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美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站:大型钢结构厂房拆除控制爆破总体方案设计

文章来源:www.c21-nodahanshin.com人气:发表时间:2019-08-31 14:37

国外钢结构物爆破拆除实例较少,经查询仅有屈指可数几例,如美国CDI公司应用爆破技术分别拆除了位于美国波士顿的一幢20层钢结构楼房、美国海军无线电发射塔以及佛罗里达阳光大道多跨钢桥和墨西哥湾海上石油平台等钢结构建筑物;南非etDemolitionLtd利用聚能切割器成功地拆除了多种大型钢结构建筑物;美国Dykon公司应用聚能切割爆破技术成功地?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站?除了菲律宾一座炼油厂的反应塔(见相关网站)。

  我国曾应用聚能装药爆破切割报废的核潜艇、打捞沉船时切割船体以及部分钢构件的切割分离等,但还没有将爆破技术应用于大型钢结构建筑物整体拆除。上钢一厂钢结构厂房拆除工程是我国首次采用聚能切割爆破技术进行的大型钢结构物拆除,爆破拆除钢结构厂房面积3国外在钢结构物爆破中采用了聚能切割技术和推动装药技术(KickCharge)利用聚能装药切断钢构件,同时利用炸药爆炸对刚体的推动作用,将切口内的钢构件推倒,形成切口;大型钢构件的解体主要依靠聚能切割作用。

  2钢结构物拆除爆破面临的主要问题由于钢结构物爆破拆除的工程实践很少,有许多问题需要探索。下面所列的四个?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站?面,是钢结构21线性聚能切割器的定型钢结构具有强度大、韧性好、自重轻等特点,其爆破拆除首选的基本爆破器材是聚能切割器。国外己经实施的几例钢结构爆破拆除工程都是如此。

  在装药底部预留空穴,或再加药型罩并取适当炸高,就可使爆炸能量美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站集中到一定方向上发挥作用。

  利用装药一端的空穴以提高局部?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站??坏作用的效应,称为聚能效应或空心效应。此种现象称为聚能现象。

  空穴装药爆炸后,具有高温、高压的爆轰产物沿装药空穴表面法线方向迅速散射时,在空穴影响下,必然在空穴前方汇集成面(或线)大大强对某一个方向的局部破坏作用;再罩上药型罩和外壳(如金属、玻璃等材料;外壳和聚能罩通常为一体)可制成切割器,它使炸药爆炸产生的能量会聚成一个平面,形成金属射流以及伴随在它后面的一支运动速度较慢的杵体,这种金属射流和杵体具有很强的穿透能力,作用在金属等物体上,产生很深的切缝如所示。

  聚能切割原理示意图聚能武器是军事上品种最多的武器,这种技术己经趋于成熟。但是如何根据工程的需要设计制造能恰好满足工程需要,既有足够的切割能力又没有能力过剩的,既容易制造又容易设置的线性聚能切割器,需要根据工程实际进行选型或者专门设计加工。无论自行设计还是选型,都需要遵循一定的程序。具体地说,切割器的定型要按照下面的步骤进行:(1)爆破方案初步设计,确定切割器的最大能力和切割器的用量;(2)切割器定型),这类破片块度较大,飞散距离很大,携带的能量很大,而且方向性极强(方向一般与射流方向一致)必须重点防护。

  上钢一厂钢结构爆破所采用切割器,对A3钢的最大切割能力达2.2cm.利用它对2cm和1.6cm厚的结构钢板进行切割试验,发现震落的破片一般为20~200g,飞散距离可达几百米,破坏力很强。

  钢结构物拆除爆破,由于采用外部装药,不但美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站破片危害严重,而且爆破的冲击波和噪声的危害也特别突出,因此噪声、冲击波和破片的防护是一个新课题。

  2.4钢结构厂房爆破拆除预处理及其稳定性分析对于采用外部装药的、大面积的结构物爆破必须分多次进行爆破拆除,需要进行三项爆破预处理。

  拆除厂房内的吊车、炼钢炉、连铸机等设备,这些设备有些是结构荷载的一部分,处理以后,有利于结构的稳定;将沿纵向布置的各种管线切断,在横向上要破防护设计I5 AeadealEleetroniepubhh将连跨结构切开!这项预处理的主要目的是分割爆区,不会对厂房的结构稳定性产生不良的影响;对立柱进行切割处理,这些处理直接改变了结构件的内力分布,处理不当会导致结构在爆破之前失稳倒塌,酿成灾难。因此,必须对爆破方案中切割?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站?部位、缀板缀条的切割方式与切割高度、装药部位的切口形式及切口高度等问题进行深入细致的分析,应根据分析确定具体的预处理方案。

  爆破预处理结构稳定性分析是钢结构爆破?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站?案设计中最为关键的方面,一些关键部位的预处理参数(如对立柱进行处理时切口的高度)需要根据稳定性原理进行设计;另外,还需要对结构总体进行稳定性分析。

  一般利用有限元法对结构总体稳定性进行分析。粗略做法是将组成结构的每一个构件作为一个单元,使每个单元满足平衡条件和变形协调条件;再把所有被离散的单元集合起来,进行结构整体分析,保证系统的平衡条件和变形协调条件得到满足,从而实现对结构的稳定性分析。

  3工程概况3.1周边环境上钢一厂钢结构厂房拆除爆破的周边环境如所示。爆破时的重点保护目标:东南侧吴淞煤气制气?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站?,最近距离100m;南侧上钢一厂修理车间,最近80m;南侧350m处的办公大楼;北侧的车间锅炉间、配电间、水处理厂、氮气包等,最近60m;西侧距最近的保护目标450m.从环境平面图上看,厂房爆破时,向四周都可以倒塌。

  示,二连跨厂房为高低跨结构,其它部分为三连跨结构。三连跨结构中间的过渡跨不是一个独立的结构,它连接了两侧的主跨,起到加厂房总体刚度和稳定性的作用。

  厂房屋架上有大量纵向连接,使屋架形成一个超静定的刚性结构;另外在纵向上有大量的管线固定在立柱上,而且爆破前厂房纵向吊车梁依然保留,因此厂房的纵向连接很牢固。

  为了支承吊车梁,所有钢立柱都设计成阶形框架柱,三肢立柱一般为双阶,双肢立柱为单阶。柱截面在吊车梁平台处产生变化,下面部分为格构式结构,立柱上段为实腹式结构,见、5.A排立柱高低跨部分7根立柱为钢筋混凝土柱,中间有6根立柱为实腹式钢立柱,其余为双肢格构式立柱;B排立柱全部为双肢格构式立柱。A、B两排钢立柱主要材料为20Mn.C、D两排立柱全部为格构式钢立柱,主要材料为A3钢。厂房西端设置三根挡风立柱,A、C两排之间的两根挡风立柱为混凝土立柱,C、D之间的一根挡风立柱为实腹式钢立柱。

  3爆破控制目标将厂房炸倒,解体充分,爆堆尽可能低,便于清运;爆破时对周围的人员和建筑物、设备不造成危害;保证爆破预处理施工过程的安全。

  4爆破总体方案设计1总体安排由于爆破拆除的厂房面积较大,一次爆破炸药用量、施工组织、协调难度、爆破破坏效应都非常大,采用外部装药一次爆破拆除近4万m2的钢结构物,对环境的影响太大,因此采取分块、多次爆破。

  整个钢结构厂房分三次爆破拆除(所示),高低跨部分第一次爆破,三连跨部分分两次爆美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站破,东段(中④、⑧部分)第二次爆破,中间部分第三次爆破。

  4.2高低跨结构爆破方案利用半秒延期雷管控制各排立柱起爆时差和不同的破坏高度,使高低跨排架结构向高跨一侧倾倒,见。高低跨面积不大,装药较少,在纵向上不再进行起爆延期。在装药设置上,在钢立柱的上中下三处设置装药,这样既可以可靠地形成切口,又可以保证立柱较好地破碎。在横向上也厂房横向平面结构如、123爆破总体万案示意图高低跨结构爆破方案示意。3三连跨结构爆破方案如所示,在爆破前将过渡跨分开,形成两个独立的单跨排架结构,通过各排立柱起爆时差和切口高度差控制,使它们向外侧倾倒。前排采用瞬发雷管、毫秒雷管或半秒雷管,后排用半秒雷管。由于爆破拆除的面积较大,装药量较大,在纵向上必须分段。在纵向上,前排立柱采用毫秒与半秒雷管延期,后排立柱采用半秒延期。相邻段延期,纵向延期小于横向延期。

  和固定形式也会影响切割能?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站??。,在腹板上开口,在两侧翼板上水平设置聚能切割器。通过欧拉临界力分析8〕确定切口高度(H)。经分析,当切口高度H<30cm时,结构是稳定的,方案中取H<20cm.三连跨结构爆破方案示意图在装药设置上,在钢立柱的上中下三处设置装药,上层装药设置在屋架以下吊车梁以上;中下层装药都设置在吊车梁以下,这样既可以可靠地形成切口,又可以保证立柱较好地破碎。

  44聚能切割器在立柱上的设置影响聚能切割器切割能力的因素主要有:炸高和角度,设置时必须保证炸高接近最佳,切割器对称面与钢板之间的最佳夹角是90°。切割器扭曲变形的临界力分析来确定。?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站?分析,三肢结构的立柱切中层装药和下层装药之间的距离不大于5m的情况除一肢不会影响结构的稳定;当装药处切口高度H下,两切口之间的缀条可以切割。

  <30cm时,立柱也是稳定的,方案中取H<20cm;5爆破安全防护设计钢结构物聚能切割爆破,由于采用外部装药,爆破的冲击波、噪声和破片的危害特别突出,必须采取防护措施。

  1冲击波和噪声的防护爆破产生的噪声与爆炸冲击波?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站?际上是一脉相承的,当爆炸冲击波超压降到002MPa以后,就转变为噪声。因此,只要采取措施将冲击波超压降下来,噪声也自然会降低。

  爆破安全规程规定,露天裸?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站??爆破时一次爆破的炸药量不得大于20kg,并应按公式(1)确定空气冲击波对掩体内避炮作业人员的安全距离。

  木箱防护,如所示?美高梅4858mgm-美高梅4858官方网站??箱体参数通过。沿纵向厂房有三条沉降缝,将厂房分为四段,共八个部分,有利于分区爆破。

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