楊朝光 劉朝紅

摘 要：采用定向傾倒爆破方案，分上下兩個切口拆除八層高電梯樓房；設(shè)計合理地傾倒方向及爆破參數(shù)，并作充分地安全防護工作。

關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu) 定向傾倒 安全防護

中圖分類號：TU746.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）009-008-02

1 工程概況

某縣縣政府為遏制違章建筑盛行現(xiàn)象，為起到震懾作用，決定將縣城附近一棟八層違章在建樓房強令拆除。該建筑物最初采用人工拆除，花了幾天時間才打穿了頂層樓板，考慮到人工拆除方式進度太慢，縣府辦最終決定改用爆破方法拆除。該樓房座落在規(guī)劃無序的密集居民區(qū)，周圍環(huán)境復雜，其北面為剛建不久多棟新別墅，最近的一棟與擬拆除樓房僅距8m，且基礎(chǔ)位于其正下方2.0m的殘坡上；東面及南面5m外均為山體，且大都為陡壁；西面為平緩山坡；西北面17m有一小屋。爆區(qū)環(huán)境如圖1所示。

該樓房現(xiàn)已建到第八層，占地面積17.55？4.0m2，系框架結(jié)構(gòu)，柱斷面尺寸50cm？5cm，梁斷面30m？5m，鋼筋為22螺紋鋼，其平面結(jié)構(gòu)布置如圖，樓板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，厚12cm，每層結(jié)構(gòu)布置如圖，層高3.2m，總高25.6m。樓梯位于南邊中部，與電梯間相對。該樓房拆除總面積約2139m2。

2 爆破拆除方案

2.1 方案論證

要拆除該棟建筑，可選用的方案有原地坍塌和定向傾倒兩種方法。通常情況下，若四周均無定向傾倒條件時，可采用原地坍塌方法，但因原地坍塌產(chǎn)生的爆堆較高，加之被拆建筑物地基高于別墅2米，極有可能產(chǎn)生二次坍塌，從而危及到別墅的安全。因此，原地坍塌方法風險極大，對拆除該建筑不適用。

排除了原地坍塌方法，選擇定向傾倒方法來拆除該建筑物，傾倒方向為西偏南39埃布床嘞蚯愕狗槳浮U庋屯耆芄槐Vの鞅泵嫘∥蕕木園踩？

2.2 總體方案

根據(jù)周邊環(huán)境條件，根據(jù)方案比選，只有西面有一片狹小場地可供倒塌用，且傾倒場地極為有限。為了縮短傾倒距離，采用分二層折疊定向傾倒的方案。下層切口在1～3層，上層切口在6～7層。

2.3 結(jié)構(gòu)的預處理

在爆破前需對整體傾倒有影響的部位進行減弱或拆除，主要有：

（1）內(nèi)墻。全部或部分拆除，部分拆除部位，為了安全，可以將墻體打成拱形。

（2）樓梯。切口部位的樓梯全部進行切斷。

（3）電梯井。切口部位的電梯井全部進行切斷。

2.4 爆破參數(shù)設(shè)計

2.4.1 爆破高度，即炸高

最小炸高取Hmin=40d，d為鋼筋直徑，d=2.0cm，則Hmin=80cm。

爆破高度按公式計算，即H= K（B+Hmin）。式中：B為立柱截面的邊長，矩形截面時取長邊，cm；K為經(jīng)驗系數(shù)，K=1.5～2.0。經(jīng)現(xiàn)場測量，B=50cm，故爆破高度H=2（50+80）=2.6m。由于該拆除建筑物的下側(cè)有別墅，為防止爆破后產(chǎn)生大量建筑垃圾下塌的現(xiàn)象，必須控制好最后排立柱的爆破高度，取0.5m。

2.4.2 孔網(wǎng)參數(shù)

柱子斷面較小，為獲得較好的爆破效果，沿立柱斷面長軸布置水平孔，炮孔在垂直方向沿立柱軸線兩側(cè)呈鋸齒狀交錯布置。炮孔直徑為40mm，孔深L=35cm，孔距a=25cm，最小抵抗線W= /2=25cm，炸藥單耗取q=1.5kg/m3。單孔裝藥量根據(jù)公式計算，即Q=qabL=75g，總裝藥量60kg，最大段藥量Qmax約為18kg。

3 起爆網(wǎng)路

3.1 延時設(shè)計

下部切口先起爆，上部切口再爆，上下兩個切口之間延時間隔約為350ms。立柱內(nèi)藥包呈斜線分段起爆，第一切口（底層）分2、4、5段裝入孔內(nèi)；第二切口按斜線11、12段孔內(nèi)微差。

3.2 網(wǎng)路連接與起爆方法

相鄰立柱上的雷管按20根為一組，用兩發(fā)1段雷管綁扎族聯(lián)起來，最后將全部1段起爆雷管的尾線用四通串接成雙回路，將起爆網(wǎng)路用導爆管引到起爆站，通過高能起爆器引爆。

4 安全驗算及防護

4.1 爆破振動

用爆破方式拆除建筑物，炸藥均裝在立柱炮孔中，炸藥很少與地坪接觸，因而爆破后形成的振動并不是全部傳給了周圍的介質(zhì)。當前，難處爆破振動速度采用公式：

最大段藥量Q=18kg，最近建筑物距離R=8米， 取1.8，K取50，K'=0.25，計算得v=1.677cm/s。

4.2 建筑物觸地振動計算

建筑物觸地振動按下式計算：

取K=3.37， =1.66，M=87.57（僅有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尚未砌墻），H=3.2m（以樓板觸地點，以原樓板高差計）， =10Mpa，R=8m，經(jīng)計算得最大觸地振動速度v=2.44cm/s。距離倒塌樓房最近的別墅為框架結(jié)構(gòu)，其允許振動速度為3.0～4.0cm/s，因此，爆破振動不會影響到別墅的安全。

4.3 安全防護

（1）立柱防護：靠立柱先包一層棉被，棉被外面圍上一層鐵絲網(wǎng)，再在外層圍上一層尼龍安全網(wǎng)。（2）樓梯外側(cè)整體防護：在樓北側(cè)和西側(cè)沿外側(cè)柱子在房子全長懸掛鐵絲網(wǎng)，在鐵絲網(wǎng)外再懸掛帆布以防飛石，阻擋空氣沖擊波傳播。（3）保護對象排架防護：為防止房子落地擊起地面碎物飛散，在別墅和廟的圍墻外搭設(shè)排架，高6～8m。

5 爆破效果預測及安全可靠性評價

該電梯樓的梁柱斷面尺寸都比較小，設(shè)計強度也不是太大，設(shè)計了上下兩個爆破切口，爆破參數(shù)已在多次類似爆破拆除工程中成功應用過，炮孔布置均勻，負擔面積不大，炸藥單耗取值也適中，因此預計能取得極好的爆破效果。

在安全方面，由于周圍環(huán)境過于復雜，別墅和小屋與拆除對象太近，為了防護爆破飛石，現(xiàn)場采取了三重防護措施。由于拆除建筑物位于保護對象上方，會出現(xiàn)極個別飛石外溢現(xiàn)象，對別墅和小屋可能會有極輕微的影響，比如瓦片、窗戶玻璃破碎等。樓體坍塌的建筑垃圾還有可能會擠壞別墅圍墻和局部墻體等，由于距離太近必須考慮到這一風險，將整棟房屋設(shè)計成西偏南斜線傾倒，建筑垃圾損壞保護對象的情況得到一定的緩解。

2011年11月11日，大批警察親臨現(xiàn)場警戒，該棟違章電梯樓終于成功爆破。整棟樓房下塌后全部解體，沒有產(chǎn)生建筑垃圾飛濺及濺跳的現(xiàn)象。爆破對下側(cè)的別墅沒有任何影響，甚至隔離墻都絲毫未損，得到了現(xiàn)場領(lǐng)導及圍觀群眾的一致好評。

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