摘要
改革开放以来,我国经济突飞猛进,城市化的进程不断加快。伴随着城市化的加快,越来越多的建(构)筑物需要拆除。作为建筑物的骨架,钢筋混凝土杆件是主要承重构件,也是拆除的关键点和难点。爆破拆除作为钢筋混凝土杆件拆除的主流手段,在绿色、环保理念不断深入的工程建设领域的大背景下,其存在的钻孔成本高及有害效应显著等缺点日益凸显。为了克服这些缺陷,我们提出了绿化拆除爆破新概念并发明了系列绿色拆除爆破新技术。本文基于这些新技术,系统研究了预埋孔的布置、预埋孔的施工工艺、预埋孔对钢筋混凝土杆件的力学影响和装药结构优化四个问题。主要包括: (1)在已有预埋概念和实践的基础上,进一步完善了钢筋混凝土杆件垂直和轴向预埋孔的布置方法和参数设计。 (2)在已有工程实践的基础上,总结归纳了拆除爆破预埋孔施工工艺,从施工成本(钻孔、堵塞及预埋管绑扎)与材料消耗成本(雷管、导爆索及预埋管)的角度,对机械钻孔、垂直预埋孔和轴向预埋孔这三种炮孔形式进行了技术经济比较,凸显了轴向预埋孔的经济性。 (3)利用非线性有限元分析软件abaqus对比研究了轴向预埋孔钢筋混凝土杆件和实心钢筋混凝土杆件,计算分析了预埋孔对钢筋混凝土杆件力学性能的影响。结果表明:预埋孔的存在削弱了钢筋混凝土杆件的力学性能,抗弯、抗剪和抗压承载力分别降低了15%、5%和6%,从静力学角度进一步论证了钢筋混凝土杆件布置轴向布置预埋孔的可行性。 (4)以现浇钢筋混凝土梁为研究对象,以间隔介质种类、装药药柱段数、堵塞材料种类为三因素,分别设置三水平以爆破振动、爆破噪音和大块率为监测指标,开展正交试验。探讨各因素对爆破效果和有害效应的影响,进而优化装药结构。结果表明:间隔介质是影响三个指标最为敏感的因素,仅从单指标考虑找出了不同水平下的最优组合,基于三个指标综合考虑,选取水袋间隔、4段药柱装药及岩屑堵塞的装药结构进行钢筋混凝土梁爆破拆除效果最佳。 本研究对进一步完善钢筋混凝土杆件的绿色拆除爆破理论和实践有意义。