复杂环境条件下框架结构楼房的控制爆破拆除.pdf

第5 9 卷第3 期 2 007 年8 月 有色金属 N o n f e r r o u sM e t a l s V 0 1 ．5 9 ，N o ．3 A u g u s t 20 0 7 复杂环境条件下框架结构楼房的控制爆破拆除 焦永斌，彭敏杰，高赛红，陆哲祥 江西理工大学，江西赣州 3 4 1 0 0 0 摘 要介绍位于南昌市闹市区两座并排的框架结构楼房控制爆破拆除的实践。探讨在复杂环境条件下爆破参数、爆破网 路、延时时间、安全防护措施的选择和爆破切口范围的确定。爆破效果完全达到设计要求，为类似工程提供了成功的经验。 关键词／t 破工程；楼房爆拆；框架结构；切口范围；延时时间；防护措施 ， 中图分类号T D 2 3 5 ．3 7 T U 7 4 6 ．5文献标识码A 文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 7 0 3 0 0 9 7 0 4 1 工程概况芋_ 鼻爆譬警面、竺_ 竽 雩尊譬 竺 竺 为了进一步改善市容面貌，根据南昌市整体改 造规范要求，位于市繁华商业区胜利路步行街东侧 的两栋框架式楼房需要拆除。 1 ．1 被爆体概况 待拆除的楼房为上世纪9 0 年代的建筑物，分别 为七层 简称1 楼 和八层 简称2 楼 ，最大高度 分别约为2 4 m 和2 6 m ，总长为5 1 m ，最大宽度为 2 6 m ，总建筑面积约为8 1 8 0 m 2 。待拆除的两栋楼房 第一层用钢筋混凝土梁相联，在第二层以上相距 3 m 。该楼一层为店面，二层以上分别为服装公司和 手帕厂的生产车间。 待拆除的两栋楼房均无原设计资料，根据现场 勘查，l 楼有3 2 根钢筋混凝土立柱断面尺寸分别 为5 0 c m 4 0 c m ，5 0 c mX3 5 c m 和4 0 c m 3 0 c m 三种 规格，混凝土强度达C 3 0 以上，立柱轴筋为1 0 ～1 4 根。2 楼有2 6 根钢筋混凝土立柱，断面尺寸分别 为7 0 c m X5 0 c m ，6 0 c m 4 0 c m 和5 0 c mX4 0 c m 三种 规格，混凝土强度达C 3 0 以上，立柱轴筋为1 2 ～1 6 根。 1 ．2 周围环境 ，， 待拆除的两栋楼房周围环境十分复杂，如图1 所示，安全要求很高。西面紧靠胜利路步行街，过了 步行街就是临街的商场、店面。东面2 5 ．5 m 为出新 路，过了6 ．0 m 宽的出新路，即是下设有店面的居民 楼房群。南面2 6 ．4 m 为一南北方向的居民楼房，楼 房下层为店面。北面为附近设有不少商场、酒店的 收稿日期2 0 0 6 1 0 一2 5 作者简介焦永斌 1 9 4 8 一 。男，江苏徐州市人，酎教授，主要从事 工程爆破等方面的教学与科研工作。 叠山路 胜 楼 楼 利出 路 F i 了丁 新 路步 b i ；扣。口d 嘎 行 L 三J 倒塌方向 楼街 阳2 ’曩。。6 0 m 楼 2 1 ．5 m } ．．．] ；| 专 N 楼 f 楼 图1 待爆拆楼房周围环境与承重立柱示意 F i g ．1S c h e m eo fs u r r o u n d i n ge n v i r o n m e n to fb l a s t i n g d e m o l i t i o no fb u i l d i n ga n dl o a d - b e a r i n gc o l u m n s 1 ．3 工程要求 总的要求是确保爆破顺利、快速、安全、准时； 确保楼房按设计方向倒塌，爆后半小时内，能恢复整 条胜利路步行街和爆区周围店面营业，一切回归正 常；确保人员和爆区周围建筑物的安全。具体的要 求有两点。 1 爆破散落和坍塌物 爆堆和爆破个别 飞石 离爆拆楼房的飞散距离，在西侧不允许超过 2 m ，即不允许落入步行街，最多是紧挨拆除楼房2 m 的人行道上可落入一点，东侧不允许超过2 8 ．5 m ，即 出新路上靠爆拆楼房这边的一半位置上可允许落 人，南侧和北侧控制在2 0 m 左右即可。 2 爆破和 万方数据 有色金属 第5 9 卷 楼房倒塌引起的震动对周围的建、构筑物不会造成 损伤性影响。 2爆破方案和爆破切口范围的确定 2 ．1 爆破方案 根据待拆楼房的结构特点，周边环境以及以往 类似工程的经验，决定该二栋楼房同时实施爆破拆 除，向东方向定向倒塌控制爆破方案。通过不同段 别的毫秒雷管，依次起爆各个立柱，使楼房向东方向 倒塌解体。同时，要避免前冲和后坐。 2 ．2 爆破的切口范围的确定 欲使建筑物定向倒塌和解体，并避免出现较大 前冲和后坐，合理的炸高和水平切口范围是关键。 2 ．2 ．1 爆高h 。根据结构力学原理可求知，高耸结 构建、构筑物发生定向倾倒的最小破坏高度可按式 1 计算，式中E 一结构物倾倒时的转动轴至结构 物重心移出结构物外部的水平距离 m ，其值小于 结构物倒塌方向宽度，但超过宽度的一半；e 一使结 构物倾倒，重心偏移量的水平距离 m ，其值一般取 结构物倒塌方向宽度的一半；h 。一结构物的重心 m 。代人相应的数值， m i n 1 3 ．8 1 0 ．5 ／1 3 1 1 ，1 m 。 曲 E ／h 譬g 1 楼房的宽高比一般比烟囱、水塔等的宽高比小， 根据以往框架结构物爆破定向拆除的经验，由结构 力学原理所求得的爆高，一般远大于由满足压弯钢 筋混凝土结构物中竖筋所要求的炸高及由墙厚等条 件所求得爆高。故对上述要求，就不再进行这方面 所要求的炸高计算了。实际炸高的取值为紧靠倒 塌方向的第一排立柱，从第一层楼开始，一直布到第 四层楼，炸高约为1 0 m ，以后逐渐递减，到重心前的 一排立柱，炸高约取4 m 左右，超过重心后的各排立 柱 即图1 中1 楼第4 、第5 排立柱和2 楼的第 l l ，1 2 ，1 3 排立柱 ，爆高均取0 ．2 ～0 ．5 m ，即布2 ～3 个孔。各排立柱的布孔数见表1 。 2 ．2 ．2 爆破切口的水平范围。为避免出现过大的 前冲，并确保楼房均在一层开始倒塌，一楼所有的立 柱上均布孔。 2 ．2 ．3 爆破切口范围内的砖墙的预处理。立柱钻 孔之前，把爆破切口范围内的所有砖墙 非承重 拆 除。 2 ．2 ．4 横梁上的爆破。在影响倒塌的横梁上布孔， 以破坏框架结构楼房的整体性。每个横粱上设二个 点，一个点布在靠近倒塌方向第一排立柱后的横梁 上，一个点布在第二排或第三排立柱前。每个点布 二个孔即可。横梁上的炮孔从第二层楼面开始，到 第四层楼面。1 楼横梁上布孔1 2 8 个，2 楼横梁上 布孔8 4 个。 3 爆破参数和炮孔布置 爆破参数为孔径d 3 6 ～3 8 m m ；最小抵抗 线叫 B ／2 ，B 为梁或柱短边的长度；炮孔间距a ， 对钢筋混凝土结构物a O ．8 ～1 ．5 硼，取1 ．2 w 左右；孔深L A W L 1 ／2 ，A 为梁或柱长边的 长度，L 】为装药长度；炸药单耗K 0 ．6 ～ 1 0 k g ／m 3 ，底层取大值，上层取小值；单孔装药量Q K V K A B a 。 根据布筋、断面等条件，沿梁或柱的宽度中心线 布一排炮孔。在设计的爆高内，每层楼的立柱下部布 7 ～8 个孔，横梁上的炮孔布置如前所述，各立柱的 孔网参数、总孔数及起爆段别见表1 。 总炮孔数M 3 z 5 2 6X74 - 1 8 8 3 74 - 2 7 4 - 3 2 54 - 2 6 54 - 2 2 24 - 1 8X54 - 3 44 - 3X5 4 - 1 2 84 - 8 4 1 1 7 9 。 实际总用药量≥Q 为4 1 ．8 5 k g 。 4 起爆网路及起爆时差 采用毫秒导爆管雷管进孔，孔外用1 段毫秒导 爆管雷管作联接元件，最后在安全地带装二发电雷 管激发引爆的起爆网路。 合理的起爆时差，不但能降低爆破地震和噪音， 而且有利于被爆体的空间解体和倒塌方向的控制， 并且产生的前冲或后坐很小甚至不产生。延时时间 过长，一则可能破坏后响药包的防护造成飞石事故， 增大噪音，二则有可能由于爆破体解体破坏后响药 包的起爆网路而拒爆，三则更容易产生前冲。延时 时间过短，一则可能造成的爆破地震较大，二则达不 到爆破体分步解体的目的，三则更容易产生后坐，并 可能影响倒塌方向的控制。在拆除爆破工程中，目 前瞬发、毫秒差、半秒差、秒差均被广泛使用。根据 经验，6 ～1 0 层框架结构楼房，重心前后爆破点的延 时时间在0 ．4 ～1 ．0 s 时，在爆高和切口范围合适的 情况下，前冲和后坐很少，甚至不产生。实际过程 中。爆破重心前后立柱的延时时间控制在0 ．4 s 以 上，使用普通2 0 段毫秒雷管，各排立柱和梁的起爆 段别见表1 。 万方数据 第3 期焦永斌等复杂环境条件下框架结构楼房的控制爆破拆除 9 9 1 0 1 1 1 2 粱 小计。 3 0 ～5 0 3 0 一5 0 4 0 ～6 0 3 0 ～5 0 3 0 ～5 0 5 0 ～1 0 0 3 0 一5 0 3 0 ～5 0 3 0 ～5 0 4 0 ～6 0 3 0 二段间隔装药 二段间隔装药 二段间隔装药 5安全防护 爆破地震，爆破空气冲击波，爆破个别飞石，爆 破灰尘和爆破噪音是爆破的5 大危害。楼房等高耸 建筑物拆除爆破工程，只要采取延期爆破技术，控制 同时起爆的炸药量，爆破地震是很小的，被爆体落地 冲击产生的地震也较小，是容易控制的。 实际爆破中。采用在爆破体覆盖一层竹笆，二层 草帘，再外罩一层竹笆，用1 0 铁丝扎捆在被爆体上 以防飞石、空气冲击波和噪音的措施。 为了达到一定的降尘效果，并增加草帘防飞石 的能力，起爆前，对被爆破部位的覆盖物洒水，并对 整个楼房洒些水，以减少爆破粉尘。 后，灰尘冒出，～辆洒水车开始洒水，约5 m i n ，灰尘 基本消除，2 0 m i n 后胜利路步行街及爆区周围开始 营业。 爆后实测，倒塌方向楼房的坍落和飞散物的飞 散距离最远2 3 ．1 m 。离出新街尚有2 ．4 m 。倒塌方向 的反方向 即胜利路步行街方向 坍落和飞散物未出 人行道，最远1 ．0 m 待拆除楼房的人行道约2 ．0 m ， 飞散物在人行道上。离胜利路边缘约1 ．0 m 。两侧 的飞散物未超过6 ．0 m 。爆破震动、爆破冲击波、爆 破飞石等均未对周围建构筑物和人员造成任何损 伤，完全达到了快速、安全要求，获得了令人满意的 效果。 6 爆破效果 起爆约l s 后，楼房按预定方向倾倒。楼房倒地 参考文献 [ 1 ] 刘殿中，杨仕春．工程爆破手册[ M ] ．北京冶金出版社，2 0 0 3 4 8 5 4 9 0 ． [ 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 9 6 1 1 9 1 2 9 ． [ 3 ] 国家质量监督检验检疫总局．爆破安全规程[ S ] ．G B 6 7 2 2 2 0 0 3 ． 下转第1 1 9 页，C o n t i n u e do nP ．1 1 9 5 ●●●3 5 5心挖￡记豉2 s{；s；号笼蟾璩3 3 2 2 4 3 3 4 3 3 幅3 3 3 4 O O O O O L O O O O 豁笛巧笏笛∞笛笱巧笛 O O O O 0 O O O O O 2 2 2 2 2 硌2 2 2 2 O O O O O L O O O O 5 2 3 2 2 3 2 2 2 3 殂钉 4 4 4 4 4 5 4 4 4 4 O O O 0 0 O O O O O X 5 5 6 5 5 7 5 5 5 6 O O 0 O O 0 O O O O 万方数据 第3 期季淑娟等我国国外冶金类核心期刊的共享1 1 9 够的重视。 参考文献 [ 1 ] 刘其成．浅谈新时期外文期刊涨价的采购策略[ J ] ．浙江高校图书情报工作，2 0 0 4 ， 5 3 0 3 2 ． 【2 ] 戴龙基，蔡蓉华．国外科学技术核心期刊总览[ M ] ．北京北京大学出版社，2 0 0 4 1 6 5 1 6 7 ． [ 3 ] 中国图书馆分类法编辑委员会编．中国图书馆分类法[ M ] ．北京北京图书馆出版社，1 9 9 9 6 3 5 6 5 2 ． [ 4 ] 刘辉．开放获取期刊数据库的评价[ J ] ．大学图书馆学报，2 0 0 7 ， 1 5 9 6 3 ． [ 5 ] 中国科学院国家科学数字图书馆．全国期刊联合目录[ E B ／O L ] ．[ 2 0 0 6 0 7 2 4 ] ．h n p I l m f i c a t ．e s d l ．a c ．m ． [ 6 ] 国家科技图书文献中心．西文期刊数据库[ E B ／C I L 】．[ 2 0 0 7 0 2 2 0 ] ．h n p ／／w w w ．h a d ．g o v ．m [ 7 ] C A L I S 西文期刊目次数据库[ D B ／O L ] ． 2 0 0 7 一0 5 0 9 [ 2 0 0 7 0 5 1 5 ] ．h t t p ／／t e e ．c a l i s ．e d u ．饥 [ 8 ] 谭宗颖．期刊信息资源共享和开发利用的实现途径[ J ] ．现代图书情报技术，2 0 0 2 。 1 2 5 2 8 ． 一 [ 9 ] 毛向农．华东地区外文科技期刊资源的构成与配置研究[ J ] ．情报理论与实践，2 0 0 4 ，2 7 3 2 8 8 2 9 1 ． 【1 0 ] 王晓军．数字图书馆合理使用规范适用的思考[ J ] ．大学图书馆学报，2 0 0 6 ，C 3 1 3 一1 7 ． S h a r i n go fO v e r s e a sM e t a l l u r g i c a II n d u s t r yC o r eP e r i o d i c a l si nC h i n a J l 勘u - j u a n ，Y A N GY u e - z h e n ，C A IH e n g ，Y A N GG u i - p i n g ，Z H A N GY i n g - f a n g L i b r a r yo fU n i v e r s i t yo fS c i e n c e ＆T e c h n o l o g yB e i j i n g ，B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a ， A b s t r a c t T h ec h a r a c t e r i s t i c sa n dt h es h a r i n gn e c e s s i t yo fo v e r s e a sm e t a l l u r g i c a li n d u s t r yc o r ep e r i o d i c a l si nC h i n aa n a l y z e d ，a n dt e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n so ft h es h a r i n gm o d ea r ed i s c u s s e da n dt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n tr e s e a r c h s t r a t e g yo no v e r s e a sc o r ep e r i o d i c a ls h a r i n gi sp r o p o s e d ． K e y w o r d s l i b r a r y ；m e t a l l u r g i c a li n d u s t r y ；r e s o u r c es h a r i n g ；o v e r s e a sc o r ep e r i o d i c a l s 上接第9 9 页，C o n t i n u e df r o mP ．9 9 C o n t r o l l e dB l a s t i n gD e m o l i t i o no fF r a m e dS t r u c t u r eB u i l d i n gi nC o m p l i c a t e dE n v i r o n m e n t J I A OY o n g - 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