CN109898884A - 一种框架结构待拆解区混凝土预湿热爆拆除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框架结构待拆解区混凝土预湿热爆拆除方法。预先将构件待拆除区域的混凝土充分浸水，然后用高于500度的外部热源炙烤浸润的混凝土表面，使其急剧升温至300度以上，混凝土中的孔隙水在急剧高温的作用下迅速气化，在混凝土内部产生强大的蒸汽压，使混凝土由表及内逐层快速爆裂剥离，直至钢筋骨架完全暴露。摘除箍筋并截断纵筋，最后拆除钢筋骨架内部的素混凝土主体。本发明方法有效地解决了混凝土与钢筋骨架剥离难问题。在保证构件的完整性的同时实现有筋混凝土的快速剥除，为后续的再次拼装提供了可能。本发明方法可以大大提高拆除效率，缩短拆除工期，可以减少建筑材料废弃物和粉尘的产生，避免了施工噪音，减少了环境污染。

Description

一种框架结构待拆解区混凝土预湿热爆拆除方法

技术领域

本发明涉及一种框架结构建筑物拆除方法，具体说是一种框架结构待拆解区混凝土预湿热爆拆除方法。

背景技术

目前我国正处于工业化、城市化进程的加速的阶段，在城市改造过程中，经常出现现有建筑物和城市规划之间存在矛盾的问题，大量框架结构建筑建筑物因规划原因不得不拆除。传统的控制爆破是对结构的彻底破坏，会造成大量的资源浪费与环境污染。因此如何充分发掘这些待拆建筑的潜力，如何采取高效且绿色环保的方式来处理这些待拆除建筑是当前亟待解决的问题。

为了解决上述问题，实现建筑物的的循环使用，我们前期提出了一种现浇钢筋混凝土框架结构建筑构件的拆解及拼装方法，这种拆解及拼装方法避免了对待拆解建筑物结构和构件的彻底破坏，而是将建筑物的梁，板，柱从原有结构中拆卸下来，从而保证了构件和节点单元的完整性。拆解下来的构件和节点单元进行简单的表面修复和处理后就就可以使待拆建筑物通过构件和节点单元的再次拼装，实现建筑物的循环使用。该方法从整体上提出了一种将建筑物像组合家具一样进行拆解和拼装的理念，并在待拆建筑的梁板柱构件上划分出了待拆解区域。如何快速高效地破碎剥除待拆解区域内的混凝土是需要进一步解决的问题。

目前常用的岩石、素混凝土等脆性材料的破碎拆除方法主要有人工凿除、机械拆除以及新兴的静力破碎拆除方式。传统的人工凿除混凝土方式施工效率低下，施工周期较长。机械拆除是通过一系列重型机械对建筑的结构进行彻底破坏，建筑构件在拆除作业结束后完全转变为建筑材料废弃物，无法再进行拼装利用。同时无论是人工凿除还是机械拆除都会带来施工噪音和施工扬尘等一系列环境污染问题。

静力破碎是利用静力膨胀剂固化后的膨胀力破碎矿石、岩石等的一种拆除技术。广泛运用于岩石破碎、矿山开采等工程实际中。这种技术具有破碎效果良好，施工方便迅速，破碎效率高等优点，逐渐也在素混凝土的拆除上得到应用。静力破碎技术一般需要钻孔-注入静力破碎剂-固化膨胀-破裂等几道工序。对于岩石和素混凝土等无筋材料其第一道工序是容易实现的。但是对于现浇框架结构的梁柱构件，钢筋骨架的纵筋和箍筋在构件表层密布，在打孔作业的过程中，钻孔无法完全避开钢筋，带来拆除工作无法进行的问题。即便采用取芯机将无法避开的钢筋截断而钻孔成功，其最后一道工序也仅仅使混凝土发生细微的胀裂，混凝土由于受到钢筋骨架的约束，膨胀力产生的裂缝难以扩展，混凝土与钢筋骨架无法剥离，进而无法进行箍筋的摘除与纵筋的切割工作。总而言之，静力破碎是破碎拆除岩石和素混凝土的有效方法，但无法直接运用于有筋混凝土的拆除工作之中。如何在保证构件完整性的同时实现有筋混凝土的快速剥除是框架结构建筑构件拆解急需解决的难题。

发明内容

本发明的发明目的在于，克服现有技术存在的缺陷，提出了一种框架结构待拆解区混凝土预湿热爆拆除方法。利用湿润混凝土高温爆裂剥落这一特性来拆除待拆构构件表层钢筋骨架周围的混凝土，以实现框架结构拆解之目的。

地下工程在遭遇火灾时，混凝土由于含水率较高而发生大面积爆裂剥落破坏。这是由于当混凝土构件急剧升温时，内部水分快速气化而来不及排出，产生的水蒸气不断向混凝土内部的低温低压区逃逸。随着水蒸汽的不断积累，混凝土构件内部的蒸汽压力急剧上升，超过混凝土的抗拉极限，导致混凝土的爆裂剥落。我们前期的试验发现，当潮湿的混凝土试块温度超过300℃时即会发生爆裂破坏。受到这一现象的启发，本发明提出一种框架结构待拆解区混凝土的预湿热爆拆除方法。

本发明提出的框架结构待拆解区混凝土预湿热爆拆除方法，其步骤如下：

步骤1. 将待拆解的钢筋混凝土框架结构建筑物拆除所有的墙体、门窗及其他非承重部分，仅留下梁、楼板、柱承重构件构成的空间受力骨架。

步骤2. 按照拆解需要，在空间受力骨架的楼板、次梁、纵向联系梁、横向框架等构件上划出待拆解区域（又称拆解带）。

步骤3. 对待拆解区域拆除。

步骤3.1 待拆解区域混凝土的浸润

在待拆解区域覆盖或四周裹覆饱水海绵并定期补水，使待拆解区域表层钢筋骨架周围的混凝土浸润或混凝土的内部充分浸透。

步骤3.2 构件表层混凝土的热爆剥除

将覆盖或裹覆海绵去除，用高于500度的外部热源炙烤浸润的混凝土表面，使混凝土表面急剧升温至300℃以上，混凝土表层的孔隙水在急剧高温的作用下迅速气化，从而在混凝土内部产生较大的蒸汽压，使混凝土由表及内逐层爆裂剥离，直至钢筋骨架完全暴露。

步骤3.3摘除箍筋，并截断纵筋

将待拆解区域内暴露出来的箍筋拆除，纵筋截断，仅留下钢筋骨架内部的素混凝土主体。

步骤3.4 待拆解区域内部素混凝土主体的拆除

如步骤1未能将待拆解区域内部素混凝土主体内部充分浸透，仅将构件表层钢筋骨架周围的混凝土浸润，则采用静力膨胀的方法将剩余的待拆解区域的素混凝土主体拆除；如步骤1将混凝土内部充分浸透，则继续采用热爆剥除的方法将剩余的内部素混凝土主体拆除，最终完成对构件的拆除。

所述待拆解区域混凝土的浸润，浸润深度超过纵筋内表面1cm以上。

所述的外部热源可以选用气割枪、高温喷火枪等快速升温设备。

本发明方法有效地解决了待拆解区域混凝土与的钢筋骨架难以剥离拆除的问题。在保证构件的完整性的同时实现有筋混凝土的快速剥除，为构件的后续的再次拼装提供了可能。在保证待拆构件完整性的前提下实现有筋混凝土的快速剥离拆除

本发明方法与现有技术相比较，传统的机械拆除对建筑的结构进行彻底破坏，构件完全转变为建筑材料废弃物，无法再进行拼装利用。静力破碎技术仅适用于素混凝土的破碎拆除。对于有筋混凝土，由于钢筋骨架的存在，构件表面的钻孔工作无法进行。即便钻孔成功，混凝土由于受到钢筋骨架的约束，膨胀开裂产生的裂缝难以开展，混凝土与钢筋骨架难以剥离，进而无法进行箍筋的摘除与纵筋的切割工作。本发明提出一种混凝土预湿热爆拆除的方法，该方法利用潮湿混凝土在高温条件下产生爆裂剥落的这一特性，通过高温炙烤预湿混凝土，使有筋混凝土由表及内逐层爆裂剥离。这种拆解方法有效地解决了待拆解区域混凝土与的钢筋骨架难以剥离拆除的问题。在保证构件的完整性的同时实现有筋混凝土的快速剥除，为后续的再次拼装提供了可能。

本发明方法降低了钢筋混凝土构件的拆除难度，提高了拆除效率。人工凿除混凝土具有拆除效率低下，拆除周期较长等缺点。静力破碎技术在混凝土表面打孔作业的过程中，孔洞无法完全避开钢筋，带来拆除工作无法进行的问题。本发明仅需要对待拆拆解区域的混凝土提前润湿，仅需数分钟高温炙烤就可以实现混凝土由表及里的爆裂剥除，从而大大提高了拆除效率，缩短拆除工期。

本发明方法，可以减少污染，保护环境。本发明拆解方法，有效减少了建筑材料废弃物和粉尘的产生，避免了施工噪音，大大减少了了因拆除工作而带来的环境污染问题，从而做到了对环境的保护，符合绿色环保的拆除理念。

附图说明

图1是待拆解混凝土梁纵向截面

图2是待拆解混凝土梁横截面

图3是待拆解混凝土柱纵向截面

图4是待拆解混凝土柱横截面

图中：1-饱水海绵，2-浸润后混凝土，3-钢筋，4-拆解带，5-混凝土梁，6-混凝土柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明方法作进一步详细说明。

实施例：使用本发明方法拆解现浇钢筋混凝土框架结构建筑物。

步骤1. 将待拆解的现浇钢筋混凝土框架结构建筑物拆除所有的墙体、门窗及其他非承重部分，仅留下梁、楼板、柱承重构件构成的空间受力骨架。

将房屋沿宽度方向设为水平荷载的主受力方向，称为横向，将与之垂直的长度方向记为纵向，整个空间受力骨架划分为由数榀横向框架，带翼缘的纵向联系梁以及带翼缘的次梁和楼板。所述横向框架由数根框架柱和各框架柱之间的横梁构成，纵向联系梁系相邻横向框架间的水平连接梁，次梁系设置在相邻纵向联系梁间的水平梁。

对整个空间受力骨架的拆解顺序是从空间受力骨架顶层开始逐次向底层依次拆解。对于当前所拆楼层按照楼板、次梁、纵向联系梁、横向框架拆解的顺序进行拆解。

步骤2. 按照拆解需要，在空间受力骨架的楼板、次梁、纵向联系梁、横向框架等构件上划出待拆解区域（又称拆解带）4。

步骤3. 对待拆解区域拆除。如图1、2、3、4所示：

在待拆解区域4覆盖或四周裹覆饱水海绵1并定期补水，使待拆解区域表层钢筋3骨架周围的混凝土浸润或混凝土的内部充分浸透。浸润深度超过纵筋内表面1cm以上。

将覆盖或裹覆海绵去除，用高于500度的外部热源炙烤浸润的混凝土表面，使混凝土表面急剧升温至300℃以上，混凝土表层的孔隙水在急剧高温的作用下迅速气化，从而在混凝土内部产生较大的蒸汽压，使混凝土由表及内逐层爆裂剥离，直至钢筋骨架完全暴露。外部热源可以选用气割枪、高温喷火枪等快速升温设备。

将待拆解区域内暴露出来的箍筋拆除，纵筋截断，仅留下钢筋骨架内部的素混凝土主体。

如步骤1未能将待拆解区域内部素混凝土主体内部充分浸透，仅将构件表层钢筋骨架周围的混凝土浸润，则采用静力膨胀的方法将剩余的待拆解区域的素混凝土主体拆除；如步骤1将混凝土内部充分浸透，则继续采用热爆剥除的方法将剩余的内部素混凝土主体拆除，最终完成对构件的拆除。

Claims (3)

1.一种框架结构待拆解区混凝土预湿热爆拆除方法，其步骤如下：

步骤1. 将待拆解的钢筋混凝土框架结构建筑物拆除所有的墙体、门窗及其他非承重部分，仅留下梁、楼板、柱承重构件构成的空间受力骨架；

步骤2. 按照拆解需要，在空间受力骨架的楼板、次梁、纵向联系梁、横向框架等构件上划出待拆解区域；

步骤3. 对待拆解区域拆除

步骤3.1 待拆解区域混凝土的浸润

在待拆解区域覆盖或四周裹覆饱水海绵并定期补水，使待拆解区域表层钢筋骨架周围的混凝土浸润或混凝土的内部充分浸透；

步骤3.2 构件表层混凝土的热爆剥除

将覆盖或裹覆海绵去除，用高于500度的外部热源炙烤浸润的混凝土表面，使混凝土表面急剧升温至300℃以上，混凝土表层的孔隙水在急剧高温的作用下迅速气化，使混凝土由表及内逐层爆裂剥离，直至钢筋骨架完全暴露；

步骤3.3 摘除箍筋，并截断纵筋

将待拆解区域内暴露出来的箍筋拆除，纵筋截断，仅留下钢筋骨架内部的素混凝土主体；

步骤3.4 待拆解区域内部素混凝土主体的拆除

如步骤1未能将待拆解区域内部素混凝土主体内部充分浸透，则采用静力膨胀的方法将剩余的待拆解区域的素混凝土主体拆除；

如步骤1将混凝土内部充分浸透，则继续采用热爆剥除的方法将剩余的内部素混凝土主体拆除，最终完成对构件的拆除。

2.根据权利要求1所述的框架结构待拆解区混凝土预湿热爆拆除方法，其特征是：所述待拆解区域混凝土的浸润，浸润深度超过纵筋内表面1cm以上。

3.根据权利要求1所述的框架结构待拆解区混凝土预湿热爆拆除方法，其特征是：所述的外部热源选用气割枪或高温喷火枪。