一次性爆破拆除1O栋楼房的总体方案设计.pdf

第18 卷第4 期 爆破 v 。18N o4 - I I 午I 月 B T A s T I N G跏f ∞0 l 文章编号 ⅢJ I Ⅱs x ∞0 1 0 4 ～㈨7n 一次性爆破拆除1 0 栋楼房的总体方案设计 张伟新，娄建武，谭灵．唐献述，纪永适 解放军理工太学工程兵工程学院．江苏南京2 1 f 川 7 摘要介绍了】o 栋楼房的一班性爆破拆除方案。采用了楼体内特珠结构先爆破．小高度切口控制楼房后 生塌落泓噩有效的防护措施等技术手段，在周边环境特别恶劣的条件下取得较好的爆破效果。 美键词拆除爆破；楼房拆嘹；后坐；防护措施 中图分类号 T D2 3 5 ．3 7 3 文献标识码 A o n c e t h o u g bD e m o J i t j o no f1OB u i l d j n g sb yB l a s t j n g 7 H A N Gw 以T } n ，i I UJ t d nw H ，’i A NI m l g ，T A N t ；X i d ns h u ． IY m gs h l E I ，E Co fU m v e r 乩t yo fS “e n c e T c c h Ⅲq u e ，P L A ，、a n J 【“g2 1 0 0 0 7 ，C h n a A h s t r a c t T h I sp a p P ㈨t f i Ⅲb1 h 9I m g r a mo f 。1 1 c P t h r o ”g hd c H l 。I l t l o nn f 】Obu 1 1 d 1 “g sh l a s t m gd e m 刊l t l o n S 。m Pu s e f u Il d e a 5 ．s I l c h 删p e c l a 【s l n 】c t u r c s ’e a r i l 々rb I a s r i “gd l s p o 、a j ⋯h u l i d l n g ，j 。wb I a s r i “gk c r ft or 。n r m f _ 1 1 “gt h ㈣I l 。t 阵l ”ga r e a a n dP f f e f t I v Pp r n t c c “1 1 9t e c h n l 1 ㈣a r ea d 。p t P d ，w h I c hc a nb ㈣f e r r e dL o ““ l m l l a rp r u J c t K e yw o r d s b i a s “g ； h 。u 州1 P n l o lL t l o “；b a r k ∞1 1 a p s e ；p r 0 1 P r t l 。nt c c h n 叩I e l 工程概况 1 ．1 施工环境 爆区位于上海市长宁区幸福路和华山路之间， 爆区环境如图l 图中①～ 为待爆的1 0 栋楼房 。 爆破拆除的l o 栋楼房中l 号楼东侧紧邻华山路，与 架空电缆线相距仅lm ．南距华山路】j 2 0 弄约6 n 1 6 号楼与lj 2 0 弄的架空电缆线相距1 ．5 m ；8 号 楼及l o 号楼距幸福路地F 煤气和上水管线2 ．jm ， 其中8 号楼南侧与沪西供电所相距仅7m ，在该侧 有1 0k V 高压电线与8 号楼相距仅1jn 1 ，其对面 的富宁大厦楼前有一变压器与8 号楼相距8n 1 ；l o 号楼东侧与云阳路名人住宅区相距6 ．j Ⅱl 。距最近 的保护房犀Hn ，，地下煤气管道4m ．电缆线2 ．jm ； 其它各楼的施工环境相对较好。 图l 爆破施工环境示意圈 单位m l2 拟爆物结构 1 0 栋楼房巾除3 号楼为砖混结构外，其它各楼 均为框架结构。1 号楼结构虽复杂该楼为5 层框架 剪力墙结构．楼高2 3m 包括楼顶附楼 ，底层为框 收稿日期 。1 - 7 一“ 作者简介．张伟新 1c } h ．男；南京．解放军理J 大学工程兵上程学院爆碗』 程设计研究所，硕土 万方数据 1 8爆破 架剪力墙结构，二层以上为砖混结构，二楼以上南墙表l 。 无混凝土立柱，砖混结构墙体为2 4c m 墙，总建筑面 积19 9 2n 1 。结构平面见图2 ，图中一为一混凝土隔 墙问，长7n 1 、宽jm 、高9 ．5m ；隔墙间的墙体厚度 有8 0c n l 、j jc m 、3 6c m 三种规格。该楼立柱截面为 3 jc m 4 0c m ，楼梯间和电梯间位置如图2 所示，电 梯间为砖混结构，在该楼楼顶的东南侧有加层长 l 6n 、宽8n 、、高tm ，为砖混结构；加层的顶上有一 水箱。楼顶西北角为长6m 、宽4m 、高3m 的砖混 结构电梯间和楼梯间顶楼。其它各楼的结构参数见 2 0 。1 年l2 月 图21 号楼房平面示意图 单位m 表l 1 0 拣楼房建筑结构参数表 2 爆破方案设计 2 ．1 总体方案设计 根据1 0 栋楼房自身特点及所在环境情况，确定 爆破方案时．主要考虑了以下几方面的问题“J ‘1 控制塌散范围及后坐的影响。对于邻街及靠 近保护对象的爆破拆除楼房 如1 号、6 号、7 号、8 号和1 0 号楼 ，必须严格控制其在邻街面的塌散范 围，防止后坐发生； 2 优化起爆顺序。先爆楼房的倒塌应为后爆楼 房提供倒塌空间，对于紧邻的楼房如3 号、5 号和6 号搂，7 号和8 号楼，9 号和1 0 号楼，应尽可能地增 加各楼问的起爆时差；但更应考虑楼间延时网络的 可靠性； 3 人工预处理。考虑到1 号楼东倒及8 号楼南 侧距高压电杆很近，在爆破拆除前，采用人工加机械 的办法将该侧整体拆除。预拆除后，两楼距保护电杆 的距离各增加了6m 和8m 。人工拆除部分见图l 中的白色部分。考虑到】o 号楼是纵向起爆，为减少 其在幸福路上的塌散量，将该侧墙体人1 拆除到三 楼； 4 降低爆破震动效应。爆破方案设计中，l o 栋 楼逐次起爆，同时还应尽量减少最大段药量；为了减 少楼体的塌落震动，利用了该绿地原先拆除楼房的 建筑渣体作为减震层。 针对各楼的特点，确定了本次爆破方案起爆顺 序为1 ～1 0 号楼逐次起爆；对于1 号楼的混凝土隔 墙问，采用M s 3 及M s 9 毫秒雷管分段先爆，其8 0 c m 墙体上的孔间距排距均为5 0c m ，单耗为o ．6 k g ／m 3 ，装药时采用3 0g 及4 0g 的排间交替装药； 对8 号楼采用横向起爆，使其向东定向倾倒，并采用 小高度爆破切口方法控制它在幸福路一侧的后坐塌 落；对其一楼立柱进行钻眼爆破时，前排立柱每柱5 孔，孔距为3 0c m ，孔深3 0c m ，雷管段数为H s 一2 ； 后排立柱从柱高2 0c m 处开始钻眼，每柱3 孔，孔间 距2 0c m ．雷管段数为H s 一3 ；二楼前排立柱每柱3 孔，孔间距3 0c m ；1 0 号楼采用纵向起爆，前排立柱 l ～3 楼都钻眼。最后一排立柱只炸一楼，每柱i } L 。 l o 栋楼房的爆破参数见表2 。 万方数据 第1 8 卷第4 期 张伟新等一次性爆破拆除1 f 栋楼房的总体方案设计 表2 楼房爆破参数表 1 9 霉暑倒塌方向 善 雷管段别总箩量 延期时间 其他参数 7 k g／s l 定向向北 12 0 。M s3 ，H S 一2 、3 、5 4 81 ．5 2 4 。m 婿增扎剧妲为撕。“1 “ 。。”1 ’早孔药 量2 0g 。 2定向向北12 。H s 一2 、3 、4 、s62 ～楼立柱下三孔5 。g ，其余4 0g ’二楼各孔3 c g 。 3定向向东6 0 0H s 一2 、32 022 4c m 砼墙孔间距2 5c m z 5c m ．每孔2 5g 。 4 由东往西 ⋯u c ⋯．，。。．， 立柱孔距3 5c m ，一楼立柱各孔5 0g 二楼为 逐跨塌落 4 8 0H s 一2 、3 、4 、52 。2 4 。g 。 ～。“6⋯。 j 向北定向 ⋯⋯。．．，，，，．， 立柱孔距3 5c m ．一楼立柱下两孔7 5g ，其余 逐排塌落 4 0 0 H s 一2 、3 “、5 “ 1 6 2 ～ 各元og 。 ～一 ⋯” s 眦定向Ⅲ 一z 、。、a 娜 ，．s 毒萼嘉篆l 焉黑2 壤籼7 砘c ，定向向东z az 、s 主等嚣三 篓凳嚣5 扎觥张5 8定向向东 1 0 。肛2 、3 、54 l 等警下面两孔每于L 7 5 9 ’其籼呱’二楼 。定向向东锄一洲s 咄。 ta 黧芸支鼍嚣爨j 曩娑亲 4 0c m 5 0e m 立柱，每柱j 孔，孔距3 5c m ．_ F 而两彳| 特药5 0g ． 畚4 】g ． o 由南往北 3 6 0 逐跨塌落 2 ～楼每柱6 孔，二、三楼每柱3 孔，孔距4 f c m ，单耗o4 ～o6k g ／n 3 ．一楼取大值，其舞} 取小值。 2 ．2 震动速度校验 按一次齐爆药量8 ，5k 进行爆破震动计算[ 2 。， 其值均小于建构筑物安全振速值2 ．5c m ／s ，故是安 全的。但对于房屋拆除爆破的震动效应主要是由楼 体的塌落引起的，在防护措施中必须充分考虑塌落 震动的影响。 3 防护措施 本次爆破拆除是在居民密集区进行的，拆除楼 房距离保护目标非常近，并且在实施爆破时，周围的 水、电、煤气管线不中断，这不仅要求在爆破方案上 进行缜密设计，同时给本次爆破防护措施提出了高 要求。防护措施采用了近体防护与远体防护相结合 的防护方案。近体防护就是对钻眼爆破立柱采用竹 笆绑扎，确保个别飞石的影响控制在安全范围内；远 体防护就是在幸福路西侧和华山路1j 2 0 弄的南 侧。1 0 号楼的北侧8m 处及云阳路保护居民住宅区 的西侧和南侧搭起一道高l om 的整体竹排防护 墙．并且还加上一层防尘网，以减小爆后灰尘的扩 散。对于靠近南楼的变压器采用双层竹笆防护，幸福 路街道及华山路15 2 0 弄的地下管线上预先铺设钢 板。为了防止北楼顶上的阁楼在整个楼体倾倒时滚 落失控，预先对其进行了处理。为r 防止北楼倾倒时 东侧和北侧墙体倒塌对相距仅3m 远的居民楼围 墙及地下管线构成危害，采用了人工方法预先拆除 了2 ～3 楼的该两侧墙体。 考虑到j 号楼的塌落震动比较大．为了减少震 动，在进行爆破设计时，将整个楼体分成6 个部分， 各段间隔o ．js 进行起爆；并利用了该绿地原先拆 除楼房的建筑渣体作为减震层。 4 爆破效果 2 0 0 1 年7 月1 0 日下午l 时5 0 分，对l o 栋楼进 行了一次性爆破拆除，都达到了预期效果。I 号楼的 混凝土隔墙问完全粉碎性破坏，整个楼体倒塌时前 冲9m ，个别砖块向华山路15 2 0 弄一侧，塌散范围 为35m ；6 号楼在向北倾倒时，其临华山路】j 2 0 弄一侧有混凝土立柱大块体掉落，该侧塌散范围为 4 ．5m 。分析认为一楼后排立柱的炸高偏高，同时 二楼爆破延时过短 延时雷管为H s 一4 ，从而造成 万方数据 爆破 整个楼体向北倾倒时．二楼顶的柱梁接点处过早折 断，造成个别立柱块体向后侧掉落，但术造成任何破 坏。8 号楼和1 0 号楼在幸福路上的塌散范周较小， 其中8 号楼为2 m ，1 0 号楼为35n 1 ，并且在该方向 无大块掉落。 爆破所产生的爆破地震效应相当微弱，人站在 距8 号楼l5m 远的富宁大厦顶上，只感觉到楼体的 轻微振动。所有保护目标无任何损坏。 5 结语 此次爆破具有以下特点 1 爆破面积大，用药量小，采用复式立体孔外 延期与孔内延时相结合的起爆网络，总爆破时间长 达17s ； 2 采用了偻体内个别部位先爆的方式对l 号 楼的混凝土隔墙问采用M s s 、M sc 毫秒雷管进行先 爆，减少其刘整个楼体在定向塌落时的影响； 3 采用了小高度切| | 爆破控制楼房后坐，8 号 楼只有东两向两排市柱，在使其横向向东塌落时，其 后排立柱的钻眼爆破高度只有6 0c m ，有效地控制 住r 楼房的向后塌落； 4 防护措施高效，整个爆破足在周边环境十分 恶劣的情况下进行的，由于采用了各种有效的防护 措施．因此对保护目标没有造成任何损坏。 参考文献 l 刘殿中．于长顺．工中黔．等．工程爆破宴用手册[ M ．北 京一冶金工业出版社，19 9 9 2 杨人光，史家育．建筑物爆破拆除[ M ] 北京中国建筑工 业出版社。1 9 8 5 ■} 坐叠业。j ≮。9 ■■P 。9 廿1 ■} 1 ■} 1 ‘} 业业●k j ■业■} 士■t 生坐童’k 崔聋蛊■e 。出9 } - 出●k - 9 廿，k - j ‘o 业Ⅲ业业‘} ■t ’k ，t 业童坐士曲 武汉饭店爆破成功 2 。。1 年l 月17 口凌晨．随着一阵沉闷炮响，曾连续十年被商业部评为“全国十大饭店”、位于汉口闹市中心的武汉饭店 大楼向院内轰然倒塌。化为一片腹砾。离大楼外侧墙2 m 处的地下通讯光缆及水电管线．8 ～l m 处的电话亭、报栏、雕塑。17 ～ om 处的三镇交通枢纽三层高架立交桥均毫发无损。本工程由武汉理工大学爆破研究所和第二炮兵指挥学院共同承担。 武汉饭店大楼呈“八”字形．总建筑面积l98 0 。m2 ；临街外侧长1 8 3m ．内侧长l6 2m ；中央主楼宽28n ．左右翼副楼宽 1sm ，主楼高3 2j m ．主体8 层，电梯间和楼梯间为9 层；副楼高2 8 ．6m 。主体7 层和6 层．电梯间和楼梯问相应为8 层和7 层。该大楼为钢筋砼框架和砖混混合结构，其中主楼大厅由4 根直径o7m 的钢筋砼立柱、电梯井立柱和纵、横联系粱框架支 承，外砖墙厚o6 2 m ；副楼外墙厚0 ．jm ，内纵横隔墙厚o3 7m 。主楼各层和副楼的电梯问、楼梯问、水房、厕所楼板均为整浇 钢筋砼．其余为预制板构建。 对该大楼采用“预切割成三区、微差间隔起爆、向内定向倒塌”的爆破方案。爆破切口为楔形，其中主楼层最大爆高3 ．j m ．二层最大爆高2om ，三层最大爆高lom ；副楼爆破口大部布于一层．最大爆高3 ．8n ，二层电梯间和楼梯问也布了炮眼。 全大楼用于倒塌爆破的炮眼72 8 9 个．共装岩石乳化炸药6 8 9 奴，采用非电导爆雷管分部位微差起爆．双路非电导爆管和电力 加强丽络传爆。设计方案为右副楼先爆，然后左副楼．最后中央丰楼起爆，其中左、右副楼区叉各分为两大段，全楼炮眼共分 n 个段别起爆。 为防大楼倒塌后坐造成危害，袷大楼外侧地下光缆、水电管线位置铺设了一层钢板和厚约n _ 8m 的黄砂及砖屑袋；为减 小大楼倒地冲击振动对相邻六层宅楼的影响，在副楼端部外开挖了深2m 的减震沟；为防飞石，对大楼临街侧的所有门窗和 中央主楼两端切口处进行了封堵；为降低灰尘污染．爆前对大楼倒地区域进行淋水，并用4 台消防牟在大楼倒地瞬时开始喷 水。为验证设计计算的振动强度值。用2 套仪器在大楼外两个方向上监测附近地面和楼房的震动。武汉市公安局派出jc 警 力于爆前2 小时对大楼外2 0 。m 范围实施警戒和交通管制。 该工程受到爆破界的高度重视和关心。徐天瑞、张正宇、关志中和朱瑞赓等教授组成的控爆专家组对爆破设计和施工提 出了许多宝贵意见；铁四院工程监理公司对大楼爆破施工全过程进行了监理；施工巾武汉安全环保院爆破所、长江科学院爆 破所和铁四院控爆所的专家们经常于以关心；特别是我国爆破界一代宗师冯叔瑜院士和江旭光院士亲临爆破指挥部指导。 通电起爆后约5s 内．武汉饭店三区段楼体按设计顺序先后倒塌着地。灰尘起处．临近街灯依然明亮。爆后2 0n ，m - 通讯、 水电经检测均安然尢羌。 爆后爆堆中央高约5 ～7 m ．前方倾出约12 ～16 m ，临街侧后溢约2o ～4o ⋯ 行道上稍有碎屑．爆破安全圆满完成。对 于本次拆除爆破．监理方代表戈志中教授评价为“环境逼仄．秋毫无犯”。众多新闻媒体也关注着武汉饭店爆破．湖北日报、长 江日报皿湖j 匕电视台等多家新闻媒体均作了重点报道。 武汉饭店大偻拆除爆破的成功．凝聚了武汉地区爆破专家们的心血．体现了武汉爆破界的集体智慧。 砖P z 理工大学爆破工程研究所 万方数据