CN110029834B - 型钢混凝土结构构件破碎分离方法 - Google Patents

型钢混凝土结构构件破碎分离方法 Download PDF

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Abstract

型钢混凝土结构构件破碎分离方法，本发明涉及土木工程施工技术领域，具体涉及型钢混凝土结构构件破碎分离方法。本发明是要解决现有拆除方法无法有效破碎分离型钢混凝土结构构件的问题。方法:利用静态破碎技术，经过适当的设计实现型钢外围混凝土的分离破碎，暴露出型钢翼缘；再进一步利用机械拆除切割分离型钢翼缘，解除型钢对于夹持区混凝土的约束；最后利用静态破碎实现夹持区混凝土的分离破碎。本发明可拆除型钢夹持区混凝土，拆除过程中产生的噪声、粉尘污染较少，拆除过程对纵筋的力学性能和几何尺寸基本无影响，可实现纵筋的再利用。

Description

型钢混凝土结构构件破碎分离方法
技术领域
本发明涉及土木工程施工技术领域，具体涉及型钢混凝土结构构件破碎分离方法。
背景技术
型钢混凝土结构是指在混凝土中配置型钢并配有一定的横向箍筋和纵向受力钢筋的结构，型钢混凝土结构刚度较大、耐火性能和抗震性能良好，在地震区建筑中得到了较广泛的应用。目前，建筑工程中主要采用的拆除方法有爆破拆除、机械拆除、人工拆除和静态破碎拆除。由于型钢混凝土结构构件中型钢对其夹持区混凝土的约束作用较强，普通的拆除方法很难实现对型钢夹持区混凝土的有效破碎分离；而且普通拆除过程中一般需要截断或者弯曲纵筋，造成纵筋变形，钢材需要经过重新锻造才能使用。
发明内容
本发明目的是为了解决现有拆除方法无法有效破碎分离型钢混凝土结构构件的问题，而提供型钢混凝土结构构件破碎分离方法。
本发明型钢混凝土结构构件破碎分离方法具体按以下步骤进行：
一、根据待拆除型钢混凝土结构构件的配筋情况与型钢位置，确定静态破碎剂的种类与使用条件，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、确定静态破碎拆除钻孔位置并在型钢翼缘的外侧进行倾斜钻孔，形成第一孔道；第一孔道与型钢翼缘平行且与相邻型钢翼缘外边缘相切，利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋；
三、向第一孔道内填充静态破碎剂，分离破碎型钢翼缘外侧的混凝土，将型钢翼缘暴露在外；
四、沿型钢腹板与型钢翼缘的连接处将型钢翼缘切割并分离；
五、分别沿型钢腹板的两侧进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道；所述两组第二孔道均与型钢腹板平行且与型钢腹板相切，向第二孔道内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
本发明型钢混凝土结构构件破碎分离方法具体按以下步骤进行：
一、根据待拆除型钢混凝土结构构件的配筋情况与型钢位置，确定静态破碎剂的种类与使用条件，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、在型钢翼缘的外侧进行对向倾斜钻孔，在型钢翼缘的外侧形成对称的短孔道；短孔道与型钢翼缘平行且与相邻型钢翼缘外边缘相切，利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋；
三、向短孔道内填充静态破碎剂，分离破碎型钢翼缘外侧的混凝土，将型钢翼缘暴露在外；
四、沿型钢腹板与型钢翼缘的连接处将型钢翼缘切割并分离；
五、分别沿型钢腹板的两侧进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道；所述两组第二孔道均与型钢腹板平行且与型钢腹板相切，向第二孔道内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
本发明型钢混凝土结构构件破碎分离方法具体按以下步骤进行：
一、根据待拆除十字形型钢混凝土结构构件的配筋情况与型钢位置，确定静态破碎剂的种类与使用条件，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、确定静态破碎拆除钻孔位置，同时对四块型钢翼缘外侧混凝土进行分离；在水平向型钢翼缘的外侧进行倾斜钻孔，形成第一孔道；第一孔道与水平向钢翼缘平行且与相邻水平向型钢翼缘外边缘相切；在垂直向型钢翼缘的外侧进行倾斜钻孔，形成第三孔道；第三孔道与垂直向型钢翼缘平行且与相邻垂直向型钢翼缘外边缘相切；所述第一孔道与第三孔道不相互连通；利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋；
三、向第一孔道和第三孔道内填充静态破碎剂，分离破碎水平向型钢翼缘和垂直向型钢翼缘外侧的混凝土，将型钢翼缘暴露在外；
四、沿型钢腹板与水平向型钢翼缘的连接处、型钢腹板与垂直向型钢翼缘的连接处分别将水平向型钢翼缘和垂直向型钢翼缘切割并分离；
五、沿型钢腹板的两侧分别进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道；所述两组第二孔道均与型钢腹板平行且与型钢腹板相切，向第二孔道内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
本发明的有益效果：
本发明可拆除型钢夹持区混凝土。利用机械拆除法实现钢筋以及型钢的切割与分离，利用静态破碎技术实现型钢外围混凝土和夹持区混凝土的破碎拆除。本发明采用的方法在拆除过程中产生的噪声、粉尘污染较少；拆除过程对纵筋的力学性能和几何尺寸基本无影响，可实现纵筋的直接再利用。
附图说明
图1为实施例一所述待拆除型钢混凝土结构构件的结构示意图；
图2为实施例一步骤二钻孔后的结构示意图；
图3为实施例一步骤二处理后的待拆除型钢混凝土结构构件的结构示意图；
图4为实施例一步骤三处理后的待拆除型钢混凝土结构构件的结构示意图；
图5为实施例一切除型钢翼缘并钻孔后的结构示意图；
图6为实施例二利用短孔道破碎分离型钢翼缘外侧混凝土时的孔道示意图；
图7为实施例三局部凿除保护层混凝土并钻孔后的十字形型钢混凝土构件示意图；
图8为实施例一待拆除型钢混凝土梁的截面尺寸示意图；
图9为实施例一型钢的截面尺寸示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式型钢混凝土结构构件破碎分离方法具体按以下步骤进行：
一、根据待拆除型钢混凝土结构构件的配筋情况与型钢位置，确定静态破碎剂的种类与使用条件，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、确定静态破碎拆除钻孔位置并在型钢翼缘的外侧进行倾斜钻孔，形成第一孔道；第一孔道与型钢翼缘平行且与相邻型钢翼缘外边缘相切，利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋；
三、向第一孔道内填充静态破碎剂，分离破碎型钢翼缘外侧的混凝土，将型钢翼缘暴露在外；
四、沿型钢腹板与型钢翼缘的连接处将型钢翼缘切割并分离；
五、分别沿型钢腹板的两侧进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道；所述两组第二孔道均与型钢腹板平行且与型钢腹板相切，向第二孔道内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
本实施方式步骤二中当混凝土较厚时可设置多排孔道。
本实施方式步骤二中切断暴露出的箍筋的目的是消除箍筋在静态破碎过程中的约束作用。
本实施方式步骤四沿型钢腹板边缘将型钢翼缘切割并分离的目的是消除型钢对夹持区混凝土的约束作用。
本实施方式步骤五中当混凝土较厚时可设置多排孔。
本实施方式在钻孔的同时切断箍筋，此时便不需要利用风镐凿除局部保护层混凝土。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤二所述倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°；步骤五所述倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述钻孔采用水钻。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式型钢混凝土结构构件破碎分离方法具体按以下步骤进行：
一、根据待拆除型钢混凝土结构构件的配筋情况与型钢位置，确定静态破碎剂的种类与使用条件，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、在型钢翼缘的外侧进行对向倾斜钻孔，在型钢翼缘的外侧形成对称的短孔道；短孔道与型钢翼缘平行且与相邻型钢翼缘外边缘相切，利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋；
三、向短孔道内填充静态破碎剂，分离破碎型钢翼缘外侧的混凝土，将型钢翼缘暴露在外；
四、沿型钢腹板与型钢翼缘的连接处将型钢翼缘切割并分离；
五、分别沿型钢腹板的两侧进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道；所述两组第二孔道均与型钢腹板平行且与型钢腹板相切，向第二孔道内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
本实施方式适用于横截面尺寸较大(截面较长边尺寸大于1.5m)的型钢混凝土构件。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：步骤二所述对向倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°；步骤五所述倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°。其他与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五不同的是：所述钻孔采用水钻。其他与具体实施方式四或五相同。
具体实施方式七：本实施方式型钢混凝土结构构件破碎分离方法具体按以下步骤进行：
一、根据待拆除十字形型钢混凝土结构构件的配筋情况与型钢位置，确定静态破碎剂的种类与使用条件，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、确定静态破碎拆除钻孔位置，同时对四块型钢翼缘外侧混凝土进行分离；在水平向型钢翼缘的外侧进行倾斜钻孔，形成第一孔道；第一孔道与水平向钢翼缘平行且与相邻水平向型钢翼缘外边缘相切；在垂直向型钢翼缘的外侧进行倾斜钻孔，形成第三孔道；第三孔道与垂直向型钢翼缘平行且与相邻垂直向型钢翼缘外边缘相切；所述第一孔道与第三孔道不相互连通；利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋；
三、向第一孔道和第三孔道内填充静态破碎剂，分离破碎水平向型钢翼缘和垂直向型钢翼缘外侧的混凝土，将型钢翼缘暴露在外；
四、沿型钢腹板与水平向型钢翼缘的连接处、型钢腹板与垂直向型钢翼缘的连接处分别将水平向型钢翼缘和垂直向型钢翼缘切割并分离；
五、沿型钢腹板的两侧分别进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道；所述两组第二孔道均与型钢腹板平行且与型钢腹板相切，向第二孔道内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式七不同的是：步骤二所述倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°；步骤五所述倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°。其他与具体实施方式七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式七或八不同的是：所述钻孔采用水钻。其他与具体实施方式七或八相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：型钢混凝土结构构件破碎分离方法具体按以下步骤进行：
一、根据待拆除型钢混凝土结构构件的配筋情况，确定纵筋1、箍筋2和型钢3的位置，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋2间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、确定静态破碎拆除钻孔位置并以在型钢翼缘5的外侧进行倾斜钻孔，形成第一孔道4；第一孔道4与型钢翼缘5平行且与相邻型钢翼缘5外边缘相切，利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋2；
三、向第一孔道4内填充静态破碎剂，分离破碎型钢翼缘5外侧的混凝土，将型钢翼缘5暴露在外；
四、沿型钢腹板6与型钢翼缘5的连接处将型钢翼缘5切割并分离；
五、分别沿型钢腹板6的两侧进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道7；所述两组第二孔道7均与型钢腹板6平行且与型钢腹板6相切，向第二孔道7内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
实施例一所述待拆除型钢混凝土结构构件的横截面形式及型钢尺寸如图8和图9所示，型钢混凝土梁需要拆除，拆除现场温度为20℃，该梁混凝土保护层厚度为40mm，上下各配置4根直径为22mm的纵筋，梁的两侧各设置三根腰筋，腰筋净间距为150mm，梁箍筋间距为150mm。拆除时使用的X系列静态破碎剂的适用性如表1所示：
表1
Figure GDA0002671433460000071
拆除现场的温度为20℃，选择使用温度为15～25℃的X-2型静态破碎剂，孔径取40mm。对钢筋混凝土转孔深度取破碎高度的0.95～1.0倍，破碎时沿平行与型钢翼缘5的方向钻孔，孔深取440mm。经济合理的孔距a＝K×D,其中D表示孔径，K为破碎系数，对钢筋混凝土破碎系数一般取5～10，经计算得对钢筋混凝土结构孔距可取200～400mm，待拆除型钢混凝土梁的箍筋间距为150mm，可取孔距为300mm。
实施例二：本实施例与实施例一的不同之处在于：
步骤二中在型钢翼缘5的外侧进行对向倾斜钻孔，在型钢翼缘5的外侧形成对称的短孔道8；短孔道8与型钢翼缘5平行且与相邻型钢翼缘5外边缘相切，利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋2；
步骤三中向短孔道8内填充静态破碎剂，分离破碎型钢翼缘5外侧的混凝土，将型钢翼缘5暴露在外。其他与实施例一相同。
本实施例适用于横截面尺寸较大(截面较长边尺寸大于1.5m)的型钢混凝土构件。
实施例三：本实施例与实施例一的不同之处在于：
一、根据待拆除十字形型钢混凝土结构构件的配筋情况与型钢位置，确定纵筋1、箍筋2和十字形型钢的位置，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋2间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、确定静态破碎拆除钻孔位置，同时对四块型钢翼缘外侧混凝土进行分离；在水平向型钢翼缘11的外侧进行倾斜钻孔，形成第一孔道4；第一孔道4与水平向钢翼缘11平行且与相邻水平向型钢翼缘11外边缘相切；在垂直向型钢翼缘10的外侧进行倾斜钻孔，形成第三孔道9；第三孔道9与垂直向型钢翼缘10平行且与相邻垂直向型钢翼缘10外边缘相切；所述第一孔道4与第三孔道9不相互连通；利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋2；
三、向第一孔道4和第三孔道9内填充静态破碎剂，分离破碎水平向型钢翼缘和垂直向型钢翼缘外侧的混凝土，将水平向型钢翼缘11和垂直向型钢翼缘10暴露在外。
四、沿型钢腹板6与水平向型钢翼缘11和垂直向型钢翼缘10的连接处分别将水平向型钢翼缘11和垂直向型钢翼缘10切割并分离；
五、分别沿型钢腹板6的两侧进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道7；所述两组第二孔道7均与型钢腹板6平行且与型钢腹板5相切，向第二孔道7内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
本实施例适用于十字形型钢混凝土结构构件。
上述实施例中所述倾斜钻孔的倾斜角度均为10°。

Claims (6)

1.型钢混凝土结构构件破碎分离方法，其特征在于型钢混凝土结构构件破碎分离方法具体按以下步骤进行：
一、根据待拆除型钢混凝土结构构件的配筋情况与型钢位置，确定静态破碎剂的种类与使用条件，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、在型钢翼缘的外侧进行对向倾斜钻孔，在型钢翼缘的外侧形成对称的短孔道；短孔道与型钢翼缘平行且与相邻型钢翼缘外边缘相切，利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋；
三、向短孔道内填充静态破碎剂，分离破碎型钢翼缘外侧的混凝土，将型钢翼缘暴露在外；
四、沿型钢腹板与型钢翼缘的连接处将型钢翼缘切割并分离；
五、分别沿型钢腹板的两侧进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道；所述两组第二孔道均与型钢腹板平行且与型钢腹板相切，向第二孔道内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
2.根据权利要求1所述的型钢混凝土结构构件破碎分离方法，其特征在于步骤二所述对向倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°；步骤五所述倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°。
3.根据权利要求1所述的型钢混凝土结构构件破碎分离方法，其特征在于所述钻孔采用水钻。
4.型钢混凝土结构构件破碎分离方法，其特征在于型钢混凝土结构构件破碎分离方法具体按以下步骤进行：
一、根据待拆除十字形型钢混凝土结构构件的配筋情况与型钢位置，确定静态破碎剂的种类与使用条件，结合构件配筋情况确定静态破碎的孔径、孔距和孔深，保证孔距与箍筋间距存在倍数关系，确保钻孔时避开钢筋；
二、确定静态破碎拆除钻孔位置，同时对四块型钢翼缘外侧混凝土进行分离；在水平向型钢翼缘的外侧进行倾斜钻孔，形成第一孔道；第一孔道与水平向钢翼缘平行且与相邻水平向型钢翼缘外边缘相切；在垂直向型钢翼缘的外侧进行倾斜钻孔，形成第三孔道；第三孔道与垂直向型钢翼缘平行且与相邻垂直向型钢翼缘外边缘相切；所述第一孔道与第三孔道不相互连通；利用风镐沿纵向凿除局部混凝土保护层，并切断暴露出的箍筋；
三、向第一孔道和第三孔道内填充静态破碎剂，分离破碎水平向型钢翼缘和垂直向型钢翼缘外侧的混凝土，将型钢翼缘暴露在外；
四、沿型钢腹板与水平向型钢翼缘的连接处、型钢腹板与垂直向型钢翼缘的连接处分别将水平向型钢翼缘和垂直向型钢翼缘切割并分离；
五、沿型钢腹板的两侧分别进行倾斜钻孔，形成两组第二孔道；所述两组第二孔道均与型钢腹板平行且与型钢腹板相切，向第二孔道内填充静态破碎剂，分离破碎即完成型钢混凝土结构构件的分离破碎。
5.根据权利要求4所述的型钢混凝土结构构件破碎分离方法，其特征在于步骤二所述倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°；步骤五所述倾斜钻孔的倾斜角度为5°～15°。
6.根据权利要求4所述的型钢混凝土结构构件破碎分离方法，其特征在于所述钻孔采用水钻。
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