1实验方法1.1试件的制作1.1.1构件的规格新浇混凝土名称爆破试件新浇混凝土高(mm) 800新浇混凝土长L(m) 8 新浇混凝土宽B(m) 0.8设计强度C351.1.2混凝土支撑爆破小试构件说明拟采用截面为800mm*800mm,长度为6m的钢筋混凝土构件进行试验,构件配筋如下:1.1.3构件的固定方式满堂脚手架长度L(m) 1.2 满堂脚手架宽度B(m) 1.2脚手架搭设高度H(m) 1.5 纵横向水平杆步距h(m) 1立杆纵距la(m) 0.3 立杆横距lb(m) 0.3横杆与立杆连接方式单扣件扣件抗滑移折减系数 1立杆布置形式单立杆平台横向支撑钢管类型单钢管0.3立柱间纵向钢管支撑根数n 0 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(m)立杆计算长度系数μ 2.176 纵向钢管验算方式简支梁横向钢管验算方式简支梁支架设计剖面图1.2试件的爆破1.2.1爆破原理GB爆破原理类似普通工业炸药。
GB实际上是一种氧化物和还原剂在一定条件下(电力冲击或者其它受控的激励因素)发生化学反应并释放气体的化学作用过程。
这与工业炸药的化学反应性质完全相同。
但是,工业炸药化学反应的速度比较快,通常在30030米/秒到5000米/秒之间,这个反应速度超过了声音在空气中传播的速度,因此在空气中的工业炸药爆炸将会产生冲击波。
军用炸药化学反应的速度更快,通常在5000米/秒到9000米/秒之间,这个反应速度远远超过工业炸药的爆炸速度,在空气中军用炸药爆炸产生更加强烈的冲击波和破环效应。
GB爆破药剂性质与工业炸药相同。
但是其化学反应的速度较低,英方资料称40米/秒。
实际上,化学反应速度低于空气中声速340米/秒的化学药剂在爆破专业上称为“燃烧剂”,即在空气中的化学反应不产生冲击波。
各种介质内声速的参考值:真空0m/s(也就是不能传播)空气(15℃)340m/s空气(25℃)346m/s软木500m/s煤油(25℃)1324m/s蒸馏水(25℃)1497m/s海水(25℃)1531m/s铜(棒)3750m/s大理石3810m/s铝(棒)5000m/s铁(棒)5200m/sGB爆破效果类似静态膨胀剂以及液压劈裂作用效果。
由于GB药剂在空气中发生化学反应不产生冲击波,因此,GB爆破效果更类似于物理爆炸或者静态压力造成的效果。
GB爆破原理:GB药剂在空气中爆破不产生冲击波,但是,GB药剂在密闭的空间中发生化学反应,其反应速度会随着密闭空间压力上升(GB药剂反应产生气体)而加速。
如果GB药剂产生的气体压力上升到一定程度,将会突破密闭空间的约束(破坏约束条件),比如突破炮孔的堵塞或者堵塞强度足够而从较为薄弱的孔壁部分,一般按照最小抵抗方向突破。
此时密闭空间内的高压空气与外界空气联通,这是可能会产生冲击波,但是这种冲击波是物理学破坏及压缩气体突然释放而产生的冲击波,这与工业炸药通过化学反应产生的冲击波在性质上不同。
其破坏力也不同。
1.2.2目的GB药剂爆破危害效应远低于目前工业炸药爆破产生的危害效应。
GB药剂爆破效果略逊于工业炸药爆破产生的作用效果。
但可通过调整爆破方案和施工方案提高爆破作用效果。
爆破对象通过GB爆破后,可采用现有的机械化作业弥补。
上海作为一个国际性的大都市,人口密集,高楼林立,车辆川流不息,并且上海地区的地质构造不同于其他地区,是在软土地基上建立的现代化都市。
因此在上海这样一个特殊地域,安全文明施工的要求与空旷地区,人烟稀少地区的要求是不同的。
GB爆破在拆除爆破作业中,能够有效降低飞石、振动、噪音等危害效应,因此,新工艺新技术的推广应用有着极大的社会意义。
1.2.3方法GB药剂爆破方法与工业炸药爆破方法完全类似。
整个施工工艺也完全类似。
但是:GB药剂爆破对炮孔的堵塞提出来极高的要求。
因为是高压气体静态膨胀造成的作用效果,气体膨胀按照最小抵抗方向突破。
一般地,炮孔堵塞是强度最为薄弱的位置,高压气体最容易从此处泄漏而降低GB药剂爆破作用效果。
因此,GB药剂施工,堵塞方案是最要紧的要点。
解决此问题的思路是用倒装的膨胀螺栓技术。
这是最为科学的堵塞方案。
1.3环境影响检测气压爆破是混凝土结构拆除的新型工艺,为了解气压爆破在混凝土结构拆除的特性,首先应开展单点爆破、单梁支撑构件爆破时的研究,这个研究其中就必须包含气压爆破时对结构低速振动的响应和对相邻环境的低速振动波影响与噪声干扰,以及气压爆破时飞石飞溅的方向和距离。
并应根据测试的现场实际条件拟订相关的测试方案。
1.4试验场地及周边环境1.4.1地理位置背景工程斜土街道107街坊龙华路1960号地块位于上海市内环以内徐汇区龙华中路与黄浦江之间,西至宛平南路,东至东安路。
具体位置见下图:1960地块图表1试验场地上海市位置平面图试验场地北块南块图表2场地内区域平面图1.4.2场地内情况本次试验区域位于该地块的西北角具体位置见下图:图表3试验现场平面图图表 4 试件制作场地环境图表 5 试件制作场地(注:确定使用后将对现场进行清理,保证试验区域无其他影响物体影响实验结果。
)1.5试件制作方案1.5.1模板排架施工1)工艺流程板扣件搭支架→ 测水平→摆主梁→ 调整楼板模标高及起拱→ 铺模板→ 清理→ 检查模板标高、平整度、支撑牢固情况。
2)施工方法柱模板搭设完毕经验收合格后,先浇捣柱砼,然后再绑扎梁板钢筋,梁板支模架与浇好并有足够强度的柱和原已做好的主体结构拉结牢固。
经有关部门对钢筋和模板支架验收合格后方可浇捣梁板砼。
浇筑时按梁中间向两端对称推进浇捣。
根据当前模板工程工艺水平,结合设计要求和现场条件,决定采用扣件式钢管架作为本模板工程的支撑体系。
3)一般规定(1) 保证结构和构件各部分形状尺寸,相互位置的正确。
(2) 具有足够的承载能力,刚度和稳定性,能可靠地承受施工中所产生的荷载。
(3)当支架立柱成一定角度倾斜,或其支架立柱的顶表面倾斜时,应采取可靠措施确保支点稳定,支撑底脚必须有防滑移的可靠措施。
(4) 构造简单,装板方便,并便于钢筋的绑扎、安装,浇筑混凝土等要求。
(5) 支架搭设按本模板不得随意更改;要更改必须得到相关负责人的认可。
(6)所有水平拉杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢。
无处可顶时,应在水平拉杆端部和中部沿竖向设置连续式剪刀撑(7) 在立柱底距地面200mm高处,沿纵横向水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。
可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设置一道水平拉杆。
扫地杆与顶部水平拉杆之间的距离,在满足模板设计所确定的水平拉杆步距要求条件下,进行平均分配确定步距后,在每一步距处纵横向各设一道水平拉杆。
(8) 钢管立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用Ø48×3.0mm钢管,用扣件与钢管立柱扣牢。
钢管扫地杆、水平拉杆应采用对接。
4)立柱及其他杆件(1) 立柱平面布置图(详见附图);(2) 搭接要求:本工程所有部位立柱接长全部采用对接扣件连接,严禁搭接,接头位置要求如下:(3) 严禁将上段的钢管立柱与下端钢管立柱错开固定在水平拉杆上。
5)水平拉杆(1) 每步纵横向水平杆必须拉通;(2) 水平杆件接长应采用对接扣件连接。
水平对接接头位置要求如下图:6)检查验收(1)不满足要求的相关材料一律不得使用。
(2)施工过程中加强管理,加大检查力度,将隐患消灭在初始状态,避免遗留安全隐患和加固时人力、物力大量耗费。
确保一次验收通过。
(3)砼结构观感质量符合相关验收标准,少量的缺陷修补完善。
(4)立柱、纵横向水平拉杆、剪刀撑等重要杆件的垂直偏差、水平偏差、质量等满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2011脚手架搭设的技术要求与允许偏差1.5.2混凝土施工1)混凝土浇筑混凝土浇筑范围内应布置1台振动机进行振捣,混凝土由大斜面分层下料,分皮振捣,每皮厚度为50cm左右采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的方法。
要求不出现夹心层及冷施工缝,确保上、下部钢筋密集部位混凝土振实。
浇筑过程中应严格控制好泵的浇筑速度,使浇筑的混凝土形成弧形向前推进,以便混凝土中泌水能及时向两侧排除。
混凝土搅拌车进场,要严格把好混凝土品质关,检查搅拌车运输时间、砼坍落度、可泵性是否达到规定要求。
对不合格者坚决予以退车,严禁不合格混凝土进入泵车输送。
混凝土表面处理做到“二压二平”。
首先按面标高用煤撬拍板压实,长刮尺刮平;终凝前,用磨光机打磨压实、整平,以闭合混凝土收水裂缝。
2)混凝土养护混凝土浇筑完成后,采用表面覆盖一层薄膜养护,保温养护需达到7天,7天后根据测温情况决定是否掀掉保温材料。
保温养护期间每天浇水三次。
根据测温情况,若中午砼表面温度过高,可掀开麻袋散热;若砼表面温度过低,温差过大,可再覆盖一层薄膜。
应保证至少14天浇水养护。
3)试块制作按照规范要求,制作3组抗压强度试块。
制作3组同条件强度试块,另制作2组早强试块。
1.5.3模板拆除及排架调整施工本次试件采用钢管搭设模板排架,九夹板作为模板,待混凝土浇筑完毕,试件100%达到设计强度后方能对部分排架进行拆除,并拆除大部分模板,然后重新使用钢管支撑试件。
具体拆除及重新搭设排架形式见附图。
1.5.4防护棚架搭设技术措施1)脚手架及防护棚架搭设1、外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内,并做好可靠的安全接地处理。
2、检查脚手架,发现问题和隐患,在施工作业前及时维修加固,以达到坚固稳定,确保施工安全。
3、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭,禁止扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。
4、外脚手架搭设人员必须持证上岗,并正确使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。
5、严禁脚手板存在探头板,铺设脚手板以及多层作业时,应尽量使施工荷载内、外传递平衡。
6、严格控制施工荷载,脚手板不得集中堆料施荷,施工荷载不得超过计算荷载,确保较大安全储备。
4)脚手架及防护棚架拆除1、拆架前:(1) 应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造要求;(2) 应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施,经主管部门批准后方可实施;(3) 应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底;(4) 应清除地面障碍物。
2、拆架时应划分作业区,周围设绳绑围栏或竖立警戒标志,地面应设专人指挥,禁止非作业人员进入。
3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。
4、拆架程序应遵守“由上而下,先搭后拆”的原则,即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑,而后拆小横杆、纵向水平杆、立杆等,并按“一步一清”原则依次进行。
严禁上下同时进行拆架作业。
5、拆立杆时,要先抱住立杆再拆开最后两个扣件,拆除纵向水平杆、斜撑、剪刀撑时,应先拆除中间扣件,然后托住中间,再解端头扣件。
1.5.5计算书1.5.5.1支撑模板计算书计算依据:1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-20082、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130-20113、《混凝土结构设计规范》GB50010-20104、《建筑结构荷载规范》GB 50009-20015、《钢结构设计规范》GB 50017-2003一、工程属性二、荷载设计三、模板体系设计模板支架高度(m) 2立柱纵向间距l a(mm) 600立柱横向间距l b(mm) 300水平拉杆步距h(mm) 1000立柱布置在混凝土板域中的位置中心对称立柱距混凝土板短边的距离(mm) 100立柱距混凝土板长边的距离(mm) 100主梁布置方向平行楼板长边小梁间距(mm) 200小梁距混凝土板短边的距离(mm) 100小梁两端各悬挑长度(mm) 100,100设计简图如下:模板设计剖面图(楼板长向)模板设计剖面图(楼板宽向)四、面板验算面板类型覆面木胶合板面板厚度(mm) 15面板抗弯强度设计值[f](N/mm2) 15 面板弹性模量E(N/mm2) 10000 根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定,另据现实,楼板面板应搁置在梁侧模板上,因此本例以简支梁,取1m单位宽度计算。