型角钢连成整体。4层框架结构厂房拆除面积13m×8m,高18m,各层高度不尽相同,第四层无楼板。每层顶部长度方向上有4根相互平行的横梁,宽240mm,高400mm;宽度方向上有3根相互平行的横梁,宽350mm,高600mm;由6根立柱支撑,立柱长500mm,宽500mm。砖混结构厂房拆除面积为6m×5.8m,高12m,整体为长方体,内部中空。2栋平房中,1栋与[JP3]框架结构厂房紧密挨着,另1栋与其相距5m;其东面和北面由围墙所包围,两者最小距离为29m;在东面围墙内侧,距围墙6m,距砖混结构楼24m处有1根电线杆,其上有架空电线;北面存在一钢架梁,距待拆平房2m;南面为开阔地带,地下有一水沟与砖混结构楼相距1m;东南方向上30m处有一临时施工工棚;西面有2个转炉,距平房10m,距框架结构厂房20m。整个工程要求3d内完成。建筑群周边环境如图1。2对框架结构的清理从图1中可以看出,建筑群中既存在砖结构平房和砖混结构厂房,又存在混凝土框架结构厂房。砖结构平房高3m,砖混结构厂房高12m,钢筋混凝土框架结构厂房高18m。由于砖结构平房和砖混结构厂房不是很高,既可用控爆方法拆除,也可用机械拆除,还可用人工拆除。但砖结构平房若用控爆方法拆除,其工效反而低于机械拆除方法。对于钢筋混凝土框架结构的拆除,若利用机械拆除,由于框架结构的高度超过了大型机械的拆除高度,拆除的困难度较大;若采用人工拆除方法,由于框架结构中钢筋密集,整体强度高,拆除的困难度也很大,而且所需时间较长,故最好是采用控爆方法拆除。由于工期短,决定采用机械和控制爆破联合拆除方法,即砖结构平房和砖混结构厂房利用机械拆除,钢筋混凝土框架结构厂房利用机械和爆破联合控制拆除。平房顶板为混凝土预制板,需回收,可与钻眼工作平行展开,而平房的主体拆除安排在2栋厂(楼)房拆除之后,可作为西面2个转炉的保护屏障。由于西面距框架结构厂房25m处存在2个转炉,故此方向不能作为倒塌方向。向北面倒塌,被相邻的平房所阻碍。若以长度方向作为其倒塌方向,向电线杆方向倒塌难度较大,不能很好控制其倒塌的准确性,最好是朝水沟方向倒塌,这时水沟需要重点保护。钢筋混凝土框架结构第四层墙壁为200mm厚的现浇墙体,且无地板,给为充分解体而在四楼打眼的工作造成了困难。因此,最后需机械充分破碎。2.1月5日大型液压冲击锤现场工期限在3d内完成:第1天调设备进场,进行顶板吊离作业与钻眼施工,时间可延至次日上午;第2天大型液压冲击锤进场,将12m高的砖混结构厂房拆除,拆除后远离现场至少50m,然后进行装药连线及防护,检查完毕进行爆破;第3天利用大型液压冲击锤拆除平房及后期破碎,完成后验收交付。2.2冲击锤整理采用大型起重机将平房顶板回收,再利用大型液压冲击锤首选将12m高的砖混结构厂房拆除,为钢筋混凝土框架结构厂房倒塌创造空间;之后,2栋平房拆除和未充分解体的框架结构的二次破碎一起进行。2.3钢筋混凝土结构的爆炸和机械的联合控制和拆除(1)框架结构分别独立钢筋混凝土框架结构厂房的砖墙利用人工风镐等拆除方法尽可能地拆除掉,特别是与倒塌方向垂直墙体及与立柱相邻墙体。由于在倒塌方向另一侧的待拆平房与框架结构的3根立柱紧密相连,中间无裂缝,使3根立柱不能形成自由铰支座,给框架结构倒塌带来一定的困难。为此,特在3根立柱的2层楼楼板处靠外侧的混凝土敲掉一部分,露出钢筋,并用气焊切断,造成一个弱点,使框架结构可以在此处形成铰支座。将砖混结构厂房与框架结构厂房之间的角钢用气焊切开,使其分别独立。由于楼梯是钢筋结构,较为坚固,在楼房塌落的过程中可能起阻碍作用。因此,应在爆破前将整个楼房的楼梯用气焊予以完全拆除。(2)眼药爆炸和移除对预处理后的钢筋混凝土框架结构按设计方向倒塌的要求,进行钻眼装药爆破拆除,见图2。(3)机械破碎的应用利用大型液压冲击锤对未充分解体的框架结构逐一进行彻底破碎,采用机械破碎可消除爆破产生的剧烈震动、爆破噪声、空气冲击波及所需的各种严密防护和安全措施,并可充分回收有用材料,如钢筋,为建设单位带来明显回收节支效益。3结构框架结构房屋的定向坍塌技术设计3.1框架结构建筑柱爆炸参数设计框架结构定向倒塌的控制主要取决于炸高和爆破参数。(1)经验系数法k根据经验公式,倒塌方向一侧的炸高h为h≥K(B+Hmin)=(1.5∼2.0)(0.5+0.44)=1.41∼1.96mh≥Κ(B+Ηmin)=(1.5∼2.0)(0.5+0.44)=1.41∼1.96m式中K——经验系数,K=1.5～2.0;B——立柱截面的最大边长,本设计取B=0.5m;Hmin——临界炸毁高度,取Hmin=0.44m。为了增强倒塌可靠性和缩短倒塌距离,实际炸高取值增大40%,取为2.8m。塌倒方向的另一侧炸高h′最小可取为h′=(1.0～1.5)B=0.5～0.75m,取为0.5m。为了保证楼房的塌落彻底,将2楼的各立柱布置部分炮眼。整个立柱炮孔布置如图2所示。(2)柱的下、下部高效布置拆除后留下的钢筋混凝土立柱为500mm×500mm,这类立柱均为厂(楼)房的主要承重支柱,其钢筋密集,半径较粗,凿岩面宽为500mm,沿立柱中心线两侧布单排孔,尽量布置在立柱的靠里侧的面上,由里向外打水平孔,离地0.3m开始往上布孔至设计高度。柱的上、下端部由于钳制作用大,为破碎彻底所用药量比普通孔增大15%。爆破参数:W=250mm,a=350mm,孔深取350mm,单孔药量为90g,上、下端两孔药量为100g,集中装药。3.2梁的结构和断面楼板为钢筋混凝土薄板,厚200mm,直接与下面的梁连结在一起。梁的断面分400mm×240mm和600mm×350mm二种,钢筋混凝土结构。由于是承重梁,其钢筋较粗密。(1)割缝宽度二楼处用人工风镐将楼板沿垂直于倒塌方向切割成大小差不多的3部分,切割缝宽不小于10mm。切缝要完全打掉混凝土,露出钢筋,在爆破前用气焊切割,拉出贯穿的切割缝。(2)楼梁爆炸在横梁交接处布置一个深400mm的孔,单孔装药量为80g,分两层装药,上、下层各40g。4爆炸网的设计与爆炸安全和保护措施(1)炮孔电雷管起爆部位爆破共分3段,起爆顺序为:采用1段电雷管起爆倒塌方向前排立柱所有炮孔,采用3段电雷管起爆2层楼楼板横梁炮孔,采用7段电雷管起爆后排立柱炮孔(图2)。网络联接是传统的电雷管串联形式,须保证采用的每一发电雷管状况良好,故装药前对所有电雷管逐一检查。(2)边缘破裂点爆破震动、空气冲击波、飞石和噪声。①爆破飞石的飞散距离是划定爆破安全警戒范围和确定防护等级的主要依据,该次爆破飞石距离取大于15m。由于爆破点都较低,一般有死角或遮避物阻挡,且周边较空旷,并有围墙阻隔,所以只需对所有边缘爆破点作直接加强覆盖,即可避免碎石飞散。东、北两面以周边围墙为界;南面为框架结构厂房倒塌方向,以距其50m的范围为界;西面被平房所阻挡,可以距其30m范围为界。警戒范围内的各路口派专人看守,防止行人误入;②该次爆破工程量少,装药点多,药量较为分散,单个药包药量小,待爆体四周均有空旷的临空面,且距附近建筑物较远。因此,空气冲击波和爆破噪声及震动对四周建筑物和人员的危害很小,可不予考虑。(3)由于框架结构房屋坍塌时速大，可能会损坏沟渠因此,有必要对水沟进行保护。就地取材,将机械拆除的废砖渣铺在框架结构厂房将要倒向的水沟上方,约1m厚,用缓冲层来保护水沟。5框架和现浇钢筋混凝土墙破坏原因分析大楼起爆后,无任何损害,框架结构厂房沿预定方向倒塌,稍有后坐,第四层框架和现浇钢筋混凝土墙破坏较少,爆破后的块度完全满足后期机械破碎的要求。分析第四层框架和现浇钢筋混凝土墙破坏较少的主要原因:①框架和现浇钢筋