8层砖混结构楼房的逐段坍塌爆破拆除.pdf

第2 8 卷第4 期 2 0 1 1 年1 2 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 8N o ．4 D e e ．2 0 1 l D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 4 8 7 X ．2 0 11 ．0 4 ．0 1 8 8 层砖混结构楼房的逐段坍塌爆破拆除 刘昌邦，王洪刚，贾永胜，韩传伟，周 武汉爆破公司，武汉4 3 0 0 2 3 杰 摘要介绍了采用逐段定向坍塌法对1 栋混合结构楼房的爆破拆除。逐段定向坍塌法爆破楼房可达到 楼体结构在空中剪切破坏，逐段触地的爆破效果。该技术有效地减小单响齐爆药量，避免结构整体同时触 地，对爆破振动、塌落振动的控制也有很好的效果。该技术还能解决楼体爆破时结构整体支撑不足的问题， 使得楼体的支撑区随结构运动而不断变化，减小后侧坍散范围。通过精心的设计与施工，楼房的爆破效果与 设计方案吻合，达到预期效果。 关键词爆破拆除；逐段坍塌；塌落振动；防护 中图分类号T U 7 4 6 ．5文献标识码A文章编号1 0 0 1 4 8 7 X 2 0 1 1 0 4 0 0 6 6 0 3 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no f8F l o o rB r i c k c o n c r e t e B u i l d i n gb yS p a n - - b y - s p a nC o l l a p s e L I UC h a n g - b a n g ，W A N GH o n g - g 叽g 。J I AY o 唱一s h e n g ，H A NC h u a n w e i 。Z H O Um W u h a nB l a s t i n gE n g i n e e r i n gC o m p a n y ，W u h a n4 3 0 0 2 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ee x p l o s i v ed e m o l i t i o no fab r i c k - c o n c r e t eb u i l d i n gb yF a d u Md i r e c t i o n a lc o l l a p s ew a si n t r o d u c e d ． T h r o u g ht h i st e c h n i q u e ，t h ea i mo fs h e a r i n gf a i l u r ea n dg r a d u a lt o u c h d o w nd u r i n gt h ep r o c e s so fb l a s t i n gd e m o l i t i o n w a a c h i e v e d ．T h i st e c h n i q u ec o u l de f f e c t i v e l yr e d u c et h ec h a r g ea m o u n tp e rd e l a y ，a v o i dt h et o u c h d o w no ft h eb u i l d - i n ga tt h e a m et i m ea n de f f e c t i v e l yc o n t r o lt h ec o l l a p s ev i b r a t i o na n db l a s t i n gv i b r a t i o n ．i ta l s oC a l ls o l v et h ep r o b l e m o ft h eb u i l d i n gs u p p o r tl o c a t i o n ，m a k et h es u p p o r tl o c a t i o nc o n s t a n t l yc h a n g i n gd u r i n gt h ep r o c e s so fe x p l o s i v ed e m o - l i t i o na n dr e d u c et h ec o l l a p s er a n g eb e h i n dt h eb u i l d i n g s ．T h r o u g he x a c td e s i g na n dc o n s t r u c t i o n ，t h eb l a s t i n gm s u l t s w e r ea g r e e dw i t ht h eb l a s t i n gs c h e m e ，a n dr e a c ht h ea n t i c i p a t e dt a r g e t ss u c c e s s f u l l y ． K e yw o r d s e x p l o s i v ed e m o l i t i o n ；c o l l a p s i n gs p a nb ys p a n ；c o l l a p s ev i b r a t i o n ；p r o t e c t i o n 1 工程概况 拟拆除8 层居民楼位于鹦鹉大道与新民二街交 汇处，南侧为厂区大门，东侧1 5m 是厂房，西侧 2 ．0m 是地下电缆，4 ．2m 是围墙，1 0m 是鹦鹉大 道，4 0m 处是8 层居民楼，北侧紧靠新民二街，1 7m 处是加油站。具体环境见图1 所示。 居民楼平面布局呈“’”形结构，I 区长 收稿日期2 0 1 1 0 5 0 9 作者简介刘昌邦 1 9 8 2 一 ，男，武汉爆破公司工程师，从事爆破工程技 术设计与施屿科研工作， E - m a i l I i I I b 明9 4 t 6 3 。㈣。 5 4 ．6m ，宽8 ．2m ；l I 区长1 9 ．6m ，宽8 ．0r f l 。总建 筑面积约48 0 0m 2 。底层承重结构为立柱和承重墙 共同承重，墙厚均为3 7c a ，立柱尺寸为4 0 0m m 5 0 0m m 。3 层以上 含3 层 墙体为2 4c m 砖墙，楼 体总高2 7 ．4m 。有楼梯5 个，楼板为1 2c m 预制板。 2 爆破方案 2 ．1 总体设计 根据拟爆破楼房周边环境、结构特点等因素，只 有楼房东侧原超前集团厂区厂房拆除后才有场地可 供楼房倒塌，同时结合楼房结构特征，综合考虑周边 万方数据 第2 8 卷第4 期刘昌邦，王洪刚．贾永胜，等8 层砖混结构楼房的逐段坍塌爆破拆除 6 7 环境，楼房高度、爆破安全及减少对周边正常工作生 活秩序的影响，居民楼拟采用“向东定向倾倒逐跨 坍塌”的总体方案”】。I 区切口布设于1 ～2 层，Ⅱ 区切口布设于1 3 层，对切口范围内的墙体做消弱 处理。 图1 爆破环境示意图 单位m F i g 1S c h e m eo fb l a s t i n gs u r r o u n d i n g s u n i t m 2 ．2 爆破参数设计 立柱沿中心线布孔，砖墙采用梅花形布孔。 按体积公式计算单孔药量 q k 。口 1 式中q 为单孔药量，g ； 为炸药单耗，g ／I l l 3 ；口为单 孔破坏介质体积，m 3 。各爆破参数如表1 所示”⋯。 2 ．3 起爆系统设计 本工程采用孔内装高段位雷管，孔外低段位雷 管接力延时起爆的方案”“。I 区1 楼前排装 1 7 段，中间排装1 8 段；2 楼前排装1 8 段，中间排装 1 9 段。Ⅱ区1 楼前2 排装1 7 段，中间两排装1 8 段； 后2 排装1 9 段；2 楼前2 排装1 8 段，中间两排装 1 9 段；后2 排装2 0 段；3 楼前2 排装1 9 段，其余装 2 0 段。见图2 孔内雷管段别示意图。 段问采用9 段 3 1 0m S 接力，由两端向中间进 行，见图3 网路传递示意图。 3 爆破安全设计 3 ．1 爆破振动 为控制爆破振动效应应严格控制最大一响起 爆药量Q 一，爆破振动计算公式”。 Q 一 R 3 [ v ／ k k ’ ] ”。 2 式中Q 一为一次齐爆药量，k g ；R 为保护目标至爆 点距离，m ；口为允许的振动速度，c m ／s ；k ，o 为与地 震波传播地段的介质性质及距离有关的系数，取 ＆ 1 0 0 ，o 2 ．0 ；’为修正系数，取k ’O ．5 。 表1 爆破参数表 T a b l e1 B l a s t i n gp a r a m e t e r s j ≥船 I 区切口n 区切口 图2 爆破切1 2 1 与孔内雷管装填分区示意图 单位M m F i g 2 V i e w0 ，b l a s t i n gc u ta n dd e t o n a t o ri n - } d e f i l l i n gp a r t i t i o n u n i t m m 以北侧加油站为保护目标点，参照爆破安全 规程相关规定，取[ ”] 5c m ／s ，计算得的Q 一 1 5 5k g 。经统计计算最大一次起爆药量均不超过 5 0k g ，因此爆破震动对周边建筑不会产生影响。 图3 网路传递示意图 F i g ．3S u r r o u n d i n g so ft r a n s f e rf i r i n gc i r c u i t 3 ．2 塌落震动效应 楼房爆破塌落震动计算公式如下 V 0 ．0 8 - i I n ／R 1 “ 3 式中矿为塌落引起的地表振速，c m ／s ；R 为保护物离 冲击点距离，m ；，为构件触地冲量，， M 2 9 H ”， 万方数据 爆破 2 0 1 1 年1 2 月 肘为塌落质量，k g ；H 为重心落差，m 。取M 2 6 0t ， 重心落差日 1 2m ，R 2 1m 加油站距离塌落点 ， 经计算得塌落震动速度口 2 ．3 4c i n ／s 5c m ／s ，因 此塌落触地震动是安全的。 由于本次楼房爆破拆除采用“定向逐跨垮塌” 的施工方案，楼房在倒塌的过程中是分段分区逐跨 垮塌的，因此构件的触底震动得到有效控制，能确保 周围加油站等构建筑物的安全。 3 ．3 飞石的防护措施 根据本工程实际情况，对飞石的防护措施采用 “覆盖防护、近体防护”相结合的综合防护方案。 1 下部切口2 层以下 含2 层 采用近体防 护，距楼房1 ．5m 搭设竹排架，排架上竹笆2 层。 2 3 层以上部分以封堵窗户为主，确保飞石控 制在安全范围内。 3 ．4 市政管线防护措施 楼房西侧地下电缆沟的防护，采取在其上覆盖 2c m 厚钢板的防护措施。 4 爆破效果 爆破后，楼房按预定方向逐跨定向倒塌，倒塌 范围符合设计要求。爆堆最高为4 ．0I l l 。后侧主体 未产生后坐，后侧砖墙出现部分渣块后移散落。但 对周边的供电线路以及市政地下管线未造成影响。 爆破完全达到了预想效果。 、 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] 刘昌邦，韩传伟，严涛，等．8 层砖混结构楼房控制爆 破拆除[ J ] ．工程爆破，2 0 0 7 ，1 3 1 7 6 ．7 7 ． L i uC h a n g - b a n g ，H A NC h u a n w e i ，Y A NT a o ，e ta 1 ．C o n - t r e U e db l a s t i n gd e m o l i t i o no fb r i c k ．C o n c r e t es t r u c t u r e b u i l d i n g so fe i g h tf l o o r s [ J ] ．E n g i n e e r i n gB l a s t i n g ，2 0 0 7 ， 1 3 1 7 6 - 7 7 ． i nC h i n e s e 冯叔瑜．城市控制爆破[ M ] ．北京中国铁道出版社。 2 0 0 0 ． F E N GS h u y u ．C i t yc o n t r o l l e db l a s t i n g [ M ] ．B e i j i n g C h i - m R a i l w a yP u b l i s h i n gH o u s e ，2 0 0 0 ． i nC h i n e s e ． 张耀良，单宝来，李伟，等．6 幢不同结构大楼的一次 爆破拆除[ J ] ．爆破，2 0 1 0 ，2 7 2 5 2 - 5 6 ． Z H A N GY a o l i a n g ，S H A Nb a o l a i ，L IW e i ，e ta 1 ．E x p l o s i v e d e m o l i t i o no fs i xd i f f e r e n ts t r u c t u r e db u i l d i n g so n c et i m e [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 1 0 ，2 7 1 5 2 - 5 6 ． i nC h i n e s e 贾永胜，谢先启，罗启军，等．外滩花园8 栋楼房爆破 拆除总体方案设计[ J 】．工程爆破，2 0 0 2 ，8 4 3 2 - 3 5 ． J I AY o n g s h e n g ，X I EX i a n q i ，L U OQ i - j u n ，e ta 1 ．G e n e r a l b l a s t i n gd e s i g nf o rd e m o l i t i o no fe i g h tb u i l d i n g si nw a i t a n g a r d e n [ J 】．E n g i n e e r i n gB l a s t i n g ，2 0 0 2 ，8 4 3 2 - 3 5 ． i n C h i n e s e 谢先启，贾永胜，罗启军，等．6 层砖混结构楼房折叠爆 破拆除[ J ] ．爆破，2 0 0 9 ，2 6 1 7 2 - 7 4 ． X I EX i a n q i ，J I AY o n g - s h e n g ，L U OQ i - j u n ，e ta 1 ．B l a s t i n g d e m o l i t i o no f6 - f l o o rb r i c k c o n c r e t eb u i l d i n gb yu n i d i r e e - t i o n a lf o l d e dc o l l a p s em e t h o d [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 0 9 ，2 6 1 7 2 - 7 4 ． i nC h i n e s e 汪旭光．爆破手册[ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 1 0 ． W A N GX u - g n a n g ．H a n d b o o ko fb l a s t i n g [ M ] ．B e i j i n g M e t a l l u r g i c a lI n d u s t r yP r e s s ，2 0 1 0 ． i nC h i n e s e 上接第6 0 页 [ 1 1 ]叶洲元，马建军．爆破拆除高耸建筑物触地危害分析 与控制[ J ] ．中国安全科学学报，2 0 1 0 ，2 0 2 1 5 0 - 1 5 4 ． [ 1 1 ] Y EZ h o u - y u a n ，M AJ i a n - j u n ．H a r ma n a l y s i so fc o l l a p s e a n dt o u c h d o w no ft o w e rb u i l d i n g si nd e m o l i t i o nb l a s t i n g a n di t sc o n t r o lm e a s u r e s [ J ] ．C h i n aS a f e t yS c i e n c eJ o u r - n a l ，2 0 1 0 ，2 0 2 1 5 0 1 5 4 ． i nC h i n e s e [ 1 2 ]胡锐．框架结构定向拆除爆破模拟及触地震动研 究[ D ] ．武汉武汉理工大学，2 0 0 8 ． [ 1 2 】H UR u i 。D i r e c t i o n a l ．d e m o l i t i o nb l a s t i n gf r a m es t r u c t u r e s i m u l a t i o na n dt o u c ht h eg r o u n dv i b r a t i o nr e s e a r c h [ D ] ． W u h a n W u h a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y ． i nC h i n e s e [ 1 3 ]钟冬望，陈江伟，余刚．边坡爆破振动传播规律的 试验研究[ J ] ．武汉科技大学学报，2 0 1 0 ，3 3 3 3 3 2 - 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