气压爆破技术试验.doc

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实验，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
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)
0.3
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事实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）发生化学反映并释放气体的化学作用过程。这与工业炸药的化学反映性质完全相同。但是，工业炸药化学反映的速度比较快，通常在30030米/秒到5000米/秒之间，这个反映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。
军用炸药化学反映的速度更快，通常在5000米/秒到9000米/秒之间，这个反映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。但是其化学反映的速度较低，英方资料称40米/秒。事实上，化学反映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映不产生冲击波。
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映不产生冲击波，因此，GB爆破效果更类似于物理爆炸或者静态压力导致的效果。
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映，其反映速度会随着密闭空间压力上升（GB药剂反映产气愤体）而加速。
假如GB药剂产生的气体压力上升到一定限度，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，这是也许会产生冲击波，但是这种冲击波是物理学破坏及压缩气体忽然释放而产生的冲击波，这与工业炸药通过化学反映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填补。
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区，安全文明施工的规定与空旷地区，人烟稀少地区的规定是不同的。
GB爆破在拆除爆破作业中，可以有效减少飞石、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规定。由于是高压气体静态膨胀导致的作用效果，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减少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。解决此问题的思绪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，一方面应开展单点爆破、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 实验场地及周边环境
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实验场地上海市位置平面图
实验场地
北块
南块

图表 2场地内区域平面图
1.4.2 场地内情况
本次实验区域位于该地块的西北角
具体位置见下图：

图表 3实验现场平面图

图表 4 试件制作场地环境

图表 5 试件制作场地
（注：拟定使用后将对现场进行清理，保证实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动浇捣。
根据当前模板工程工艺水平，结合设计规定和现场条件，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
(1) 保证结构和构件各部分形状尺寸，互相位置的对的。
(2) 具有足够的承载能力，刚度和稳定性，能可靠地承受施工中所产生的荷载。
(3)当支架立柱成一定角度倾斜，或其支架立柱的顶表面倾斜时，应采用可靠措施保证支点稳定，支撑底脚必须有防滑移的可靠措施。
(4) 构造简朴，装板方便，并便于钢筋的绑扎、安装，浇筑混凝土等规定。
(5) 支架搭设按本模板不得随意更改；要更改必须得到相关负责人的认可。
(6)所有水平拉杆的端部均应与四周建筑物顶紧顶牢。无处可顶时，应在水平拉杆端部和中部沿竖向设立连续式剪刀撑
(7) 在立柱底距地面200mm高处，沿纵横向水平方向应按纵下横上的程序设扫地杆。可调支托底部的立柱顶端应沿纵横向设立一道水平拉杆。扫地杆与顶部水平拉杆之间的距离，在满足模板设计所拟定的水平拉杆步距规定条件下，进行平均分派拟定步距后，在每一步距处纵横向各设一道水平拉杆。
(8) 钢管立柱的扫地杆、水平拉杆、剪刀撑应采用Ø48×3.0mm钢管，用扣件与钢管立柱扣牢。钢管扫地杆、水平拉杆应采用对接。
4） 立柱及其他杆件
（1) 立柱平面布置图（详见附图）；
（2) 搭接规定：本工程所有部位立柱接长所有采用对接扣件连接，严禁搭接，接头位置规定如下：
（3) 严禁将上段的钢管立柱与下端钢管立柱错开固定在水平拉杆上。
5） 水平拉杆
(1) 每步纵横向水平杆必须拉通；
(2) 水平杆件接长应采用对接扣件连接。水平对接接头位置规定如下图：
6） 检查验收
(1）不满足规定的相关材料一律不得使用。
(2）施工过程中加强管理，加大检查力度，将隐患消灭在初始状态，避免遗留安全隐患和加固时人力、物力大量花费。保证一次验收通过。
(3）砼结构观感质量符合相关验收标准，少量的缺陷修补完善。
(4)立柱、纵横向水平拉杆、剪刀撑等重要杆件的垂直偏差、水平偏差、质量等满足《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2023
脚手架搭设的技术规定与允许偏差
序号
项目
一般质量规定
1
构架尺寸（立杆纵距、立杆横距、步距）误差
±20mm
2
立杆的垂直偏差
架高
≤25m
±50mm
＞25m
±100mm
3
纵向水平杆的水平偏差
±20mm
4
横向水平杆的水平偏差
±10mm
5
节点处相交杆件的轴线距节点中心距离
≤150 mm
6
相邻立杆接头位置
互相错开，设在不同的步距内，相邻接头的高度差应＞500mm
7
上下相邻纵向水平杆接头位置
互相错开，设在不同的立杆纵距内，相邻接头的水平距离应＞500mm，接头距立杆应小于立杆纵距的1/3
8
杆
件
搭
接
1）搭接部位应跨过与其相接的纵向水平杆或立杆，并与其连接（绑扎）固定
2）搭接长度和连接规定应符合以下规定：
类别
杆别
搭接长度
连接规定
扣件式钢管脚手架
立杆
＞1m
连接扣件数量依承载规定拟定，且不少于2个
纵向水平杆
不少于2个连接扣件
9
节
点
连
接
扣件式钢管脚手架
拧紧扣件螺栓，其拧紧力矩应不小于40N.m，且不大于65 N.m
其它脚手架
按相应的连接规定
1.5.2 混凝土施工
1） 混凝土浇筑
混凝土浇筑范围内应布置1台振动机进行振捣，混凝土由大斜面分层下料，分皮振捣，每皮厚度为50cm左右采用“分段定点、一个坡度、薄层浇筑、循序推动、一次到顶”的方法。规定不出现夹心层及冷施工缝，保证上、下部钢筋密集部位混凝土振实。
浇筑过程中应严格控制好泵的浇筑速度，使浇筑的混凝土形成弧形向前推动，以便混凝土中泌水能及时向两侧排除。
混凝土搅拌车进场，要严格把好混凝土品质关，检查搅拌车运送时间、砼坍落度、可泵性是否达成规定规定。对不合格者坚决予以退车，严禁不合格混凝土进入泵车输送。
混凝土表面解决做到“二压二平”。一方面按面标高用煤撬拍板压实，长刮尺刮平；终凝前，用磨光机打磨压实、整平，以闭合混凝土收水裂缝。
2） 混凝土养护
混凝土浇筑完毕后，采用表面覆盖一层薄膜养护，保温养护需达成7天，7天后根据测温情况决定是否掀掉保温材料。
保温养护期间天天浇水三次。根据测温情况，若中午砼表面温度过高，可掀开麻袋散热；若砼表面温度过低，温差过大，可再覆盖一层薄膜。
应保证至少14天浇水养护。
3） 试块制作
按照规范规定，制作3组抗压强度试块。制作3组同条件强度试块，另制作2组早强试块。
1.5.3 模板拆除及排架调整施工
本次试件采用钢管搭设模板排架，九夹板作为模板，待混凝土浇筑完毕，试件100%达成设计强度后方能对部分排架进行拆除，并拆除大部分模板，然后重新使用钢管支撑试件。
具体拆除及重新搭设排架形式见附图。
1.5.4 防护棚架搭设技术措施
1） 脚手架及防护棚架搭设
1、外脚手架不得搭设在距离外架空线路的安全距离内，并做好可靠的安全接地解决。
2、检查脚手架，发现问题和隐患，在施工作业前及时维修加固，以达成坚固稳定，保证施工安全。
3、外脚手架严禁钢竹、钢木混搭，严禁扣件、绳索、铁丝、竹篾、塑料篾混用。
4、外脚手架搭设人员必须持证上岗，并对的使用安全帽、安全带、穿防滑鞋。
5、严禁脚手板存在探头板，铺设脚手板以及多层作业时，应尽量使施工荷载内、外传递平衡。
6、严格控制施工荷载，脚手板不得集中堆料施荷，施工荷载不得超过计算荷载，保证较大安全储备。
4） 脚手架及防护棚架拆除
1、拆架前:
(1) 应全面检查脚手架的扣件连接、连墙件、支撑体系等是否符合构造规定；
(2) 应根据检查结果补充完善施工组织设计中的拆除顺序和措施，经主管部门批准后方可实行；
(3) 应由单位工程负责人进行拆除安全技术交底；
(4) 应清除地面障碍物。
2、拆架时应划分作业区，周边设绳绑围栏或竖立警戒标志，地面应设专人指挥，严禁非作业人员进入。
3、拆架的高处作业人员应戴安全帽、系安全带、扎裹腿、穿软底防滑鞋。
4、拆架程序应遵守“由上而下，先搭后拆”的原则，即先拆拉杆、脚手板、剪刀撑、斜撑，而后拆小横杆、纵向水平杆、立杆等，并按“一步一清”原则依次进行。严禁上下同时进行拆架作业。
5、拆立杆时，要先抱住立杆再拆开最后两个扣件，拆除纵向水平杆、斜撑、剪刀撑时，应先拆除中间扣件，然后托住中间，再解端头扣件。

1.5.5 计算书
1.5.5.1 支撑模板计算书
计算依据：
1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2023
2、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ 130－2023
3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2023
4、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2023
5、《钢结构设计规范》GB 50017-2023
一、工程属性
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
二、荷载设计
施工人员及设备荷载标准值Q1k
当计算面板和小梁时的均布活荷载(kN/m2)
2.5
当计算面板和小梁时的集中荷载(kN)
2.5
当计算主梁时的均布活荷载(kN/m2)
1.5
当计算支架立柱及其他支承结构构件时的均布活荷载(kN/m2)
1
模板及其支架自重标准值G1k(kN/m2)
面板自重标准值
0.1
面板及小梁自重标准值
0.3
楼板模板自重标准值
0.5
模板及其支架自重标准值
0.75
新浇筑混凝土自重标准值G2k(kN/m3)
24
钢筋自重标准值G3k(kN/m3)
1.1
模板支拆环境不考虑风荷载
三、模板体系设计
模板支架高度(m)
2
立柱纵向间距la(mm)
600
立柱横向间距lb(mm)
300
水平拉杆步距h(mm)
1000
立柱布置在混凝土板域中的位置
中心对称
立柱距混凝土板短边的距离(mm)
100
立柱距混凝土板长边的距离(mm)
100
主梁布置方向
平行楼板长边
小梁间距(mm)
200
小梁距混凝土板短边的距离(mm)
100
小梁两端各悬挑长度(mm)
100，100
设计简图如下：

模板设计剖面图(楼板长向)

模板设计剖面图(楼板宽向)
四、面板验算
面板类型
覆面木胶合板
面板厚度(mm)
15
面板抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15
面板弹性模量E(N/mm2)
10000
根据《建筑施工模板安全技术规范》5.2.1"面板可按简支跨计算"的规定，另据现实，楼板面板应搁置在梁侧模板上，因此本例以简支梁，取1m单位宽度计算。计算简图如下：

W＝bh2/6=1000×15×15/6＝37500mm3，I＝bh3/12=1000×15×15×15/12＝281250mm4
1、强度验算
q1＝0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k，1.35(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.1+(1.1+24)×0.8)+1.4×2.5，1.35×(0.1+(1.1+24)×0.8)+1.4×0.7×2.5] ×1=26.72kN/m
q2＝0.9×1.35×G1K×b=0.9×1.35×0.1×1=0.12kN/m
p＝0.9×1.4×0.7×Q1K=0.9×1.4×0.7×2.5＝2.2kN
Mmax＝max[q1l2/8,q2l2/8+pl/4]=max[26.72×0.22/8，0.12×0.22/8+2.2×0.2/4]= 0.13kN·m
σ＝Mmax/W＝0.13×106/37500＝3.56N/mm2≤[f]＝15N/mm2
满足规定！
2、挠度验算
q＝(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.1+(1.1+24)×0.8)×1=20.18kN/m
ν＝5ql4/(384EI)＝5×20.18×2023/(384×10000×281250)＝0.15mm≤[ν]＝l/400＝200/400＝0.5mm
满足规定！
五、小梁验算
小梁类型
方木
小梁材料规格(mm)
60×80
小梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.44
小梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.78
小梁弹性模量E(N/mm2)
9350
小梁截面抵抗矩W(cm3)
64
小梁截面惯性矩I(cm4)
256
因[B/lb]取整＝[800/300]取整＝2，按二等跨连续梁计算，又因小梁较大悬挑长度为100mm，因此需进行最不利组合，计算简图如下：

1、强度验算
q1＝0.9max[1.2(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4Q1k，1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9×max[1.2×(0.3+(1.1+24)×0.8)+1.4×2.5，1.35×(0.3+(1.1+24)×0.8)+1.4×0.7×2.5]×0.2＝5.39kN/m
因此，q1静＝0.9×1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(0.3+(1.1+24)×0.8)×0.2＝4.95kN/m
q1活＝0.9×1.4×0.7×Q1k×b=0.9×1.4×0.7×2.5×0.2＝0.44kN/m
M1＝0.125q1静L2+0.125q1活L2＝0.125×4.95×0.32+0.125×0.44×0.32＝0.06kN·m
q2＝0.9×1.35×G1k×b=0.9×1.35×0.3×0.2＝0.07kN/m
p＝0.9×1.4×0.7×Q1k=0.9×1.4×0.7×2.5＝2.2kN/m
M2＝max[0.07q2L2+0.203pL，0.125q2L2+0.188pL]＝max[0.07×0.07×0.32+0.203×2.2×0.3，0.125×0.07×0.32+0.188×2.2×0.3]＝0.13kN·m
M3＝max[q1L12/2，q2L12/2+pL1]=max[5.39×0.12/2，0.07×0.12/2+2.2×0.1]＝0.22kN·m
Mmax＝max[M1，M2，M3]＝max[0.06，0.13，0.22]＝0.22kN·m
σ＝Mmax/W＝0.22×106/64000＝3.45N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2
满足规定！
2、抗剪验算
V1＝0.625q1静L+0.625q1活L＝0.625×4.95×0.3+0.625×0.44×0.3＝1.01kN
V2＝0.625q2L+0.688p＝0.625×0.07×0.3+0.688×2.2＝1.53kN
V3＝max[q1L1，q2L1+p]＝max[5.39×0.1，0.07×0.1+2.2]＝2.21kN
Vmax＝max[V1，V2，V3]＝max[1.01，1.53，2.21]＝2.21kN
τmax＝3Vmax/(2bh0)=3×2.21×1000/(2×80×60)＝0.69N/mm2≤[τ]＝1.78N/mm2
满足规定！
3、挠度验算
q=(G1k+(G3k+G2k)×h)×b=(0.3+(24+1.1)×0.8)×0.2＝4.08kN/m
跨中νmax＝0.521qL4/(100EI)=0.521×4.08×3004/(100×9350×2560000)＝0.01mm≤[ν]＝l/400＝300/400＝0.75mm
悬臂端νmax＝qL4/(8EI)=4.08×1004/(8×9350×2560000)＝0mm≤[ν]＝l1/400＝100/400＝0.25mm
满足规定！
六、主梁验算
主梁类型
方木
主梁材料规格(mm)
60×80
可调托座内主梁根数
1
主梁弹性模量E(N/mm2)
8415
主梁抗弯强度设计值[f](N/mm2)
15.44
主梁抗剪强度设计值[τ](N/mm2)
1.66
主梁截面惯性矩I(cm4)
256
主梁截面抵抗矩W(cm3)
64
1、小梁最大支座反力计算
Q1k＝1.5kN/m2
q1＝0.9max[1.2(G1k+ (G3k+G2k)×h)+1.4Q1k，1.35(G1k+(G3k+G2k)×h)+1.4×0.7Q1k]×b=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.8)+1.4×1.5，1.35×(0.5+(1.1+24)×0.8)+1.4×0.7×1.5]×0.2＝5.27kN/m
q1静＝0.9×1.35(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=0.9×1.35×(0.5+(1.1+24)×0.8)×0.2＝5kN/m
q1活＝0.9×1.4×Q1k×b=0.9×1.4×1.5×0.2＝0.38kN/m
q2＝(G1k+ (G3k+G2k)×h)×b=(0.5+(1.1+24)×0.8)×0.2=4.12kN/m
承载能力极限状态
按二跨连续梁，Rmax＝1.25q1L＝1.25×5.27×0.3＝1.97kN
按悬臂梁，R1＝q1l=5.27×0.1＝0.53kN
R＝max[Rmax，R1]＝1.97kN;
同理，R'＝1.48kN，R''＝1.48kN
正常使用极限状态
按二跨连续梁，Rmax＝1.25q2L＝1.25×4.12×0.3＝1.54kN
按悬臂梁，R1＝q2l=4.12×0.1＝0.41kN
R＝max[Rmax，R1]＝1.54kN;
同理，R'＝1.16kN，R''＝1.16kN
2、抗弯验算
计算简图如下：

主梁弯矩图(kN·m)
Mmax＝0.33kN·m
σ＝Mmax/W＝0.33×106/64000＝5.18N/mm2≤[f]＝15.44N/mm2
满足规定！
3、抗剪验算

主梁剪力图(kN)
Vmax＝2.9kN
τmax＝3Vmax/(2bh0)=3×2.9×1000/(2×80×60)＝0.91N/mm2≤[τ]＝1.66N/mm2
满足规定！
4、挠度验算

主梁变形图(mm)
νmax＝0.28mm
νmax＝0.28mm≤[ν]＝0.75mm
满足规定！
七、立柱验算
立杆稳定性计算依据
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2023
剪刀撑设立
加强型
立杆顶部步距hd(mm)
1500
立杆伸出顶层水平杆中心线至支撑点的长度a(mm)
200
顶部立杆计算长度系数μ1
1.386
非顶部立杆计算长度系数μ2
1.755
钢管类型
Ф48×3
立柱截面面积A(mm2)
424
立柱截面回转半径i(mm)
15.9
立柱截面抵抗矩W(cm3)
4.49
抗压强度设计值[f](N/mm2)
205
1、长细比验算
顶部立杆段：l01=kμ1(hd+2a)=1×1.386×(1500+2×200)=2633.4mm
非顶部立杆段：l02=kμ2h =1×1.755×1000=1755mm
λ=l0/i=2633.4/15.9=165.62≤[λ]=210
长细比满足规定！
2、立柱稳定性验算
顶部立杆段：l01=kμ1(hd+2a)=1.155×1.386×(1500+2×200)=3041.577mm
λ1＝l01/i＝3041.577/15.9＝191.294，查表得，φ1＝0.197
f=N/(φA)=0.9max[1.2×(0.5+(1.1+24)×0.8)+1.4×1, 1.35×(0.5+(1.1+24)×0.8)+1.4×0.7×1]×0.6×0.3×1000/(0.2×424)=4.66×1000/83.53=55.78N/mm2≤[f]=205 N/mm2
满足规定！
非顶部立杆段：l02=kμ2h =1.155×1.755×1000=2027.025mm
λ2＝l02/i＝2027.025/15.9＝127.486，查表得，φ2＝0.412
非顶部立杆段：l02=kμ2h =1.155×1.755×1000=2027.025mm
λ2＝l02/i＝2027.025/15.9＝127.486，查表得，φ2＝0.412
f=N/(φA)=0.9max[1.2×(0.75+(1.1+24)×0.8)+1.4×1, 1.35×(0.75+(1.1+24)×0.8)+1.4×0.7×1]×0.6×0.3×1000/(0.41×424)=4.71×1000/174.69=26.99N/mm2≤[f]=205 N/mm2
满足规定！
八、可调托座验算
可调托座承载力允许值[N](kN)
30
按上节计算可知，可调托座受力N＝4.66kN≤[N]＝30kN
满足规定！
九、立柱地基基础验算
地基土类型
粘性土
地基承载力设计值fak(kPa)
70
立柱垫木地基土承载力折减系数mf
1
垫板底面面积A(m2)
0.1
立柱底垫板的底面平均压力p＝N/(mfA)＝4.71/(1×0.1)＝47.14kPa≤fak＝70kPa
满足规定！

1.5.5.2 排架计算书
计算依据：
1、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》JGJ130-2023
2、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-91
3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2023
4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2023
5、《钢结构设计规范》GB50017-2023
一、架体参数
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
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)
0.3
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
二、荷载参数
脚手架钢管类型
Ф48×3
每米钢管自重g1k(kN/m)
0.033
脚手板类型
木脚手板
脚手板自重标准值g2k(kN/m2)
0.35
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.1621
材料堆放荷载q1k(kN/m2)
20
施工均布荷载q2k(kN/m2)
3
平台上的集中力F1(kN)
0
立杆轴心集中力F2(kN)
0
三、设计简图
搭设示意图：

平台水平支撑钢管布置图

平面图

侧立面图
四、板底支撑（纵向）钢管验算
钢管类型
Ф48×3
钢管截面抵抗矩 W(cm3)
4.49
钢管截面惯性矩I(cm4)
10.78
钢管弹性模量E(N/mm2)
2.06×105
钢管抗压强度设计值 [f](N/mm2)
205
纵向钢管验算方式
简支梁
G1k=g1k=0.033kN/m
G2k=g2k×lb/(n+1)=0.35×0.3/(0+1)=0.105kN/m
Q1k=q1k×lb/(n+1)=20×0.3/(0+1)=6kN/m
Q2k=q2k×lb/(n+1)=3×0.3/(0+1)=0.9kN/m
1、强度验算
板底支撑钢管按照均布荷载下简支梁计算
满堂脚手架平台上的无集中力
q=1.2×(G1k+G2k)+1.4×(Q1k+Q2k)=1.2×(0.033+0.105)+1.4×(6+0.9)=9.826
板底支撑钢管计算简图

Mmax=ql2/8=9.826×0.32/8=0.111kN·m
Rmax=ql/2=9.826×0.3/2=1.474kN
σ=Mmax/W=0.111×106/(4.49×103)=24.722N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
2、挠度验算
满堂脚手架平台上无集中力
q'=G1k+G2k+Q1k+Q2k=0.033+0.105+6+0.9=7.038kN/m
R'max= q'l/2=7.038×0.3/2=1.056kN
ν=5q'l4/384EI=5×7.038×(0.3×103)4/(384×2.06×105×10.78×104)=0.033mm≤min(300/150,10)=2mm
满足规定！
五、横向支撑钢管验算
平台横向支撑钢管类型
单钢管
钢管类型
Ф48×3
钢管截面抵抗矩 W(cm3)
4.49
钢管截面惯性矩I(cm4)
10.78
钢管弹性模量E(N/mm2)
2.06×105
钢管抗压强度设计值 [f](N/mm2)
205
立柱间纵向钢管支撑根数n
0
横向钢管验算方式
简支梁
横向支撑钢管按照均布荷载和集中荷载作用下简支梁计算，集中荷载P取板底支撑钢管传递最大支座力。
满堂脚手架平台上无集中力
q=1.2×g1k=0.04kN/m
p=Rmax=1.474kN
p'=R'max=1.056kN
板底支撑钢管计算简图

弯矩图
Mmax=0kN·m

剪力图
Rmax=0.006kN

变形图
Vmax=0mm
Vmax=0mm≤min{300/150,10}=2mm
σ=Mmax/W=0×106/(4.49×103)=0N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
满堂脚手架平台上增长集中力最不利计算
q=1.2×g1k=0.04kN/m
p=Rmax=1.474kN
p'=R'max=1.056kN
板底支撑钢管计算简图

弯矩图
Mmax=0kN·m

剪力图
Rmax=0.006kN

变形图
Vmax=0mm
Vmax=0mm≤min{300/150,10}=2mm
σ=Mmax/W=0×106/(4.49×103)=0N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
六、立杆承重连接计算
横杆和立杆连接方式
单扣件
单扣件抗滑承载力(kN)
8
扣件抗滑移折减系数
1
单扣件抗滑承载力设计值 Rc=8.0×1=8kN≥R=1.474+0=1.474kN
满足规定！
七、立杆的稳定性验算
钢管类型
Ф48×3
钢管截面回转半径i(cm)
1.59
钢管的净截面A(cm2)
4.24
钢管抗压强度设计值 [f](N/mm2)
205
立柱布置形式
单立杆
立杆计算长度系数μ
2.176
每米立杆承受结构自重标准值gk(kN/m)
0.1621
NG1=gk×H+g1k×la×n+g1k×a=0.1621×1.5+0.033×0.3×0+0.033×0.3=0.253kN
NG2=g2k×la×lb=0.35×0.3×0.3=0.032kN
NQ1=q1k×la×lb=20×0.3×0.3=1.8kN
NQ2=q2k×la×lb=3×0.3×0.3=0.27kN
NQ3=F1+F2=0+0=0kN
不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值
N=1.2×(NG1+NG2)+1.4×(NQ1+NQ2+NQ3)=1.2×(0.253+0.032)+1.4×(1.8+0.27+0)=3.24kN
支架立杆计算长度
L0=kμh=1.0×2.176×1=2.176m
长细比λ= L0/i=2176/15.9=136.855≤[λ]=250
满足规定！
轴心受压构件的稳定系数计算
L0=kμh=1.155×2.176×1=2.513m
长细比λ= L0/i=2513/15.9=158.05
由λ查表得到立杆的稳定系数φ=0.281
不考虑风荷载时
σ=N/φA=3.24×103/(0.281×4.24×102)=27.194N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足规定！
八、立杆支承面承载力验算
脚手架放置位置
地基
地基土类型
素填土
地基承载力特性值fak(kPa)
90
地基承载力调整系数kc
1
垫板底面积A(m2)
0.25
不考虑风荷载时，立杆的轴向压力设计值
N=NG1+NG2+NQ1+NQ2+NQ3=0.253+0.032+1.8+0.27+0=2.355kN
p=N/A =2.355/0.25=9.42kPa≤fg=fa×kc=90×1=90kPa
满足规定！
1.6 试件爆破方案
1.6.1 爆破孔的布置、依据
爆破孔一般按照原工业炸药的布孔形式。
布孔依据：根据能量原理布置。即将药剂通过炮孔装药的形式相对均匀的分布到爆破作用对象上去。
计算方法：基本思绪是一定体积的钢筋混凝土，消耗一定数量的GB药剂，这里存在一个比例关系：
基本公式是Q=KV，
Q：GB药剂的质量，KG
K：系数，针对相同的钢筋混凝土，K值相同
V：体积，指钢筋混凝土的体积。
1.6.2 成孔方式、预埋管规格、封堵方式
按照规定：
1、小试采用原有药剂。及GB药剂外径为32mm。此时采用风钻，电锤等成孔方式（这是炮孔数量极小的作业方式）。
2、小试以后，按照上海工业炸药的爆破习惯，采用较大孔径（比如46mm）的预埋管成孔作业方式（这是炮孔数量极大情况下高效、环保的作业方式）
1.6.3 引爆方式、引爆控制点的位置
GB药剂通过电力冲击激发化学反映。由于技术资料，并且没有见过GB引爆现场，不便于对此展开论述。
引爆控制点：按照爆破作业规程，该控制点位于“安