山城地区框剪结构群楼安全高效爆破拆除

山城地区的房屋大多依山而建,具有地势高低不平、建筑布置错落和周边环境复杂等特点。重庆市某地区有10栋框剪结构违章建筑需要拆除,因施工安全、进度等要求,确定选用单切口定向爆破拆除方式。结合爆破拆除工程实践,根据10栋违建群楼的平面位置、空间分布特点和周边环境,提出了相应的总体爆破方案,优化施工组织,在15 d内分3次安全高效地完成了群楼爆破拆除任务。针对影响楼房倒塌及爆破效果的高陡岩质边坡、山谷和陡坎等环境因素,通过优化爆破切口、预留缓冲层,合理设计爆破孔网参数等技术手段,可靠保证了楼房的定向倒塌。通过合理设计起爆网路的分区和延时,并高效地组织组网连接操作,实现了大规模工业电子雷管同网延时可靠起爆。最终有效控制了楼房的倒塌堆积范围和爆破有害效应,各楼房倒塌解体充分,爆堆集中,周边各类保护对象均安然无恙。工程实践结果表明:工业电子雷管起爆网路可满足多单元、多层次的大规模起爆网路需求,为类似工程提供了重要借鉴。

冷却塔定向拆除时剩余支柱的轴力计算方法

为了使冷却塔的定向拆除更加安全可控,对冷却塔保留柱轴向力的计算方法展开研究。根据力的相似关系给出支柱轴向力与其Z向力之间的关系式,基于平截面假定推导保留柱Z向力的计算公式;利用有限元研究环梁和支柱的弹性模量、支柱高度、保留柱数量以及相邻柱柱顶所对应的圆心角5种参数对保留柱Z向力的影响;根据有限元的结果对保留柱Z向力的计算公式进行修正,并研究修正后公式的适用性。结果表明:爆破后的冷却塔在所有保留柱上并不满足平截面假定;在实际工程范围内,上述5种参数不影响保留柱Z向力的分布规律为Z向力沿着y轴方向上的分布形态始终“两端受压,中间受拉”,且保留柱中的最大压力始终出现在第n排保留柱上,最大拉力始终出现在第(n-4)排保留柱上;当爆破圆心角为200°~240°时,修正后计算值的相对误差在21%以内,且该公式在不同冷却塔上具有良好的适用性。保留柱轴向力的计算公式从力学角度为冷却塔的拆除提供了理论支撑,增加了拆除工作的安全性。

复合结构嵌套建(构)筑物一次性爆破拆除

针对43 m高钢结构锅炉框架崁套建筑物的爆破拆除,对2~6号锅炉房5个锅炉框架采取一次性定向爆破的方法拆除,按2~6号锅炉房顺序由北到南逐跨向东倒塌。对钢筋混凝土支撑柱实施钻孔爆破;锅炉框架采用聚能切割器,对钢结构的支撑柱进行切割爆破。2号、3号锅炉第一排支撑柱切口高6 m,设置3个切口;第二排支撑柱切口高为4.0 m,设置3个切口;第三排支撑柱的切口高为3.0 m,设置2个切口。4~6号锅炉支撑框架第一排支撑柱切口6 m,第二排支撑柱切口3.5 m。使用SGPQ-15型(180 g/m)切割器切割14 mm厚度以下钢板,SGPQ-19型(280 g/m)切割器切割16 mm和20 mm厚度钢板,总装药量30.288 kg。爆破时,煤斗间、锅炉厂房屋顶、钢结构锅炉框架按设计方向倾覆。起爆瞬间2号锅炉框架下沉,0.25 s后锅炉房5号柱下座,随后按0.25 s的起爆间隔,厂房由北向南逐跨坍塌向东定向倾倒。两个楼梯间在剪力墙的支撑下明显坍塌滞后,在锅炉翻转的冲击下向东倾倒。锅炉房东侧立柱向东侧倾倒过程中,上下爆破切口间立柱被压缩坍塌,立柱距离烟囱16 m,中间楼梯、锅炉及剪力墙上部向前倾倒,主体距离烟囱14 m,塌散物距离烟囱最近6 m。爆破飞石和爆破振动(0.28 cm/s)均未超标,未对周边的建筑物和设施造成任何损坏。

日照港某翻车机房围护结构拆除方法比选

日照港石臼港区某翻车机房围护结构工程依施工顺序由圆形地连墙及廊道地连墙、基坑帷幕灌浆截渗结构、翻车机房主体结构地基处理、廊道主体结构地基处理、基坑支撑系统五部分组成。翻车机房主体结构施工时需要对部分围护结构进行拆除,包括部分地连墙和支撑结构,拆除方法主要包括绳锯切割、爆破拆除2种拆除施工工艺,现进行对比分析[1]。通过对深基坑内支撑拆除施工工艺的研究,可以进一步提升对深基坑内支撑形式的认识,同时对后续的类似施工提供借鉴,以便更好的指导施工生产,提高施工效率与质量。

18层框-筒结构楼房拆除爆破数值模拟分析

对于复杂环境条件下大跨距高楼房爆破拆除工况,在综合考虑周边环境条件的基础上,为保障楼房顺利倒塌,拟采用折叠爆破,分区块延时起爆方式,同时采用控制爆破技术减小楼体触地塌落振动对于周围建筑的危害。为验证爆破拆除设计的合理性,采用ANSYS/LSDYNA数值仿真软件建立楼体分离式共节点三维有限元模型,对楼体倒塌形态进行预分析,通过分析楼体顶部关键节点位移变化趋势,发现楼房按原定设计方向倒塌,现场爆破后楼房解体充分,爆破后爆堆堆积,未出现明显楼体部件飞散等问题。研究结果表明:大跨距楼房重力势能转换较快,采用折叠爆破结合切梁断柱法可有效保障楼房迅速解体,降低触地冲量,减小触地振动等有害效应,采用分离式共节点竖直模拟方式可有效预测楼体爆破倒塌运动趋势,为类似爆破工程提供参考。

复杂结构9层厂房定向拆除爆破技术

为确保高宽比接近为1∶1,且钢筋密集钻孔难度大,结构复杂的9层厂房能顺利定向拆除爆破,根据现场施工环境和厂房结构特点,结合定向拆除爆破原理,方案中将厂房的爆破高度(炸高)进行有效增高,对钢筋密集的立柱改变钻孔作业面,精密布孔,通过试爆确定合理装药量,采用孔内孔外毫秒延时起爆技术降低厂房塌落振动,实现定向倒塌和结构完全肢解。采用覆盖防护安全防护措施,降低爆破飞石危害。结果表明,起爆后,厂房按照设计无偏差定向倒塌,结构肢解,爆堆整齐不零散,未造成较大的触地飞溅和塌落振动。爆破效果良好,为同类工程爆破参数的选取具有一定的参考意义。

等长宽比全剪力墙结构高层楼房定向爆破拆除

昆明市某待拆地块内有两栋长宽比近似的全剪力墙结构高层楼房通过定向爆破方式进行拆除,首先通过长臂炮机开设大角度切口,破碎切口范围内电梯井结构、外围部分剪力墙,利用人工风镐对切口范围内楼梯梯段进行预处理。其次通过合理的爆破参数设计,合理的网路延时设计,对切口范围剩余剪力墙进行钻爆。最后通过直接覆盖防护与近体防护相结合的预防爆破飞石措施,以及隔断地下室顶板等减振措施,严格控制爆破危害效应,使楼房拆除爆破安全顺利实施,可为类似工程提供参考。

桥梁粉碎性拆除爆破技术的应用

以G72泉州至南宁高速公路广西桂林至柳州段改扩建项目施工需要对苏桥互通式立交桥进行拆除工程为背景,结合周边施工环境和爆破设计施工,阐述了粉碎性拆除爆破技术的应用,介绍了拆除爆破对既有保护对象的安全防护措施。顺利、安全、有效地完成了桥梁的拆除任务,该爆破拆除方法对在需要安全、快速地恢复交通的施工环境中具有较高的参考价值。

83.1 m高凸字形全剪力墙结构楼房拆除爆破

昆明市丽阳星城二期A4地块内有11栋剪力墙核心筒结构高层建筑需应用爆破进行拆除,文中介绍了待拆楼房A4-3楼拆除爆破,该楼周围环境复杂,周边允许定向倒塌安全距离较小,研究决定采用开设双切口的控制爆破方法,对凸字形高层剪力墙核心筒结构楼房进行拆除爆破。首先确定切口位置,对1~4层、9~10层的切口范围墙柱、梯段及电梯井部分进行预处理,其次在1~4层、9~10层开设双爆破切口,选择合理的爆破参数,采用多通道导爆管复试起爆网路,最后通过采取砌筑减振堤、地下室顶板隔断、墙柱及切口外围多层密目网防护等措施,精细化施工,有效地控制了爆破危害效应,达到了理想的爆破效果,为类似结构楼房拆除爆破提供参考的依据。

框-筒结构楼房折叠爆破拆除数值模拟研究

待拆除建筑物为框-筒结构,结构强度高,稳定性好,且位于建筑物和人口密集区,周边环境复杂。为确定合理的爆破拆除方案,提出“立体化渐变起爆”方法,即爆破缺口水平面和垂直平面的相邻爆破立柱炮孔延期时间差异化,实现空间上延时的一种起爆方式。然后利用ANSYS/LSDYNA有限元软件,对V形起爆、对称起爆和“立体化渐变起爆”三种不同起爆方式的爆破方案进行模拟分析,通过对比爆堆形态、爆堆范围和结构触地时能量变化等方面,最终确定了延期时间为0.50 s的立体化渐变起爆的爆破方案。结果表明:立体化渐变起爆与对称起爆相比,结构触地时动能降低50%,内能提高47%,与V形起爆相比,结构触地时动能降低36%,内能提高31%;采用立体化渐变起爆降低了结构的塌落触地振动,结构解体完全,减小了爆堆的范围;起爆方式相同,延期时间为0.50 s时的爆堆宽度和长度及结构的塌落触地振动均比0.25 s时小;数值模拟上部结构触地时刻为3.8 s,实际上部结构触地时刻为4.0 s,而最终爆堆形成均为6.0 s,数值模拟楼房的倒塌过程和爆堆范围与实际爆破效果基本吻合。

180 m同轴超高复杂结构烟囱拆除爆破

为了爆破拆除由183 m高钢结构内筒和外部180 m高钢筋混凝土烟囱组成复杂结构钢内筒混凝土烟囱,通过综合考量该烟囱的复杂结构特点、工程周边环境、施工安全等关键因素,最终确定采用外部结构定向控制爆破、钢内筒结构聚能切割的相结合方法,异步整体一次爆破拆除技术方案。首先对该烟囱两部分筒体进行切口预处理,根据其结构特征,外部钢筋混凝土烟囱类梯形切口加定向窗设计、内部钢筒采用梯形切口并且预留对称支撑结构,并且将烟囱内筒已有的检修平台使用槽钢与钢内筒焊接在一起,烟道口处的钢内筒与混凝土外壁的导流板进行加固,确保拆除爆破时形成协同定向导向作用。考虑到钢内筒的钢筒壁薄、强度高、韧性大等特点,优化爆破拆除时差确定选择精度高的数码电子雷管进行分部分段起爆,确保其倒塌时序实现完美同步定向拆除爆破。最后通过设计防护网、减振沟、减振堤等减小倒塌烟囱触地振动及飞石。结果表明:总体爆破设计方案合理,爆破效果达到预期目标,该工程爆破技术应用及创新设计可为类似工程提供重要参考。

筒仓构筑物爆破的稳定性分析及倾倒规律

筒仓构筑物由于结构特殊,高宽比小,定向倒塌爆破拆除难度较大,解体不充分,成为目前爆破拆除的难点。为了安全、顺利地爆破拆除钢筋混凝土筒仓,采用理论力学计算方法对筒仓进行了简化,分析了筒仓构筑物的结构稳定性,并在此基础上推导了筒仓爆破翻滚发生的判决方程,确定了合理的爆破切口高度,以确保筒仓结构爆破后可以顺利倾覆,避免发生后坐等危险状况。同时结合爆破工程实例,采用有限元分析软件建立了模型,模拟筒仓钢筋混凝土结构的爆破拆除倒塌过程,深入模拟分析了筒仓的爆破倾倒规律,实际爆破倾倒规律与模拟的高度符合,达到了筒仓爆破拆除的预期效果,可为同类工程提供类似的经验。

混合起爆网路在多层建筑拆除中的应用

介绍了复杂环境下一栋6层框架结构办公楼房定向拆除爆破的工程实例。根据楼房的结构特点和周围环境制定了爆破方案。通过采用延时起爆技术、铺设缓冲垫层以及开挖减振沟等措施,减小了楼房爆破时产生的振动,使飞石得到了有效控制,实现了办公楼精确、安全、顺利定向倒塌,达到了设计方案的要求,取得了理想的爆破效果。在工程技术总结中提出了利用数码电子雷管的改进措施,为类似工程爆破施工提供参考。

建(构)筑物控制爆破拆除的仿真模拟

介绍了在ABAQUS有限元框架内,建(构)筑物爆破拆除仿真模拟的基本方法。提出了爆破缺口高度的确定方法、结构坍塌的力学判据与结构的离散化方法,利用ABAQUS有限元软件的非线性瞬态显式动力学模块模拟结构的失稳及倒塌过程,并用该方法对一个拆除爆破实例进行了仿真模拟。模拟结果表明,结构的坍塌过程及爆堆形状与实际接近。

预应力混凝土连续梁桥控制爆破拆除

针对茅台大桥的结构特性、周边环境特点及要求,确定了采用控制爆破对主桥梁进行爆破,之后利用机械对位于受控对象近区的引桥进行拆除的综合方案。采取在桥面上开窗,搭设钢管架爬梯连接拱肋,在拱肋上搭设钢管架走廊及栏杆,水中桥墩上方悬挂吊篮施工的作业方式,解决了高空施工的难题,确保施工安全。根据桥墩所处的环境采取不同的爆破参数、防护设计,控制了爆破危害效应。通过对爆破网路延期时间的控制,实现了桥体的柔性坍塌,有效降低了触地冲击荷载。特别是针对桥梁下方的茅台酒厂排污管及茅台镇排污沟制定了主动与被动、刚性与柔性相结合的防护方案,显著降低了大落差下触地冲击荷载的危害,确保了受控对象的安全。

基于分离式共结点模型的钢筋混凝土结构爆破拆除数值模拟

通过大型有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,充分考虑钢筋和混凝土在结构倒塌时各自的受力状态和强度差异,运用分离式共节点模型模拟钢筋混凝土结构建筑物的爆破拆除倒塌过程。通过对倒塌过程中钢筋混凝土支撑立柱内侧和外侧的钢筋单元、混凝土单元的承载失效过程分析研究,对数值模拟效果与实际爆破效果对比分析得出:分离式共结点模型可以充分体现结构倒塌过程中钢筋和混凝土材料的承载失效差异,可以用来准确地模拟结构的倒塌过程。

2栋混合结构楼房纵向延时定向倾倒爆破拆除

介绍了2栋砖混结构楼房采用纵向延时定向倾倒爆破拆除。通过采用纵向逐段延时与定向倾倒相结合的爆破设计方案,达到了楼房在爆破倾倒过程中结构充分解体、减小爆破单响药量、降低结构触地振动的目的,同时对采用纵向延时方式与传统的整体定向倾倒方式的爆破振动和塌落振动进行了分析。爆破效果与设计方案吻合,达到预期爆破效果。

大型钢结构厂房拆除控制爆破总体方案设计

系统地阐述了钢结构物爆破拆除面临的主要问题,这些问题包括爆破方案设计的思路、线性聚能切割器的作用原理与定型、利用结构稳定性原理设计结构爆破预处理的参数以及切割爆破的主要危害等。以上钢一厂钢结构厂房的切割爆破拆除为例,讨论了爆破总体方案设计、不同连跨结构的倾倒方式、切割器的设置以及安全防护的措施等。

框-筒结构建筑物的折叠爆破拆除

采用共节点分离式钢筋混凝土模型,对框-筒结构折叠倒塌进行了三维数值模拟,包括底部起爆和顶部起爆2种方式,并且在底部起爆方式中,采用了不同切口高度和延迟时间。对结构的倒塌过程、支撑立柱的破坏过程进行了比较分析。结果表明:采用底部起爆时,结构下部压碎程度较采用顶部起爆严重;同为底部起爆,延迟时间0.25 s的结构破碎比0.5 s严重;底层立柱采用不同的切口高度和延迟时间,结构的倒塌方向发生了改变,结构略向南倾倒;支撑柱的破坏过程不同,对结构的后坐距离产生影响,采用底部起爆时,结构的后坐距离小于顶部起爆。通过对混凝土和钢筋单元受力过程进行的分析,共节点分离式模型能够反映钢筋和混凝土2种材料的力学性能差异。

钢筋混凝土框架楼群定向爆破拆除

介绍采用一次爆破拆除3栋钢筋混凝土框架楼房的设计原则、爆破参数及安全防护措施。由于被拆楼群周围环境复杂,1#楼沿楼体纵向采用自东向西逐段坍塌方式拆除,为2#楼的向南倒塌预留出空间,3#楼最后向南倾倒。详细介绍1#楼所采用的爆破方案及实施过程。在爆前预先切割横梁把楼体分割成相互独立的四部分,利用秒差雷管分别依次从东向西逐段进行爆破和解体。着重介绍了爆破切口高度的确定方法、钻孔爆破参数的选取原则、试爆方案的实施、起爆顺序的确定、预处理方法以及相应的安全防护措施等。