L形楼房局部沿接缝的定向爆破拆除.pdf

第1 8 卷第3 期 2 0 叽年9 月 爆破 B L A S T l N G V o l1 8N L3 p2 0 0J 文章编号1 0 0 l 一4 8 7 x 2 0 0 1 0 3 一0 0 3 4 一0 3 L 形楼房局部沿接缝的定向爆破拆除 王希之，钕全军 解放军理工大学工程兵工程学院。江苏南京2 1 0 0 0 7 摘要在美杂环境条件下，拆除一栋者屡框架楼房，崭保留的五层靖混结构搂房捉8c m 。通过精心设计 和施工，一班起爆定向倒塌取得成功。 关键词拆除爆破} 楼房；定向爆破 中圈分类号 T D2 3 5 ．3 7 文献标识码 A D i r e c t j ∞a lB l a s 廿n gD e m o l j t i o no fA S i x s t o r e ，， F r a m e dB u i l d i Ⅱgi nC o m p l i c a t e dE n V i r O n m e n t 仉7 A ⅣG 豫一吐i ，X UQ “Ⅱ”一J “” P I 。AU 耐v e r s i t y 。fS c i e n c ea n dT e c h n o l 。g y ，N 8 n j i n g2 1 0 0 0 7 C h i n a A b s t r a c t ；n 悻b h s t l “gt e c h n i c a Jd e 8 i g na n db J a s tL o ge f f e c to fab u l j d I o gw I t ha 目x s t 。r e yf r a m e d 吼n 】c t u r e d e m 0 1 1 s h e da 他I n t r o d u c e dw h e nt h eo t h e rn v es t o r e yb r k ks ”u c t u r ep r e s e r v e du n d e rc o m p I - c a t e d8 u r r 。u n 小“g s ． S u c c e s s f u le x p e r i e n c 郫i nd i r e c f j o n 一∞1 b p s ep a r 丑1 1 e lt o8c m “d t hg a p 。r 坨n a t a t j o nw e 冲。b t 丑；n e db ye h b 。『a t e d e s 。g na n do p e r 矗t i 叽． K 叫w o r d s d 锄。】t i ∞b I a ““g ib u i l d j “g fd i r ∞t j 。n a I b l a s t j “g 1 工程概况 需爆破拆除的华昌大厦位于黄山市黄山中路的 闹市区，为六层框架结构，东西长4 8 ．5 m ；南北宽 1 3 ．4m ；楼高2 4 ．5m ；立柱分布，从南向北为3 排， 由东至西为1 4 列；立柱断面尺寸为4 5c m 6 0c m ， 直通到顶；粱的断面尺寸为2 0c m 4 0c m 和3 0c m 6 0c m ；墙体均为2 4 砖墙；内有三个楼梯和一个电 群；结构十分坚固。与该楼紧邻的是一栋五层砖混结 构楼房．呈南北走向，长3 6m ，东西宽1 6m ，楼高 19 ．5m ．为保留部分；需爆破拆除的六层楼与五层 楼的交界处有一条宽8c m 的缝隙，五层楼的顶面与 六层的墙连为一体。爆破环境为北侧与保留的五层 砖混结构楼房连为一体；南侧1 ．5m 处地下O ．8m 有市区自来水主干管线，6m 处是架空的高压线及 华东通信电缆，7m 处是黄山中路，华昌大厦对面是 商业区；西侧2 ．3m 处是五层砖混结构商宅楼及居 民楼；东侧1 6m 处是变压器和国税局大楼．东北角 2 ．2m 处是仓库、电线杆和居民平房．且华昌大厦北 墙向东的延长线与东北角已有裂缝的居民平房南墙 相交，交点距华昌大厦东墙8m 。爆破环境见图l ， 该工程存在如下难点 1 周围环境复杂。西半楼北侧与保留的五层砖 混结构楼房连体，仅有一条8c m 的缝隙，五层楼的 楼顶与主楼的北侧墙紧密相连．且主楼的顶板及女 儿墙伸出外墙8 0c m ；该位置处理好坏影响到五层 砖混楼的安全。主楼西侧2 ．3m 为砖混结构居民 楼，两楼间是居民出人的大庆二巷；楼房爆破时无论 收稿日期2 0 0 l 0 2 0 5 ． 作者简介王希之 1 9 6 1 一 ．男{ 南京解放军理工大学工程兵工程学院地爆教研室工程师，硕士 万方数据 第l B 卷第3 期王希之等L 形楼房局部抬接缝的定向爆破拆馀 是对爆拆的后坐还是爆堆的扩展范围控制要求都特 别高。南侧1 ．5 m 地下0 ，8 m 处是黄山市自来水主 干管线，要求爆破时不能破坏；楼对面2 6m 的银 行、商店等商业区均为大玻璃门窗，对飞石控制要求 较高。楼房东北角相距2 ．2m 有电线杆，杆上有通 往工厂的主动力电缆；1 ．5m 处是平房，由于爆破楼 北侧墙与东北角居民平房的南侧墙 后墙 不平行． 其投影线交点距爆破楼房东山墙仅8m ，而且平房 有裂缝．最大裂缝宽度达1 ．5c m ．在严格控制楼房 爆破震动和塌落震动的条件下，楼房向东前倾的最 大距离还必须严格控制在7m 之内。业主要求爆破 时保护的建筑物及设施均不得损坏。 嚣i 雕 臣囹苎悟堡惮 [ 妇巷懦晷I 』 四层居民棱 华昌大厦 【六层框架 _ J 翌 ⋯一●一一一 地下白束木管线7 黄山中路 图1 爆破环境示意图 单位m 2 爆拆楼房爆破部分与保留部分仅有8c m 的 缝隙．且相连部分较长，若爆破前预处理分离，工作 量大，工期不允许，保留部分结构强度相对较弱，爆 破技术难度大。 3 楼房爆破的部分倒塌方向受到严格限制。楼 房的东侧是唯一的倒塌方向，且允许的前倾距离仅 有7m ．整体向东倒塌时塌落震动对平房的威胁较 大；北侧五层保留部分与爆破部分连体，爆破时必须 保证爆破部分在倾倒和下落过程中沿长达16m 、宽 8c m 的接缝平行定向倒塌．否则保留的五层部分就 会被破坏。若向西后坐超过2 ．3m ，巷口就会封住， 酉侧的建筑物就会受到一定程度影响；既要定向准 确．又要控制后坐，因此对炸高和爆破切口的设计和 施工要求高．难度大。 4 对爆破震动和塌落震动要求高。距爆破主楼 3 0m 以内的保护建筑物均为砖混结构，且强度较 差．特别是西北角相距2 0m 的一座居民平房，东山 墙已经外涨 上部向外约15c m ，仅靠一根木棍顶 在五层楼的西山墙上；东北角相距1 ．5m 的平房仓 库和6m 处的居民平房，墙体多处有裂缝，最大裂 缝宽度达1 ．5c m ，对爆破震动和塌落震动的要求特 别高， 2 爆破方案的选择 根据周围环境、建筑物的结构特点和工期要求． 提出了四种方案进行分析和比较。 方案一先分离后爆破。爆破前将楼房的连体部 分用人工和机械的方法预拆除，使爆破部分与保留 部分分离。此方案安全性好，有许多成功实例可以借 鉴。但该楼连体部分较长，内有楼梯、电梯．顶部有两 个水箱，结构复杂，拆除量较大．不能满足工期要求， 方案二向南定向倒塌。南侧1 ．5m 处的地下 自来水管线，6m 处的通信电缆．都需重点保护北 侧必须做到无后坐；南北两侧环境要求极高．此方案 风险较大。 方案三向东定向倒塌。由于华昌大厦与东北角 的居民平房不是平行配置 见图1 ．东侧的距离仅 有8m ，且平房是危房，爆破时爆堆向东的前倾距离 和楼房触地时的冲击震动都可能对居民平房产生一 定的影响，此方案安全性较差。 方案四先向东南后向东的变向定向倒塌方案。 即楼房东侧三垮向东南方向倒塌．其余部分向正东 方向定向倒塌。根据不同的环境要求，采取相应的技 术措施．通过精心设计和施工．只要倒塌方向控制准 确，此方案能够保证保护目标的安全。 通过咀上分析和对比，此次爆破采用方案四 3 爆破技术设计 3 ．1 总体方案 根据周围环境和楼房的结构特点，此次爆破采 用先向东南后向东的变向定向倒塌方案。该方案既 要控制向东的倒塌距离，又要保证连体部分向正东 定向倒塌。根据力学分析和计算．变向位置选择在 1 1 列立柱东侧处，即1 l ～14 列立柱部分 东便4 三 垮 向东南方向倒塌，1 ～1 1 列立柱部分 1 0 垮 向正 东方向定向倒塌。为确保楼房倒塌和解体，总体采用 了不同炸高和起爆时差相结台的爆破方法。为控制 楼房塌落时产生的塌落震动．对塌落物的大小必须 进行严格控制，此次爆破将该楼划分成8 个爆区。为 了保证爆破部分倒向准确．且在楼房下落时不产生 摇摆，确保保留部分安全 严格控制每响中每列立柱 的炸高和各爆区的起爆顺序；为控制爆破震动和塌 落震动 采用了非电塑料导爆管网路系统和延时起 爆技术，把整个楼房的爆破部位分成8 响，每响间隔 5 0 0m s ，一次点火逐段起爆一“。爆区划分和起爆顺序 见图2 。 ；瓢 万方数据 3 6 爆破 2 0 ∞年9 月 ■n 氆萝5 “，5 - - J 叫I号箭} lI1 |- 1 80 4 8 l 75 0。1 47 8 r0 ， ￡业 lI 6 0 一82 6 I f }一l 一50 0 7 嘘 一一一． 炉 一 旷 42 l 。n 0 0 6o ．L6o ．．3 ．4 l3 t3 ．4 1 ．3 3 43 43 ．4 I3 J ．3 34 I2 0②④ ⑦ ⑨⑩ooo 图2 爆区捌分和起爆删序示意图 单位m 32 预处理 为保证五层连体楼的安全，爆破前采用人工和 机械的方法将华昌大厦六层部位北侧顶部的外伸屋 檐拆除 接缝处上方 ；用风镐将六层框架内的每层 楼梯切割成四段，仅切割混凝土，不切断钢筋．不影 响施工人员上下为宜；电梯井1 ～5 层的墙体拆成拱 洞，保留四个支撑角；为减少堆渣、控制爆堆向南北 两侧扩涨，将一、二层的非承重砖墙全部预处理掉； 清除每层接缝内的填塞物和建筑垃圾。 3 ．3 主要爆破参数设计 在爆破参数设计中，炸高是保证楼房倒塌和解 体的关键参数．为确保楼房在下落过程中不产生南 北摇摆，每响中每列立柱的炸高必须保证相同。为减 缓楼房的下落速度以及接缝附近立拄破坏时耐保留 楼房的影响，必须严格控制单孔用药量；为确保楼房 倒塌和解体，立柱根部的药量应根据结构、强度和破 坏程度的要求单独设计。爆破该楼的立柱断面为6 0 c m 4 5c m 抵抗线为2 2 ．5c m ，孔距4 0c m ，孔深为 3 jc m ．单孔药量和炸高见表1 。 表1 各楼层单孔药量和炸高 注l 立柱根部的单孔药量增加2 0 ％；2 炸药为岩石乳化炸药。 3 ．4 起爆网路设计 为避免杂散电流等因素对起爆网路的影响，采 用了非电塑料导爆管网路系统；为确保可靠、准爆， 广_ 10 0 5 1 80 4 。1 4 ．7 8 3l I5 2 82 6 ‘＼、 2 50 0 、、。Oo 。 卜土L * ～ 每个爆区采用了多路连通，每层都设有导爆管击发 点，整个楼房共设了8 个导爆管击发点，用两发电雷 管击发。 4 安全防护措施 1 根据城市控制爆破一次齐爆药量的计算公 式‘“，针对不同保护目标对爆破震动的限制和到单 响爆源的距离进行药量校核，严格控制一次齐爆药 量。 2 在爆破部位用竹笆包裹，重点防护方向用 双层竹笆，以防个g Ⅱ飞石。 3 在自来水主干管线上方，用沙石统料铺设宽 2m ，高1 ．2m 的软质垫层进行防护。对东北角的电 线杆根部用沙袋围裹．直径2m ，高】．2m 。 5 爆破效果 华昌大厦拆除的框架部分按设计的要求倒塌， 定向准确，解体充分，爆堆密实，整个楼房的倒塌和 解体过程在6 ．5s 内完成。爆破后爆堆的扩{ 9 I ∈为．向 东前倾6 2m ；向西后坐1 ．5m ，碎渣的最远距离达 2 ．5m ；向南扩涨1 ．5m { 东侧三垮向东南角倾出 3 ．2m ；北侧保留的五层砖混结构部分接缝赴界面 整齐，完好无损；周围建筑物和设施安然无恙。对整 体楼房充分利用其结构特点，不预先分离，采用直接 爆破拆除的方法取得了圆满成功。 参考文献 l 王希之．十层楼房的高精度“手术式”拆除爆破口] ．爆破， 1 9 9 8 4 6 8 7 0 ． 2 冯叔瑜，吕毅．城市控制爆破[ M ] ．北京中国铁道出版 社，1 0 9 6 ． 万方数据