武钢灵乡铁矿冰棒厂爆破拆除(1).pdf

第 “卷第期 年 月 爆破 “ - .“ - . / - . 13 48 * . “ - ,， A B 6 C , D E F G’ ; - , B H5 , - A ’ ’ G， A B 2 / ，9 A B； I J B K D ’ L D ,M , ’ ; A B K D ’ B H E A 2 4 ，N O , ，9 A B） A , 7 * 5 ,5 A ,O B E F H , P ’ F ’ E - A , P ,Q A - AF A ,P E , - ’ HH , B GO B E F F , - A R ,- ’ P O S A ’ , Q F A’ F S A ’ ,P E , - ’ H E E E , HF ’H , P ’ E AB - , E F ’ D ,A ’ E ,Q F AE B H Q - AQ B B HBE A ’ T EH , E - D O , H 8 P , F A ’ H E T F ; ’ D Q B D H F A B F F A , O B E F A , A F ’ ; F A , E F D - F D B P , P O , D E , B D F A , T D ’ F , - F , HO H E E A ’ HO , S - D , B E , H F ’T D , C , F F E D , - ’ ，B H F - B O , D , ; , D D , H ; ’ D F A , E P B D T D ’ U , - F E B 1 CD 3 7 H , P ’ F ’ O B E F ； - , E F ’ D , A ’ E ,；O B E F T B D B P , F , D E 工程概况 武钢灵乡铁矿拟将原矿属冰棒厂等建筑爆破拆 除。如图所示， 冰棒厂由三部分组成。主体部分 为一座二层砖混结构生产车间， 生产车间长 4P、 宽/P、 高约0P， 一楼有三个冰库， 冰库的外墙为 厚/ - P的中空砖墙， 两层砖墙厚度均为 - P， 中 间空隙填充有珍珠岩和谷糠， 一楼顶板也是厚约/ - P中空的双层预制板结构， 并且上层预制板上还有 一层厚约 2- P的现浇钢筋混凝土， 则整个上层顶 板厚约 /- P； 生产车间后面是一与生产车间连在 一起的天车间， 天车间宽4P， 由 根立柱支撑， 其 收稿日期 . “ . “ 作者简介 段卫军 （ “ 7 4.） ， 男； 武汉 武汉科技大学理学院 副教授， 博士3 中7根为钢筋混凝土立柱， 7根为砖结构立柱， 砖立 柱截面积为 - PV 4 - P， 混凝土立柱截面积为2 - PV 4 - P； 生产车间和右侧为一二层的原料供应 楼， 供应楼与生产车间和天车间由三道砖墙相连。 要求将生产车间和天车间爆破拆除， 原料供应楼保 留。 待爆体位于灵乡铁矿生活区内， 周围如图所 示， 环境比较复杂。爆破要求安全、 迅速， 不能对周 围建筑物造成损害。 爆破方案选择 从待爆体的环境示意图可以看出， 冰棒厂周围 三个方向均有待保护的楼房， 因此确定冰棒厂向马 路方向定向倒塌。由于冰棒厂靠马路一侧的外墙大 约比马路低 P， 加之冰棒厂为二层楼高， 高度不 大， 如果按常规定向爆破设计， 只爆一楼， 不爆二楼， 万方数据 图待爆体平面图 （单位 “） 图爆区环境示意图 （单位 “） 单靠楼房倒塌的触地重量， 二楼不可能很好解体。 二楼解体不完全， 势必会影响天车间的倒塌解体， 而 且会使天车间后排立柱产生较大的后坐， 危及办公 楼的安全。若将冰棒厂与天车间分次爆破又很难保 证冰库倒塌时紧邻冰库的根砖立柱的安全。因 此， 本爆破方案确定为 冰库与天车间一起施爆， 对 冰库按原地倒塌的方式进行布眼， 即冰库二楼也大 部布眼爆破， 主要通过控制微差时间来控制待爆体 的倒塌方向。 爆破设计 设计原则 由于冰棒厂冰库主要由双层夹墙支撑， 因此设 计中应主要遵循下列原则 ［］ （） 多预拆、 少布眼 为了尽量减少爆破过程中 炸药的使用量， 降低爆破危害。在爆破之前人工对 一、 二楼的墙体及楼梯进行充分的预拆除。二楼为 单墙， 且楼顶板重量不大， 爆破前将承重墙和间 隔墙大部分拆除， 仅在两墙的交接处预留“左右 支撑墙或在拆除宽度超过“时留下一 ’“的 支撑墙； 一楼冰库为双层夹墙， 但由于长期受潮， 砖 块有一定的风化和含水量， 为确保安全， 仅进行少量 拆除大部布眼爆破； 将楼梯在一、 二楼交界处人工打 开一个缺口， 并将暴露的钢筋割断。 （） 采用微差爆破， 控制爆破缺口高度， 本次爆 破主要通过控制不同炮孔的微差起爆时间来控制待 爆体向马路方向倒塌。设计生产车间一楼先微差起 爆， 然后二楼微差起爆， 最后天车间微差起爆。靠近 马路的墙、 柱爆破缺口高， 后续爆破高度可适当减 少。 （） 因为一楼顶板为双层预制板结构， 为了使爆 破后楼体触地解体完全， 沿一楼顶板纵向布置一排 炮孔， 将楼板切断。 （） 紧邻立柱的处理。为了确保天车间倒塌过 程中不危及生产办公楼的安全， 对紧邻办公楼的两 根砖立柱提高施爆高度。天车间的后坐距离主要由 后排根钢筋混凝土立柱控制， 提高砖立柱的爆破 高度后， 本应后坐的部分被炸散， 因此不会对办公楼 造成危害。 爆破参数 最大炸高的确定 对于首先起爆的钢筋混凝土立柱， 其炸高应当 满足在建筑物自身重量作用下能够失稳的基本条 件。 根据经验公式 ［］ ， 倒塌方向一侧的炸高满 足 “ （“ ） 式中“为经验系数，“* ’ ；为立柱截 面的最大边长， 本设计楼体* ’“；“ 为临 界炸毁高度， 按大柔度杆考虑， 本楼立柱主筋直径 * “， 取“ ’ ’* ’“。 ’（ ’） （ ’ ’）’ ’ ’“ 为了增强倒塌可靠性和缩短倒塌距离， 一般爆 破工程实际炸高均取为计算值的 ’ 倍， 考虑本 次爆破， 前排钢筋混凝土立柱与冰库砖墙紧连在一 起， 取炸高为 “， 砖立柱炸高取为 “。 爆破参数设计 本次爆破对象主要为砖墙和立柱， 炮孔参数及 炮孔布置应根据不同的爆破对象分别决定。对立柱 钻孔时沿较短的端面中心线布单排孔， 最小抵抗线 ’／； 孔距 砖柱取** , “、 钢筋混凝土立 柱取** , “； 孔深’／ ；、分别为立柱 宽度和厚度。 对钢筋混凝土顶板取*’ , “， 孔深* , “。 对砖墙取孔距** , “， 取排距,* , “， 孔 深* -, “， 单孔装药量按下式计算 ［］ -’. （/ 0/1） 式中-为单孔装药量， .；.为定位系数；/为面 / 第 /卷第期段卫东等武钢灵乡铁矿冰棒厂爆破拆除 万方数据 积系数， ／“ ； 为体积系数， ／“ ； “为爆破体被 爆裂的剪切面积， “ ； 为爆破体破碎体积，“ ； 代 入计算得 钢筋混凝土立柱 ’ ， 砖立柱 ’ ， 砖墙 ’ *， 钢筋混凝土顶 板 ’ 为了确保待爆体彻底解体， 实际单孔装药量对 钢筋混凝土立柱取为 ,、 砖立柱取为 ,、 砖墙 取 ,、 考虑钢筋混凝土顶板在室内， 不怕爆破碎 石飞出， 为保证爆破后形成一条完整的切口， 单孔装 药量取 ,。 表待爆体总炮孔及炸药量 炮孔数 ／ 个炸药量 ／ - 一楼冰库 . . 二楼 / ’ 天车间 / ’ / 起爆网路设计 本次爆破可供使用的雷管只有、 、、、段毫 秒延期导爆管， 因为工期很紧， 来不及采购高段别雷 管， 因此采用孔内延时和孔外延时相结合的爆破网 路， 以减少每段的爆破药量和增大延期时间。一楼 个冰库为第一单元， 靠马路一侧的砖墙装段雷 管， 向后依次装、 、、段雷管； 二楼为第二单元， 同样靠马路一侧的砖墙装段雷管， 先后依次装、 、、段雷管； 冰库后墙的外墙和天车间为第三个 单元， 外墙和前排立柱装段雷管， 后排靠办公楼的 两个砖立柱装段雷管， 其余个立柱装段雷管。 第一单元由段雷管起爆， 第二单元由段雷管起 爆， 第三单元考虑到二楼的后墙起爆时， 如果第三单 元的雷管还未引爆， 其产生的飞石可能会将第三个 单元的导爆管打断， 因此由第二个单元的段起爆 雷管上引出个段雷管来引爆第三单元的雷管。 爆破安全校核 由于爆破点周围环境复杂， 应对可能产生的爆 破危害予以足够的重视。通常城市室外爆破需特别 控制的爆破危害主要是 爆破震动、 空气冲击波、 飞 石和噪音。本次爆破的装药 . - ， 但药量较为分 散， 单个药包量小， 因此空气冲击波和爆破噪音对四 周建筑物和人员造成的危害不大。爆破飞石是爆破 工程中最严重的潜在事故因素， 本次爆破采用严密 措施， 在炮孔和待爆体四周覆盖层草袋， 并用 铁丝捆扎结实， 严防飞石飞出。 根据爆区环境可见， 距待爆体最近， 受爆破震动 影响最大的是原冰棒厂办公楼， 其允许的震速为 允 0 “／1， 距办公楼最近的两根砖立柱各钻*个 炮孔， 砖柱爆破中心应力波到达办公楼传播距离为 “， 在此条件下所允许的齐发最大装药量为， 由下列公式确定 ［］ （ ’ ’） ／ 式中为爆破中心到建筑物的距离， 本设计中 “；允 0 “／1；’、为地震波传播的介质 系数， 根据工程实际， 类比相关工程， 取 ,， ’ ,；’ 为修正系数， 取’ , 。 代入计算得, ’ *- ， 实际两根砖立柱总 装药量为* , ,， 这* , ,药分别分布在根不同立 柱的 ’个不同的孔中， 类比同类爆破工程实践 ［］ ， 知本次爆破震动不会对周围建筑造成危害。 爆破效果 起爆后随着一声沉闷的爆破声， 被爆体缓缓倒 地。爆破后检查发现， 天车间后排钢筋混凝土立柱 后坐“左右， 砖柱后坐 “左右， 靠近办公楼 的两根砖立柱由于提高炸高， 碎砖摊散在天车间和 办公楼之间， 办公楼等周边建筑物完好无损， 达到了 业主对工程质量和安全的要求。 . 结束语 本次爆破工程的实践说明 （） 在中等规模拆除爆破工程中， 如果可供使用 的导爆管雷管的段别较少时， 可以考虑采用孔内微 差与孔外微差相结合方式来增加延期时间， 但这时 应精心设计起爆时间和加强对后爆导爆管的保护。 （） 在后坐主要由其它立柱、 墙体等控制时， 提 高紧邻待保护建筑物的立柱、 墙体的爆破高度， 可以 有效地防止爆破时， 因被爆立柱、 墙体等后坐对紧邻 建筑物造成破坏。 参考文献 ［］ 何广沂， 朱忠节2拆除爆破新技术 ［3］ 2北京 中国铁 道出版社， * * ’ 2 ［］ 秦明武2控制爆破 ［3］ 2北京 冶金工业出版社， * * 2 ［］ 宋常燕2五层危楼的孔爆拆除 ［4］ 2爆破， , , ， ’ （） / , / 2 , 爆破 , , 年 月 万方数据