陳 斌,夏 軍,李是良,任才清

(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué), 湖南長沙 410072)

筒倉與立窯的爆破拆除

陳 斌,夏 軍,李是良,任才清

(國防科學(xué)技術(shù)大學(xué), 湖南長沙 410072)

介紹了復(fù)雜環(huán)境下筒倉、立窯的爆破拆除。在該拆除工程中,采用分次爆破,創(chuàng)造倒塌空間;采用高位爆破,減小建筑物的倒向塌落距離;采用爆破缺口高度差及微差起爆技術(shù)確保建筑物倒向準(zhǔn)確及結(jié)構(gòu)充分解體;對局部進行破碎、切割等預(yù)處理,確保了保留建筑物的安全。

筒倉;立窯;爆破拆除

1 概 況

由于城市建設(shè)規(guī)劃,需要將某建筑材料有限公司廠區(qū)內(nèi)建筑物拆除,根據(jù)工作計劃,擬將廠區(qū)東側(cè)部分筒倉、立窯預(yù)先拆除。待拆除建筑物為圖1中的 1～3號建筑,其中,1,3號為立窯,2號為筒倉。東側(cè)距 2號建筑 10 m處有廠內(nèi)道路、廠區(qū)鐵路,相距 30 m處有廠區(qū)圍墻,圍墻外側(cè)有廠用高壓電線,成東南走向,緊挨圍墻有民房;南側(cè)相距 8 m處有廠區(qū)料棚 2棟,南側(cè)相距 4 m處有建筑物 1棟;西側(cè)緊鄰需保留的筒倉;北側(cè)相距 7 m處有在用建筑群,之間有相連的輸送囊。其周圍環(huán)境如圖1所示。

圖1 周圍環(huán)境示意

2 工程結(jié)構(gòu)

待爆破拆除的 1號建筑為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),長 20 m,寬 20 m,高約 26 m,柱體截面有 90 cm×70 cm,80 cm ×80 cm,60 cm ×60 cm幾種規(guī)格,緊鄰 1號建筑東側(cè)有一高 3 m的磚混結(jié)構(gòu)連接體,緊鄰 1號建筑西側(cè)有一高約 26 m的框架結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)需保留,1號建筑結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 1號建筑結(jié)構(gòu)示意

待爆破拆除的 2號建筑下端為鋼筋混凝土立柱結(jié)構(gòu),上端為鋼筋混凝土筒形結(jié)構(gòu),長 20 m,寬 8 m,高 24 m,柱體截面約為 70 cm×70 cm,其結(jié)構(gòu)如圖3所示。

待爆破拆除的 3號建筑為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) ,長 18 m,寬 16 m,高 24 m,柱體截面約為 75 cm×75 cm,3號建筑北側(cè)緊鄰 1號建筑,南側(cè)有一高約 15 m的框架結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)如圖4所示。

3 方案選擇

待拆除的建筑物有 3個特點:一是周圍建筑多,環(huán)境復(fù)雜;二是待拆建筑物與在用或需保留建筑有多處相連,倒塌空間受限;三是工期要求緊迫。據(jù)此,采取如下方案。

(1)預(yù)處理。為確保建筑物有良好的倒塌空間,將 1,2號建筑間 3 m高的建筑進行機械 /人工拆除,將 1號建筑北側(cè)連接體在相連處進行切斷 (破碎混凝土,割斷鋼筋),在 1號建筑西側(cè)與需保留的建筑相連處,破碎磚體、梁,割斷鋼筋。將 2號建筑北側(cè)連接體破碎混凝土,割斷鋼筋;由于筒倉下方柱體高度有限,為保證炸高,對筒倉東側(cè)筒體進行一定的機械破碎;另考慮到 2號建筑離廠用鐵路較近,需用沙袋對倒向區(qū)域的鐵路進行防護。

圖3 2號建筑結(jié)構(gòu)示意

圖4 3號建筑結(jié)構(gòu)示意

(2)傾倒方法。首先對 2號建筑物采用高位坍塌并向東傾倒的方案,破碎坍塌物,創(chuàng)造自由空間,隨后對 1號建筑實施向東傾倒、坍塌,最后對 1,2號建筑的坍塌物進行一定的破碎,再拆除 3號建筑,為確保倒塌方向準(zhǔn)確,采用爆破缺口高度差、多段微差延期起爆相結(jié)合的爆破方法,使建筑物定向傾倒、解體,如圖5所示。

圖5 爆破方案示意

4 爆破設(shè)計

(1)炮孔布置及爆破參數(shù)。本次爆破涉及的柱體尺寸有多種,其炮孔布置形式見圖6～圖10,爆破參數(shù)見表1。

圖6 90 cm×70 cm柱體的炮孔布置

圖7 80 cm×80 cm柱體的炮孔布置

圖8 75 cm×75 cm柱體的炮孔布置

圖9 70 cm×70 cm柱體的炮孔布置

圖10 60 cm×60 cm柱體的炮孔布置

表1 爆破參數(shù)

(2)爆破切口。爆破切口設(shè)置見圖11。1號建筑物因倒塌空間有限,為實現(xiàn)高位坍塌、向東傾倒,將底層柱體全部布孔,中間層較高,按照由倒向至反向爆破缺口逐漸降低的原則設(shè)置;2號建筑因倒向有鐵軌,同樣將其底層柱體全部布孔,另筒體不便布孔,擬在其倒向側(cè)用機械破碎一個切口,以便筒倉順利倒塌;3號建筑爆破切口設(shè)置原則同 1號建筑物。

圖11 建筑爆破切口示意

(3)起爆網(wǎng)路。采用電起爆法與導(dǎo)爆管起爆法相結(jié)合的起爆方式,同一建筑實現(xiàn)一次點火,不同建筑分次點火。本次爆破對各建筑采用 3個區(qū)段劃分,如圖12所示,雷管段別設(shè)置如表2所示。采用并聯(lián)導(dǎo)爆管網(wǎng)路,每個并聯(lián)小組的導(dǎo)爆管數(shù)不超過25發(fā),每個并聯(lián)小組用 2發(fā)毫秒過橋?qū)П軅鞅?。?20發(fā)傳爆導(dǎo)爆管雷管用 2發(fā)瞬發(fā)電雷管起爆,全部電雷管連接成串聯(lián)起爆網(wǎng)路,用高能起爆器起爆。

圖12 區(qū)段劃分示意

表2 雷管段別及延期時間

5 結(jié) 語

(1)依據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特點,進行合理的預(yù)處理,如破碎混凝土、切割鋼筋,以拆除較小構(gòu)筑物或形成切割縫,是爆破拆除工程順利、安全的重要保證。

(2)建筑群爆破拆除倒塌空間受限時,依據(jù)周邊環(huán)境分次爆破可創(chuàng)造坍塌空間;提高建筑物爆破切口高度可減小其在倒向的塌落距離;爆破切口高度差與微差起爆技術(shù)相結(jié)合可保證建筑物倒向準(zhǔn)確并充分解體。

[1] 于亞倫.工程爆破理論與技術(shù) [M].北京:冶金工業(yè)出版社,2004.

[2] 溫健強,譚衛(wèi)華,李戰(zhàn)軍.聯(lián)體筒倉爆破拆除的幾個問題[J].采礦技術(shù),2010,10(3):103-105.

[3] 劉殿中.工程爆破實用手冊 [M].北京:冶金工業(yè)出版社,1999.

2011-06-26)

陳 斌 (1964-),男,博研,教授,碩導(dǎo),主要從事防災(zāi)減災(zāi)工程及防護工程、爆破工程教學(xué)與研究。