一种筒形钢柱结构建构筑物的爆破拆除方法
【专利摘要】本发明属于工程爆破【技术领域】，具体涉及断面为田字型、日字型和口字型等多种筒形钢柱结构构件及建构筑物的爆破拆除方法。其特征步骤是：a、在待爆破柱状钢结构1内部浇筑混凝土2；b、混凝土2的养护；c、在柱状钢结构1的正面氧割钻炮孔3；d、在柱状钢结构1上预切缝7；e、确定爆破参数并装药连线；f、防护；g、爆破。通过筒形钢柱结构建构筑物的爆破拆除方法的有效实施，可以达到利用民用爆破器材（乳化炸药）爆破拆除筒形钢柱结构构件或建构筑物的目的，相对于传统人工拆除手段有安全、高效、成本低廉的技术优势。
【专利说明】一种筒形钢柱结构建构筑物的爆破拆除方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工程爆破【技术领域】，具体涉及断面为田字型、日字型和口字型等多种筒形钢柱结构构件及建构筑物的爆破拆除方法。
【背景技术】
[0002]随着我国城市进程的高速发展，钢材作为一种可再生材料使得刚结构构件及建构筑物在诸多领域蓬勃发展并起到主导作用，特别是由工字钢和钢板焊接形成的筒形钢柱结构在房屋建筑、采油平台、通廊、闸门、设备框架、塔吊、高炉、加热炉、冷床、传输设备等方面更是得到了广泛应用。但由于我国钢结构技术发展较晚，早期上马项目较多，目前面临大量钢结构构件及建构筑物需要功能性重建或拆除的问题。如在“节能减排、上大压小”过程中面临拆除的30mkw以下的火电机组、高炉和重整装置等)。由于钢结构材料强度大，且钢构件和钢构筑物结构复杂，拆除难度大。目前国内对钢结构拆除尚停留在人工拆除的初级阶段，劳动强度大、工作效率低、施工危险性大。在人工拆除过程中易发生坍塌事故，事故后的残余框架需拆除，但事故造成钢构件钩挂高悬和结构失稳，不具备人工或机械拆除的条件，只能采用爆破拆除。爆破拆除钢介质构件或建构筑物时由于其结构本身为空心甚至是板型材料，无法打孔爆破，仅能采用外敷聚能药包的爆破工艺，而外敷聚能药包爆破有明显的技术缺陷。
[0003]1、民用炸药爆速低，加工的聚能药包根本无法穿透钢材料。
[0004]2、军用炸药为管制品，同时军用炸药加工的聚能药包仅能用于板材爆破切割，即仅能在钢板上切缝无法产生大开口。
[0005]3、外敷军用聚能药包爆破仅能进行“ 口 ”字型钢柱的切缝工作，对于“日”字型及“田”字型等异形柱形结构则无能为力。
[0006]4、外敷药包爆破本身能力损耗高，产生的爆炸冲击波、爆破飞石和噪音都不易防控，无法在环境复杂的居住和生产环境下实施。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种采用民用爆破器材爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法。
[0008]本发明的技术解决方案是:一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其步骤是:a、在待爆破柱状钢结构内部浇筑混凝土 ；b、混凝土的养护；c、在柱状钢结构的正面氧割钻炮孔；d、在柱状钢结构上预切缝；e、确定爆破参数并装药连线；f、防护；g、爆破。
[0009]所述方法通过三个技术关键点来达到利用民用爆破器材爆破拆除筒形钢柱结构构件或建构筑物的目的，1、在柱状钢结构内部注入高强度的混凝土砂浆；2、在柱状钢结构上预切缝；3、加强型的防护方式，控制爆破飞散物。
[0010]在钢柱内部注入高强度混凝土砂浆的作用是:①钢柱内部注入混凝土砂浆临时增加支撑能力，灌注混凝土部位可以适度切割同时保证其支撑能力将爆炸产生的冲击波传递至钢介质约束爆生气体的膨胀能量，并利用混凝土向外膨胀传递至钢介质。
[0011]在柱状钢结构上预切缝的作用:在内灌混凝土成型后提供了一定的支撑能力，可以保证在切口处的钢柱被适度切割后，钢柱结构依然是稳定的。预处理工作主要目的是局部削弱钢柱的材料结构强度，已满足爆破开口的需要，分为横向切割和竖向切割两种方式，切割原则为:
①必须在打孔完成后，爆破装药前完成，避免预处理后仍然长期闲置导致局部变形甚至失稳；
②预切缝不宜切断避免产生钢片爆破飞散物；
③炮孔两侧需做横向切口但不宜贯通。
[0012]通过加强型的防护方式，控制爆破飞散物:
①通过密目安全网和棉被吸收爆破切口部位发放的冲击波；
②通过钢丝网约束爆生气体外放的能量；
③通过沙袋墙控制溢出的钢板碎片及砼碎块。
[0013]本发明的有益效果是:通过筒形钢柱结构建构筑物的爆破拆除方法的有效实施，可以达到利用民用爆破器材(乳化炸药)爆破拆除筒形钢柱结构构件或建构筑物的目的，相对于传统人工拆除手段有安全、高效、成本低廉的技术优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是筒形钢柱结构建构筑物的爆破拆除指导图。
[0015]图2是防护层示意图。
[0016]图中:1.柱状钢结构，2.混凝土，3.炮孔，4.起爆雷管，5.乳化炸药，6.炮泥，7.预切缝，8.防护层，9.防护沙袋，10.棉被，11.钢丝网，12.防晒网。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0018]一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其步骤是:a、在待爆破柱状钢结构I内部浇筑混凝土 2 ;b、混凝土 2的养护；c、在柱状钢结构I的正面氧割钻炮孔3 ;d、在柱状钢结构I上预切缝7 ;e、确定爆破参数并装药连线；f、防护；g、爆破。
[0019]在待爆破柱状钢结构I内部浇筑混凝土 2的步骤是:在柱状钢结构I侧面开口分段下料浇筑混凝土 2，开口距离在InTl.5m为宜(视钢柱内有无隔板及隔板间距而定)。随着柱状钢结构I浇筑高度的上升，混凝土 2的水灰比和塌落度应递减，柱状钢结构I浇筑时应先在筑底烧筑一层5(Tl00_的水泥砂衆或减半石轮,柱状钢结构I分层下料并捣实，分层厚度不大于50cm，如不具备捣实条件可用大锤敲击立柱外侧以减少蜂窝的产生，柱状钢结构I应一次浇筑完毕。浇筑高度应大于爆破高度至少lm。
[0020]混凝土 2浇筑后3?12h内开始浇水养护，养护时间不少于15天(至少应保证钻孔成型)。当气温在15°C以上时，浇筑的最初5天，白天至少每小时浇水一次，夜间浇水2次，此后每天浇水5次以上。高温或干燥气候应适当增加浇水次数。当日平均气温低于5°C时不得浇水。
[0021]混凝土 2浇筑完成后15日可以进行步骤c钻孔和步骤d预处理施工。[0022]钻炮孔3深度1=0.7XL，(L为打孔方向的柱宽)，孔距a=0.2XL，排距b=0.15XL，炮孔3可采用矩形布孔。单耗取18kg/m3。网路连接方式和起爆方式可因施工环境而定没有具体要求。
[0023]预切缝7是横向切割和纵向切割的细缝，在每个炮孔3的两侧切割横向预切缝7，在无钻孔的三个面切割纵向预切缝7。
[0024]在炮孔3内装填起爆雷管4和乳化炸药5，随后用炮泥6进行堵塞。
[0025]步骤f防护主要需要应对的爆破灾害为爆破飞石，甚至有可能有钢片飞散物包含其中，防护过程中以近体覆盖为主。
[0026]防护采用防护层8和防护沙袋9，防护层8包裹柱状钢结构I，在防护层8外侧堆码防护沙袋9，防护层8由棉被10、钢丝网11、防晒网12制作。
[0027]防护沙袋9符合下述条件:无稀档、断丝、粘连，缝边无脱针、断线或未缝住卷折处，载重25?50kg，拉断力经纬方向分别为不小于650N/50mm，底边或边缝方向不小于300N/50mm,装袋自1.2m处下坠以包装不破损,包装物无漏失为合格。
[0028]钢丝网11符合下述条件:孔:50mm丝径:3mm,扎花网。
[0029]防晒网12符合下述条件:机械强度50毫米宽的拉伸强> 250牛顿。每25毫米编丝根数为14根。
【权利要求】
1.一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征步骤是:a、在待爆破柱状钢结构(I)内部浇筑混凝土(2) ;b、混凝土(2)的养护；c、在柱状钢结构(I)的正面氧割钻炮孔(3) ;d、在柱状钢结构(I)上预切缝(7) ;e、确定爆破参数并装药连线；f、防护；g、爆破。
2.根据权利要求1所述的一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征是在待爆破柱状钢结构(I)内部浇筑混凝土(2)的步骤是:a、在柱状钢结构(I)侧面开口，开口距离在InTl.5m ;b、分段下料烧筑混凝土(2),柱状钢结构(I)烧筑时在筑底烧筑一层5(Tl00_的水泥砂衆或减半石轮,柱状钢结构(I)分层下料并捣实，随着柱状钢结构(I)烧筑高度的上升，混凝土(2)的水灰比和塌落度递减。
3.根据权利要求2所述的一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征是柱状钢结构(I)的浇筑高度大于爆破高度至少lm。
4.根据权利要求2所述的一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征是柱状钢结构(I)分层下料的分层厚度不大于50cm。
5.根据权利要求1所述的一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征是混凝土(2)浇筑后3?12h内开始浇水养护，养护时间不少于15天。
6.根据权利要求1所述的一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征是炮孔(3)采用矩形布置，钻孔深度1=0.7L，孔距a=0.2XL，排距b=0.15XL，L为打孔方向的柱宽。
7.根据权利要求1所述的一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征是预切缝(7)是横向切割和纵向切割的细缝。
8.根据权利要求7所述的一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征是在每个炮孔(3)的两侧切割横向预切缝(7)，在无钻孔的三个面切割纵向预切缝(7)。
9.根据权利要求1所述的一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征是防护采用防护层(8)和防护沙袋(9)，防护层(8)包裹柱状钢结构(1)，在防护层(8)外侧堆码防护沙袋(9)，防护层(8)由棉被(10)、钢丝网(11)、防晒网(12)制作。
10.根据权利要求1所述的一种爆破拆除筒形钢柱结构建构筑物的方法，其特征是炮孔(3 )内装填起爆雷管(4 )和乳化炸药(5 )，用炮泥(6 )进行堵塞。
【文档编号】E04G23/08GK103938888SQ201410202006
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】陈德志, 李本伟, 周应军, 游力克, 李克菲, 张萍, 何国敏, 安玉东 申请人:中钢集团武汉安全环保研究院有限公司