青岛同泰橡胶厂内胎车间爆破拆除.pdf

第3 1 卷第1 期 爆破 V o l 3 1N 。1 2 0 1 4 年3 月B L A S T I N G M a r ．2 0 1 4 d o i 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 4 8 7 X ．2 0 1 4 ．0 1 ．0 2 4 青岛同泰橡胶厂内胎车间爆破拆除 范学臣，纪臻，生鸿杰 青岛第一市政工程有限公司，青岛2 6 6 0 3 3 摘要原青岛同泰橡胶厂内胎车间位于青岛市辽宁路，由于城市改造的需要，对该车间楼房进行了爆破 拆除。楼房高5 2m ，框剪结构，倒塌方向背侧紧邻马路及商铺。爆破采取了倒三角切口定向倒塌方案，选择 在底部较高的一、二层实施爆破，并采取覆盖预拆除砌块与砂土、堆砌砂袋墙方法以减小塌落振动，保护周边 建筑与地下管线，并在爆破时进行测振获得了楼房塌落振动值。爆破后的楼体破碎充分，坍塌范围小，爆堆 集中，未造成周边破坏。 关键词复杂环境；爆破切口；爆破参数；安全措施；爆破振动 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 4 0 1 0 1 0 3 0 3 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no fI n n e rT y r eT u b eW o r k s h o p B u i l d i n gi nQ i n g d a oT o n g t a iR u b b e rF a c t o r y F A N X u e - c h e n ，．1 1Z h e n ，S H E N GH o n g - j i e Q i n g d a oN o ．1M u n i c i p a lE n g i n e e r i n gC oL t d ，Q i n g d a o2 6 6 0 3 3 ，C h i n a A b s t r a c t O w i n gt ot h ec i t yt r a n s f o r m a t i o n ，a l li n n e rt u b ew o r k s h o pb u i l d i n gi nT o n g t a ir u b b e rf a c t o r yw a st ob e e x p l o s i v ed e m o l i s h e d ．T h eb u i l d i n gw a s 5 2m e t e r sh i g hw i t hs t r u c t u r eo ff h m e s h e a rw a l l ．n e x tt ot h es t r e e ta n ds h o p a tt h ed o r s a ld e s i g nc o l l a p s ed i r e c t i o n ．T h ee x p l o s i v es c h e m ew a sc o m p o s e do fi n v e r t e dt r i a n g l eb l a s t i n gc u ta n dd i r e c t i o n a lc o l l a p s e ．T h ef i r s ta n ds e c o n df l o o rw e r eb r o k e nf i r s t l y ．S o m em e a s u r e sw e r et a k e nt op r o t e c tb u i l d i n g sa n d u n d e r g r o u n dp i p e l i n ea r o u n db yc o v e r i n gt h eg r o u n dw i t hd e m o l i t i o nb l o c ka n ds a n d ys o i l ，b u i l d i n gw a l l sw i t hs a n d ’ b a g st od e c r e a s et h ec o l l a p s ev i b r a t i o n ．T h eb u i l d i n gw a sd i s i n t e g r a t e df u l l ya n dt h ec o l l a p s ea r e aw a ss m a l la n dc o n - c e n t r a t e d ．B l a s t i n gv i b r a t i o nW a sd e t e c t e di nt h eb l a s t i n gp r o c e s sa n dt h es u r f a c ev i b r a t i o ns p e e dv a l u ew a sa l s oo b t a i n e dw h e nt h eb u i l d i n gf a l lt ot h eg r o u n d ，w h i c hp r o v i d e dr e f e r e n c e sf o rs i m i l a rp r o j e c t s ． K e yw o r d s c o m p l e xe n v i r o n m e n t ；b l a s t i n gc u t ；b l a s t i n gp a r a m e t e r s ；s a f e t yp r o t e c t i o n ；b l a s t i n gv i b r a t i o n 1 工程概况 1 ．1 周边环境 原青岛同泰橡胶厂位于青岛市市北区辽宁路与 利津路路1 3 东南侧，随着时代变迁，该橡胶厂内建筑 已更改为酒店及商铺，不再作为厂房使用。在新一 轮城市改造中，该处老旧建筑需进行拆除，而场区内 收稿日期2 0 1 3 1 0 一1 6 作者简介范学臣 1 9 6 7 一 ，男，青岛第一市政工程有限公司高级工 程师，从事岩土与拆除爆破， E m a i l q d b l a s t i n g a l i y u n ． c o m o 的内胎车间由于高度较大，需采用爆破拆除。该楼 北侧距离辽宁路约3 0m ，辽宁路以北有一空地；西 侧紧邻宁海路人行道，人行道下敷设有供热、供水、 燃气等管道需要重点保护，距离对面商铺1 3n l ，其 后的公交停车场内停放有大量公交车；南侧距离一 处在拆楼1 0m ；东侧距离远处居民楼1 0 0i n 左右。 周边环境如图1 ，楼房周边车流、人流量较大，爆破 施工环境复杂。 1 ．2 楼房结构 青岛同泰橡胶厂内胎车间共1 1 层，长5 0i n ，宽 万方数据 1 0 4 爆破 2 0 1 4 年3 月 一 1 8m ，高5 2m 。楼房主体为框架结构，电梯井、楼梯 间等部分为剪力墙及砖混结构。楼房主要由纵向3 排共3 0 根立柱支撑，立柱截面尺寸为5 0 0m mx 6 0 0m m 。楼房内部平面截面示意图见图2 。 c 轴 B 轴 爿轴 图1 爆破环境示意图 单位m F i g ．1 S 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 ___ il_l _ 訇．II lllI．厂。1 ] ．。匡 5 0 0 m m 6 0 0 m m 立柱 图2 楼层平面示意图 单位m F i g ．2D i a g r a m m a t i cs k e t c ho ft h ef l o o rp l a n u n i t m 2 爆破拆除方案 2 ．1 总体方案选择 同泰橡胶厂内胎车间东侧具有一定的空旷空 间，可作为其倒塌落地区域，因此该楼房爆破采用了 向东侧定向倒塌的方案引。即通过爆破使楼房底 部形成爆破缺口，楼房在自身重力作用下向东侧折 叠倾倒。由于楼房西侧距离紧邻宁海路及商铺，因 此需保证其安全，楼房不能向后座。鉴于此，楼房底 部爆破切口选择采用了倒三角形式。 2 ．2 预处理 为保证楼房正常倒塌及解体充分，对其进行必 要的预处理，主要预处理内容如下1 将楼房爆破 楼层门窗拆除，切断楼内的水电气、供暖、通信等管 线及其他金属连接通道；2 将爆破楼层砖墙拆除， 使主要承重立柱及承重墙独立无牵连；3 将爆破楼 层的电梯井及楼梯拆除。 3 爆破设计 3 ．1 爆破部位与炸高 由于该楼原先为厂房，仅底部两层所占高度为 9m ，因此仅选择在底部一、二层进行爆破。为保证 楼房倾倒时尽可能不产生后座，需在一、二层不同部 位合理布孔，以形成倒三角切口。建筑物主要承重 构件是立柱，立柱破坏高度日通常由式 1 确定‘2 ] 日 K B H m 抽 1 式中H 为承重立柱的破坏高度，m ；K 为与建筑物 倒塌形式有关的经验系数；B 为立柱截面长边，m ； 风i 。为承重立柱的最小破坏高度。结合经验，此次 立柱的爆破高度为H 2 ．2 ～3m 。一、二层爆破高 度见表1 。 表1 爆高统计 单位m T a b l e1S t a t i s t i c so fb l a s th e i g h t u n i t m 3 ．2 孔网参数及炮孔布置 1 最小抵抗线 w 取断面短边或墙厚度 鳓 的一半，即w 6 ／2 ，则2 4 0m m 厚墙体w 1 2 0m m 5 0 0h i m 6 0 0m m 立柱w 2 5 0m m 。 2 孔问、排间距 o 、b 通常按a m w 计算，m 为邻近系数。实际取2 4 0m m 厚混凝土墙体布孔孔 间距a1 1 2 4 0m m ，排间距b 2 0 0m m ，梅花形布孑L ； 5 0 0m m 6 0 0m m 立柱孔间距a 2 5 0m m ，单排交 错布孔。 3 钻孔深度 Z 钻孑L 深度以保证药爆中心处 于爆破截面中心为原则。墙体钻孔深度为1 5 0m m 5 0 0m m 6 0 0m m 立柱孔深3 8 0m m 。 4 单孑L 药量 Q 单孔药量由体积公式Q q V 计算可得。在试爆后，确定使用药量分别为墙体单孔 药量3 0g ；5 0 0m mx 6 0 0i n m 立柱单孔药量为1 2 0g 。 3 ．3 爆破网路 此次楼房爆破采用常用的孔内延期多重闭合非 电导爆管延时起爆网路。立柱、墙体中的导爆管雷 管通过四通联接在每层形成闭合网路，各层的闭合 网路再相互联结形成大闭合网路。各层主要段别设 置见表2 。 表2 段别设置 T a b l e2T h ed e t o n a t o rs e g m e n ts e t t i n g 1J叫』 万方数据 第3 1 卷第1 期范学臣，纪臻，生鸿杰青岛同泰橡胶厂内胎车间爆破拆除 4 爆破安全防护 4 ．1 塌落振动校核 塌落振动速度采用下公式计算[ 4 巧1 ％ k 』R ／ M g H ／6 Ⅳ3 ] 4 2 式中％为塌落引起的地面振速，c m ／s ；M 为下落构 建质量，t ；g 是重力加速度，9 ．8H ∥s 2 ；日是构件的高 度，m ；艿为地面介质破坏强度，一般取1 0M P a ；R 为 观测点至冲击地面中心的距离，m ；K 、口为塌落振 动速度衰减系数和指数。 此次爆破通过在地面上铺设1m 厚已拆楼房碎 块及0 ．5m 厚软质砂土层进行减震，择取墨 1 ．1 、 卢 一1 ．7 ；楼房重量约为5 0 0 0t ，楼房倾倒是在钢筋 牵拉下由缺口处先落地，并非自由塌落，膨值按照 总质量的1 ／3 估算；重心高度取H 2 4m ；经计算距 离落地点2 5m 管线处地表振速为玑 1 ．8 5c m ／s ， 处于安全允许范围内，可保证管线安全。 4 ．2 单响药量控制 为控制爆破震动危害，最大一段起爆药量由下 公式计算“ 1 Q 。。 R 3 v ／k Ⅳ。 3 式中Q 。。；为一次齐爆药量，k g ；R 爆点至被保护物 距离，m ；影为允许振动速度，c m ／s ；后、a 为有关系数 和衰减指数，取七 3 2 ．1 ，a 1 ．5 7 。 该爆破楼房南侧为一在拆楼，无须保护，以西侧 商铺为保护目标，其距离爆破点在1 5m 外，取v 2c m ／s ，经计算最大一段药量Q 1 6 ．8k g 。此次爆 破最大一段药量小于1 5 蚝，因此爆破震动不会对其 造成破坏。 4 ．3 飞石控制 对于楼房的爆破，根据以往的观测数据，飞石出 速度一般在1 0 ～3 0m ／s ，个别飞石不加防护的外抛 距离大致在1 0 ～9 0m 。本次爆破采取如下防护措 施1 爆破立柱及墙体用2 层竹排和草帘将钻孔爆 破处遮挡覆盖并用铁丝拉紧；2 门窗及开口用密目 网、竹排和草帘遮挡覆盖并用铁丝拉紧；3 西侧店 铺距离楼房很近，为防止爆破及坍塌产生的碎块破 坏，将门窗全部用竹排和草帘覆盖并用铁丝固定； 4 将倒塌落地地面处覆盖软土层，防止楼房落地时 击起地面碎石。 4 ．4 其他措施 1 爆破楼房西侧紧邻宁海路人行道，并且下 方敷设有供热、供水、燃气管道，爆破前在其上方堆 砌两排高1 ．5m 沙袋墙，以防止楼房爆破时产生的 塌落物对其造成破坏。 2 粉尘防护爆前将楼房各部位洒水润湿；倒 塌方向地面及减振墙洒水；爆破后喷水车迅速就位 进行喷水降尘。 5 爆后效果 同泰橡胶厂内胎间楼房于2 0 1 3 年5 月1 0 日6 时许成功实施爆破。楼房按照设计向东侧塌落，没 有前冲，爆堆较集中。楼房落地后完全破碎，其效果 超出了预期，但同时也产生了较大粉尘，考虑原因总 结为该楼使用年代较久，楼房坚固性较差，在爆破瞬 间下座并触地解体，没有表现出钢混楼房倒塌时的 整体性特点。另外，爆破时楼房后侧有部分塌落物 落到预先在地面布设沙袋垫层上，爆破后经检查，地 下管道没有造成损害。 爆破时于楼房西侧1 7m 处，东南侧3 0m 处布 置了两个测振点，其距离楼房落地点分别约为 4 0m 、2 6m ，实测楼房落地时塌落振动最大值分别 为0 ．6 4c m ／s ，1 ．4 1c m ／s ，处于安全允许范围内。 [ 1 ]中华人民共和国国家标准．G B 6 7 2 2 - - 2 0 0 3 爆破安全规 程[ s ] ．北京中国标准出版社，2 0 0 4 ． [ 2 ] 冯叔瑜，吕毅，杨杰昌，等．城市控制爆破[ M ] ．北 京中国铁道出版社，1 9 8 5 ． [ 3 ] 刘殿中．工程爆破实用手册[ M ] ．北京冶金工业出版 社，1 9 9 9 ． [ 4 ] 谢先启，贾永胜，刘昌邦．复杂环境下1 1 层框架结构 楼房控制爆破拆除[ J ] ．爆破，2 0 0 8 ，2 5 4 3 6 ．4 0 ． [ 4 ] X I EX i a n - q i ，J I AY o n g s h e n g ，L I UC h a n g b a n g ．B l a s t i n g d e m i l i t i o no fa11 - s t o r e yf r a m es t r u c t u e rb u i l d i n gi nh a r s h e n v i r o n m e n t [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 0 8 ，2 5 4 3 6 - 4 0 ． i nC h i n e s e [ 5 ] 易克，吴克刚，姜洲．1 6 层Y 字形全框剪结构楼爆 破拆除[ J ] ．工程爆破，2 0 0 9 ，1 5 1 5 6 - 5 9 ． [ 5 ] Y IK e ，w uK e g a n g ，J I A N GZ h o u ．B l a s t i n gd e m o l i t i o no f a1 6 - s t o r e yy - s h a p eb u i l d i n gi nf u l lf r a n l e - - s h e a rs t r u c t u r e [ J ] ．E n g i n e e rB l a s t i n g ，2 0 0 9 ，1 5 1 5 6 - 5 9 ． i nC h i n e s e [ 6 ] 周家汉．爆破拆除塌落振动速度计算公式讨论[ J ] ．工 程爆破，2 0 0 9 ，1 5 1 1 - 4 ． [ 6 ] Z H O UJ i a h a n ．D i s c u s s i o no nc a l c u l a t i o nf o r m u l ao fc 0 1 ． 1 a p s i n gv i b r a t i o nv e l o c i t yc a u s e db yb l a s t i n gd e m o l i t i o n [ J ] ．E n g i n e e rB l a s t i n g ，2 0 0 9 ，1 5 1 1 - 4 ． i nC h i n e s e [ 7 ] 李守巨．拆除爆破中的安全防护技术[ J ] ．工程爆破， 1 9 9 5 ，1 1 7 1 - 7 5 ． [ 7 ] L IS h o u - j u ．S a f e g u a r dt e c h n o l o g yi nd e m o f i t i o nb l a s t i n g [ J ] ． E n g i n e e rB l a s t i n g ，1 9 9 5 ，1 1 7 1 - 7 5 ． i nC h i n e s e 万方数据