钢筋混凝土支撑的绿色拆除工艺初探.pdf

钢筋混凝土支撑的绿色拆除工艺初探 石江华 上海建工集团工程研究总院 上海 2 0 1 1 1 4 摘要：在城市施工建设中，基坑钢筋混凝土临时支撑的拆除作业最为常用的方法有机械破碎拆除法 、爆破拆除法、化 学静力破碎法和切割拆除法，各种方法各有利弊。以绿色施工为基本出发点 ，分析对比各种常用支撑拆除方法，并介 绍了放电破碎拆除法，以发展基坑混凝土支撑的绿色拆除工艺。 关键词：钢筋混凝土支撑拆除 绿色施工 工艺研究 放电破碎拆除法 中图分类号：T U 7 6 1 文献标志码 ：B DOI ：1 0 1 4 1 4 4 j c n k i j z s g 2 0 1 5 0 5 0 2 8 Pr e l i mi n a r y Di s c us s i o n o n Gr e e n Re mo v a l T e c h n o l o g y f o r Re i n f o r c e d Co n c r e t e S u pp o SH I J i a n g h u a En g i n e er i n g Ge n e r a l I n s t i t u t e o f Sh a n g h a i Co n s t r u c t i o n Gr o u p S h a n g h a i 2 0 1 1 1 4 Ab s t r ac t ：l n t h e u r b a n c o n s t r u c t io n t h e mo s t c o mmo n ly u s e d me t h o d s f o r f o u n d a t i o n p i t t e mp o r a r y r e i n f o r c e d c o n c r e t e s u p p or t r e mo v a l s h a l l b e t h e me c h a n i c a l c r u s h i n g me t h o d ， t h e b l a s t i n g me t h o d ， t h e c h e mi c a l s t a t ic c r u s h i n g me t h o d ， t h e c u t t i n g me t h o d a n d S O o n An d e a c h o f l 、 e m h a s it s o wn p r o s a n d c o n s T a k in g t h e g r e e n con s t r u c t i o n a s t h e b a s i c s t a r t i n g p o i n t ， t h i s p a p e r a n a ly z e d a n d c o mp a r e d s e v e r a l c o mmo n l y u s e d me t h o d s f or f o u n d a t i o n p i t s u p p o rt r e mo v a l a n d i n t r o d u c e d a n e w t e c h n o l o g y o f d i s c h a r g i n g c r u s h i n g me t h o d s o a s t o d e v e lo p a g r e e n t e c h n o l o g y f o r r e mo v i n g t h e r e i n f o r c e d c o n c r e t e s u p p o r t i n t h e f o u n d a t i o n p it K e y wo r d s ： r e i n f o r c e d co n c r e t e s u p p o rt r e mo v a l gr e e n c o n s t r u c t io n t e c h n ic a l s t u d y d i s c h a r g i n g c r u s h in g me t h o d 0 引言 随着 中国城镇化进程 的加快 ，城 市地下空间被大量 开发 ，使得基坑工程越来越深 、越来越大，带来 的基坑支 撑拆 除问题也越来越多。而现有的钢筋混凝土支撑拆除方 法带来 了大量的问题 ，或资源浪费 ，粗放式施工 ，效率低 下 ；或价格 昂贵 ，性价比低 ；或施工要求严格 ，环境制约 多。如何在现有钢筋混凝土支撑拆除方法的基础上对比分 析施工工艺，探索研究新型绿色环保的施工方法是技术发 展和市场的必然要求。 1 现有混凝土支撑拆除法 目前 ，施工建设市场上 ，钢筋混凝土支撑的拆除方法 根据施工 的不同要求主要分为3 类 ：机械破碎拆除法、爆破 拆除法 以及切割拆除法。机械破碎拆除法主要以人工操作 风镐机和镐头机拆除为主；爆破拆除法主要是火药爆破拆 除法和化学静力破碎法 ；切割拆除方法则分为碟锯切割 、 绳锯切割和排孔切割。另外随着科学技术的发展 ，新型的 作者简介：石江华 ( 1 9 8 6 一 )，男，硕士，工程师。 通信地址：上海市闵行医浦江填新骏环路7 O o 号 ( 2 0 1 1 1 4 ) 。 1 j 稿 鹫 期 2 O 4 1 2 囊 0 1 j i 团建 筑 袍 工 第 3 7 卷 第 5 期 拆除方法也 出现在工程实践中， 日 立造船株式会社发展的 放电破碎施工法在不同工程中进行试验测试 ， 效果 良好。 1 1 火药爆破拆除法 火药爆破拆除法的优缺点十分明显 ，其施工速度快 、 效率高 、破碎效果彻底 ，是许多施工方案选择的最重要原 因，但火药爆破引起的飞尘 、噪声 污染非常严重 ，爆破产 生的振动对周 围建筑环境安全影响也非常大 ，许多城市就 规定闹市区施工禁止使用火药爆破，再者火药爆破的安全 问题和火药爆破施工的审批手续问题也影 响着施工方案 的 选择。 1 2 化学静力破碎法 化学静力破碎法就是在混凝土构筑物中灌注化学膨胀 药剂 ，利用化学膨胀药剂产生的膨胀力 ，挤碎混凝土构筑 物 ，达到实现破碎拆除混凝土构筑物的目的。 静力破碎安静无污染 、施工方便 ，但是静力破碎法需 要一定 的时间 ( 8 1 2 h) 让膨胀剂产生膨胀作用力 ，而且 在静力破碎之前还需割断剔除面筋 、箍筋 ，静力胀裂过后 还需用小风镐人工破碎清理 ，重复产生工作量 ，耗费大量 时间，影响工期。 1 3 切割拆 除法 钢筋混凝 土切割 是利用 镶有金刚石的碟锯 、绳锯或 、 互 堡 ：塑 堑 鳖圭 圭 堡 里 苎 E HD 一 4 、E HD 一 5 装置输 能量分别为1 0 0 k J 和1 5 0 k J ， 并在矿山现场做了相关 的实验 ，爆破效果明显，几乎无飞 石 ，无化学残留物 。英 国的帝 国理工学院也在这方面做了 深入的研究 ，试验了输 出电压 、电极距离对破碎效果 的影 响曲线。国内的矿业专家学者在很早的时候就关注过这方 面的研究 ，陈广生在2 0 世纪七八十年代就通过翻译这方面 的论文 ，指 出了该种方法用于破矿和凿岩 的先进性 和安 全性 ，张可能在1 9 9 9 年摘译了苏联 的相关文章，介绍 了放 电冲击破碎 的方法可用于破碎岩石和结构建筑物的破碎拆 除。 目前国内的大部分专家学者主要还是关注该种方法在 矿业方面的应用可能性 ，包括重庆大学机械工程学院的廖 振方 ，吉林省区域地质矿产调查所的赵秉成和吉林大学建 筑工程学 院的陈晨等。将该种方法应用于市政建筑工程的 先例是 日本 日 立造船株式会社。2 0 1 0 年 ，日 立造船株式会 社制造 了型号为E S G 一 7 K 2的放 电冲击发生装置 ，如图6 所 示，并命名为E l e c t r i c D i s c h a r g e I m p u l s e C r u s h i n g S y s t e m，简 称为F l a s h B l a s t e r 。将之应用于城市结构物的施工拆除 、城 市道路桥梁的维护 、隧道开挖和深基础开挖的岩层破碎 、 水下水工结构物的清理 、岩质边坡 的削坡等工程实践 中， 得到了很好的效果 。 图6 放 电破碎的机械设备 与破碎效果 放 电破碎拆 除基坑支 撑综合 了火药爆破拆除 的快速 施工和静力破碎拆除 的安全 、无污染 ，其初步的工艺流程 为：利用预埋孑 L 或按照破碎效果要求设计布置钻孔一搭设 防护架一清孔 ，装入药剂一连线 ，堵塞孔眼、覆盖防护垫 一通电 ，放电破碎一断电，吊离 防护垫一清理碎块 、 切割 钢筋一渣土吊装外运。 在设计布置钻孑 L 和破碎施工先后顺序时应注意基坑支 撑应力释放的安全性 ，做好监测 ；钻孔不能钻穿且待连线 稳定后才能堵塞孔眼，以确保电线能够激发破碎药剂 ；防 护垫的覆盖主要为防止电线和少量石块飞出；确保一切准 备工作就绪后才能给电源通 电，破碎后直接断电，即使出 现哑孑 L 也不会有安全 问题 ；可根据破碎效果和工期 的要求 来选择钻孔的疏密。 放 电破碎 拆 除法 由于破 碎 区功 率释 放速 度低 而 破 碎时不产生飞石 ，故破碎人员不必 隐蔽 ；电能无 过早 释 目 圜 建 筑 袍 工 ：J lg 3 7 Jg 第 5 明 放 的危 险 ；没有毒性 物质排 出 ，破 碎的耗 电量为 0 1 0 2 k W h m ；破碎能力为7 0 8 0 m 。 组。具体 的根据实际 情况的不同而不同，相 比常规破碎方法更为节能。 E t 本 E l 立造船株式会社将 目前 现有 的破碎装置和工 法 ，主要包括油压式电钻 、风镐机 、镐头机等常规破碎工 法与放 电破碎工法 的公害性和能效进行比较 ，结果表明， 风镐机在1 0 m 范围内的噪声 达到8 01 0 0 d B ，镐头机的 1 0 m 内噪声为9 0 1 1 0 d B ，缺点表现在噪声大 、灰尘多 、 连续 的振动和噪声对作业人员 的身体伤害大 ，对周围的环 境影 响明显 ；而放电破碎工法在冲击破碎时1 0 m 范围内的 噪声 为6 0 8 0 d B ，采用覆盖和洒水 的方式可解决灰尘问 题 ，没有连续振动和噪声 ，不扰民 、无公害 、环境亲和性 好。风镐机每台每 日的能效为5 2 0 m 。 ，镐头机达到1 0 5 0 m ，而放电破碎工法每条线每 日达到7 0 8 0 m ，具体情 况有所不同，但整体效率更高，可节约大量时间。 2 结语 人工机械凿除基坑支撑在 目前的工程施工中应用非常 广 ，施工灵活性高，被广大工程人员所接受。 爆破拆除基坑支撑方法的优点主要在于其高效快速的 施工效果 ，但其影响性 、污染性和危险l生 也是最大的。 静力破碎方法是近年来随着人们环保意识越来越强 ， 城市施工要求越来越严格而发展起来 的，但破碎效果往往 达不到要求 ，需要重复破碎 ，浪费大量人力 、物力 ，且耗 时长，影响工期 。 切割拆除方法高效 、快捷 、无污染 ，但是切割和吊装 的配合 、场地 的限制 、费用的高 昂使得切割拆除的方法难 以大面积的推广。 放电破碎方法是近几年 国外发展起来的绿色 、环保 、 高效的基坑支撑破碎方法 ，目前在 国内还没有应用 ，但其 可观的前景值得期待 。 参 考 文 献 1 张可能 采用放电方法破碎岩石和建筑结构物的移动设备 J l矿业快 报， 2 0 0 0 ( 2 2 ) ： 1 2 2 】廖振方l 陈德淑， 苏畅， 等 矿石及炉渣的电液压脉冲破碎和粉碎 J 矿 山机械， 2 0 0 4 ( 4 ) ： 6 7 3 赵秉成 ， 陈晨， 房志强 ， 等 非常规碎岩技术 的研究进 展 J l 中国矿业， 2 0 1 0 ( 4 ) ：8 7 - 8 8 4 王伟， 俞水新， 邢国然， 等 深大基坑支撑拆除施工技术 J 】 l浙江建筑， 2 01 5 ( 1 ) ：3 7 4 0 5 】张 明星 深基坑钢筋混凝土支撑拆除探讨 J _福建建材， 2 0 1 4 ( 5 ) ： 4 5 - 47 6 孙 厚强 ， 翟永峰， 李文 明 大型深基坑 支撑拆 除施 工技术 J 建筑施 工2 0 1 4 ( 7 ) ：8 0 1 8 0 2