气压爆破技术试验

1实验方法

1.1试件的制作

1.1.1构件的规格

新浇混凝土名称爆破试件新浇混凝土高(mm) 800

新浇混凝土长L(m) 8 新浇混凝土宽B(m) 0.8

设计强度C35

1.1.2混凝土支撑爆破小试构件说明

拟采用截面为800mm*800mm，长度为6m的钢筋混凝土构件进行试验，构件配筋如下：

1.1.3构件的固定方式

满堂脚手架长度L(m) 1.2 满堂脚手架宽度B(m) 1.2

脚手架搭设高度H(m) 1.5 纵横向水平杆步距h(m) 1

立杆纵距la(m) 0.3 立杆横距lb(m) 0.3

横杆与立杆连接方式单扣件扣件抗滑移折减系数 1

立杆布置形式单立杆平台横向支撑钢管类型单钢管

0.3

立柱间纵向钢管支撑根数n 0 立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点

的长度a(m)

立杆计算长度系数μ 2.176 纵向钢管验算方式简支梁

横向钢管验算方式简支梁

支架设计剖面图

1.2试件的爆破

1.2.1爆破原理

GB爆破原理类似普通工业炸药。

GB实际上是一种氧化物和还原剂在一定条件下（电力冲击或者其它受控的激励因素）发生化学反应并释放气体的化学作用过程。这与工业炸药的化学反应性质完全相同。但是，工业炸药化学反应的速度比较快，通常在30030米/秒到5000米/秒之间，这个反应速度超过了声音在空气中传播的速度，因此在空气中的工业炸药爆炸将会产生冲击波。

军用炸药化学反应的速度更快，通常在5000米/秒到9000米/秒之间，这个反应速度远远超过工业炸药的爆炸速度，在空气中军用炸药爆炸产生更加强烈的冲击波和破环效应。

GB爆破药剂性质与工业炸药相同。但是其化学反应的速度较低，英方资料称40米/秒。实际上，化学反应速度低于空气中声速340米/秒的化学药剂在爆破专业上称为“燃烧剂”，即在空气中的化学反应不产生冲击波。

各种介质内声速的参考值：

真空0m/s（也就是不能传播）

空气（15℃）340m/s

空气（25℃）346m/s

软木500m/s

煤油（25℃）1324m/s

蒸馏水（25℃）1497m/s

海水（25℃）1531m/s

铜（棒）3750m/s

大理石3810m/s

铝（棒）5000m/s

铁（棒）5200m/s

GB爆破效果类似静态膨胀剂以及液压劈裂作用效果。

由于GB药剂在空气中发生化学反应不产生冲击波，因此，GB爆破效果更类似于物理爆炸或者静态压力造成的效果。

GB爆破原理：

GB药剂在空气中爆破不产生冲击波，但是，GB药剂在密闭的空间中发生化学反应，其反应速度会随着密闭空间压力上升（GB药剂反应产生气体）而加速。

如果GB药剂产生的气体压力上升到一定程度，将会突破密闭空间的约束（破坏约束条件），比如突破炮孔的堵塞或者堵塞强度足够而从较为薄弱的孔壁部分，一般按照最小抵抗方向突破。此时密闭空间内的高压空气与外界空气联通，这是可能会产生冲击波，但是这种冲击波是物理学破坏及压缩气体突然释放而产生的冲击波，这与工业炸药通过化学反应产生的冲击波在性质上不同。其破坏力也不同。

1.2.2目的

GB药剂爆破危害效应远低于目前工业炸药爆破产生的危害效应。

GB药剂爆破效果略逊于工业炸药爆破产生的作用效果。但可通过调整爆破方案和施工方案提高爆破作用效果。爆破对象通过GB爆破后，可采用现有的机械化作业弥补。

上海作为一个国际性的大都市，人口密集，高楼林立，车辆川流不息，并且上海地区的地质构造不同于其他地区，是在软土地基上建立的现代化都市。因此在上海这样一个特殊地域，安全文明施工的要求与空旷地区，人烟稀少地区的要求是不同的。

GB爆破在拆除爆破作业中，能够有效降低飞石、振动、噪音等危害效应,因此，新工艺新技术的推广应用有着极大的社会意义。

1.2.3方法

GB药剂爆破方法与工业炸药爆破方法完全类似。整个施工工艺也完全类似。

但是：GB药剂爆破对炮孔的堵塞提出来极高的要求。因为是高压气体静态膨胀造成的作用效果，气体膨胀按照最小抵抗方向突破。一般地，炮孔堵塞是强度最为薄弱的位置，高压气体最容易从此处泄漏而降低GB药剂爆破作用效果。因此，GB药剂施工，堵塞方案是最要紧的要点。解决此问题的思路是用倒装的膨胀螺栓技术。这是最为科学的堵塞方案。

1.3环境影响检测

气压爆破是混凝土结构拆除的新型工艺，为了解气压爆破在混凝土结构拆除的特性，首先应开展单点爆破、单梁支撑构件爆破时的研究，这个研究其中就必须包含气压爆破时对结构低速振动的响应和对相邻环境的低速振动波影响与噪声干扰，以及气压爆破时飞石飞溅的方向和距离。并应根据测试的现场实际条件拟订相关的测试方案。

1.4试验场地及周边环境

1.4.1地理位置

背景工程斜土街道107街坊龙华路1960号地块位于上海市内环以内徐汇区龙华中路与黄浦江之间，西至宛平南路，东至东安路。

具体位置见下图：

1960地块

图表1试验场地上海市位置平面图

试验场地

北块

南块

图表2场地内区域平面图

1.4.2场地内情况

本次试验区域位于该地块的西北角

具体位置见下图：

图表3试验现场平面图

图表 4 试件制作场地环境

图表 5 试件制作场地

（注：确定使用后将对现场进行清理，保证试验区域无其他影响物体影响实验结果。）1.5试件制作方案

1.5.1模板排架施工

1）工艺流程

板扣件搭支架→ 测水平→摆主梁→ 调整楼板模标高及起拱→ 铺模板→ 清理→ 检查模板标高、平整度、支撑牢固情况。

2）施工方法

柱模板搭设完毕经验收合格后，先浇捣柱砼，然后再绑扎梁板钢筋，梁板支模架与浇好并有足够强度的柱和原已做好的主体结构拉结牢固。经有关部门对钢筋和模板支架验收合格后方可浇捣梁板砼。

浇筑时按梁中间向两端对称推进浇捣。

根据当前模板工程工艺水平，结合设计要求和现场条件，决定采用扣件式钢管架作为本模板工程的支撑体系。

3）一般规定