25m高框架结构楼房的定向爆破拆除
高层框-剪结构建筑的定向爆破拆除
高层框-剪结构建筑的定向爆破拆除姚显春;姚尧;张伟;姚均;谢海香【摘要】在分析周边复杂环境的基础上,针对拟拆除的某13层框-剪结构楼房的特点,确定了单边定向坍塌方案,确定合理的爆破高度和倾倒角度.为了减小爆破的有害效应,在充分保证安全的前提下,对该大楼非承重结构墙体、构件以及承重的楼房电梯井、楼梯间剪力墙进行了部分预拆除.分别设计了柱、剪力墙和梁的爆破参数,并采用优化的爆破网路与安全防护措施,确保了爆破拆除顺利实施.爆破效果表明,预拆除减小了爆破作业工作量,降低了炸药用量,减小了爆破的有害效应,确定的相关参数与防护措施安全有效.【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2019(048)003【总页数】6页(P49-54)【关键词】框-剪结构;拆除爆破;预拆除;定向爆破【作者】姚显春;姚尧;张伟;姚均;谢海香【作者单位】西安理工大学岩土工程研究所陕西西安,710048;西安理工大学岩土工程研究所陕西西安,710048;陕西四方平安爆破工程有限公司陕西宝鸡,721000;陕西四方平安爆破工程有限公司陕西宝鸡,721000;陕西四方平安爆破工程有限公司陕西宝鸡,721000;西安理工大学岩土工程研究所陕西西安,710048【正文语种】中文【中图分类】TU746.5引言建筑爆破的预拆除又称预处理，是保证爆破安全与被拆建(构)筑物顺利定向倒塌的重要环节[1]。
预拆除是在楼房倒塌爆破前，在保证楼房整体结构稳定的前提下，预先用人工、机械或爆破的方法，拆除或削弱楼房结构中的部分构件，例如门窗、非承重墙体、剪力墙、楼梯等，达到减小爆破工程量，从而减少钻孔、减小药量、简化起爆网路的目的，并可降低爆破振动和有利于结构物顺利定向倒塌。
在框-剪结构中，剪力墙具有承力作用。
工程中，对剪力墙均“拆墙留角”，即将不含拐角暗柱部位的墙面预拆除掉，将留下的剪力墙角柱连有部分剪力墙墙体随同楼体一起爆破。
工程实践表明[2-9]，合理选择预拆除方案，既减小了爆破作业工作量，降低了炸药用量，也可减小爆破作业带来的有害效应，达到了良好的爆破效果。
矿厂楼房拆除工程定向倾倒爆破技术
矿厂楼房拆除工程定向倾倒爆破技术【摘要】采用定向爆破技术，能有效地减小拆除爆破时的最大单响药量，实现结构逐步塌落，从而减小塌落振动。
笔者针对郁南县原华新选矿厂楼房拆除爆破工程，对定向倾倒爆破技术进行分析，其爆破效果与设计方案吻合，达到预期爆破效果。
【关键词】楼房拆除工程；定向倾倒；爆破技术1 工程概况郁南县原华新选矿厂楼房拆除爆破工程位于广东省郁南县广梧高速郁南收费站北侧。
该楼房共计四层，占地面积为343m2，总建筑面积约1314m2。
总高度为17.5m。
待爆破建（构）筑物四周环境：东面最近距离约1.5m为二层的框架结构楼房（机械法拆除，待拆）；东北角距离10m有一水池、距离50m为一待拆水塔。
西侧最近距离10.3m为为高速公路管理站办公宿舍区围墙，距离19.5m 为办公宿舍区；南面毗邻公路。
最近距离公路7m；北侧较为空旷，距离30m为一小卖部。
四周环境详见附图1所示。
图1 四周环境示意图2 拆除爆破方案根据拟拆除建筑物和现场的实际情况，待拆楼房北侧较为空旷，故采用定向倾倒爆破方案。
对倾倒方向的控制主要通过爆破网路和爆高控制。
2.1 爆破总体方案为实施“楼房向北侧定向倾倒”的技术方案，拟采取如下的总体方案：（1）通过爆破网路及爆高控制，使楼房向北侧倾倒。
爆破后，应达到的效果为：建筑物解体充分，楼板贴楼板，爆堆较低。
（2）对立柱四周钢筋，拟采取先预拆除方法剥离。
（3）对楼房墙体，采取人工预拆除方式先行部分拆除，只留下足够的承重墙。
2.2 拆除爆破前的准备工作（1）检查施工现场，察看影响拆除工程安全施工的各种管线（包括避雷针）的切断、迁移工作是否已全面完成。
如果没有完成，主动配合业主做好该项工作；（2）当被拆除的建筑物外侧有架空线路或电缆线路时，应与建设单位或有关部门取得联系，采取措施，确认安全后方可施工；（3）当拆除工程对周围相邻建筑安全可能产生危险时，必须采取相应保护措施，对建筑内的人员进行撤离安置；（4）拆除作业前，全面检查建筑内各类管线情况，确认全部切断后才进行施工；（5）在拆除工程作业中，发现不明物体，应停止施工，采取相应的应急措施，保护现场，及时向有关部门报告。
框架结构楼房“纵向逐段定向倾倒”爆破拆除施工工法
框架结构楼房“纵向逐段定向倾倒”爆破拆除施工工法框架结构楼房“纵向逐段定向倾倒”爆破拆除施工工法一、前言随着城市发展和建筑更新换代的需求增加，拆除工程变得越来越重要。
框架结构楼房是城市建筑的主要形式之一，而其拆除过程中存在一定的挑战。
本文将介绍一种用于框架结构楼房拆除的新型工法——“纵向逐段定向倾倒”爆破拆除施工工法，该工法可高效、安全地进行拆除，并具备一定的经济优势。
二、工法特点该工法采用了逐段倾倒的拆除方式，以减少对周边环境的影响。
通过合理设计拆除顺序和爆破方案，可以控制倒塌的方向和速度，最大程度地保护周围建筑和人员安全。
三、适应范围这种工法适用于各种框架结构楼房的拆除，可以根据实际情况进行调整。
无论是高层建筑还是低层建筑，无论是商业建筑还是住宅建筑，都可以使用该工法进行拆除。
四、工艺原理通过对施工工法与实际工程的联系、采取的技术措施的分析和解释，让读者了解该工法的理论依据和实际应用。
在倾倒过程中，通过控制倾倒的顺序和方向，可以保证拆除过程的稳定性和安全性。
五、施工工艺从施工工法的各个施工阶段进行详细的描述，让读者了解施工过程中的每一个细节。
包括确定拆除顺序、安装爆破装置、执行爆破拆除、清理残余物等。
六、劳动组织对施工过程中所需要的劳动组织进行详细介绍，包括人员配置、工作分工及协作等，以确保施工过程的高效和顺利进行。
七、机具设备对该工法所需的机具设备进行详细介绍，包括爆破器材、挖掘机械等。
让读者了解这些机具设备的特点、性能和使用方法，以确保施工过程的顺利进行。
八、质量控制对施工质量控制的方法和措施进行详细介绍，以确保施工过程中的质量达到设计要求。
包括质量监控、检测方案、质量验收等。
九、安全措施对施工中需要注意的安全事项进行介绍，特别是对施工工法的安全要求，让读者清楚地了解施工中的危险因素和安全措施。
包括建立安全制度、培训人员、采取预防措施等。
十、经济技术分析对施工工法的施工周期、施工成本和使用寿命进行分析，以便读者进行评估和比较。
浅析爆破高度在框架结构爆破拆除中的作用
浅析爆破高度在框架结构爆破拆除中的作用【摘要】在城市建筑物拆除中，钢筋混凝土框架结构爆破拆除占有重要比重，单层或低层框架结构多采用原地坍塌方式：多层和高层框架结构爆破拆除的主要方式是采用不等爆破高度或等爆破高度横向倾倒拆除(即定向倾倒)。
定向倾倒方式下，在爆破方案设计时，主要采用将框架非倾倒方向一侧立柱底部一小段区域爆破疏松，以形成铰链，将倾倒方向一侧立柱基础上一定高度范围内混凝土充分破碎，使之脱离钢筋骨架，当暴露的钢筋骨架达到一定高度、其顶部承受的静压荷载超过抗压强度或达到压杆失稳的临界荷载时，立柱失稳、主筋发生塑性变形，从而促使框架倒塌，合理选取框架结构承重立柱的爆破高度是爆破成功的第一步。
【关键词】爆破高度；框架结构；爆破拆除1 常见的框架结构爆破拆除的坍塌方式进行爆破拆除方案设计，首先要针对爆破对象的结构特点，被爆破拆除建筑物周围环境状况、场地条件、以及清渣设备等工程具体要求确定建筑物的坍塌方式，然后再根据坍塌方式进行具体方案设计。
目前各种文献资料对钢筋混凝土框架结构坍塌方式的分类方法较多，具有代表性的有以下几种：(1)框架结构的爆破拆除坍塌方式分为两大类：原地坍塌和定向坍塌。
单向折叠坍塌、双向折叠坍塌和内向折叠坍塌均由定向坍塌方式派生出来。
原地坍塌适用于楼房的高宽比小于1时的情况，否则爆破量过大，在经济上不合理。
定向坍塌是目前最常用的坍塌方式。
(2)框架结构爆破拆除坍塌方式分为定向倒塌、单向折叠、双向折叠、内向折叠和原地坍塌。
原地坍塌作为一种坍塌方式，对于框架结构还没有一套完整的理论计算方法和工程实践经验可以借鉴。
目前只是在砖混结构建筑物和砖结构房屋中得到少量应用。
因此，实际的坍塌方式只有四种，其中定向倒塌是最常用的控制爆破拆除框架结构的坍塌方式。
(3)北京理工大学的梁云明教授把框架结构控制爆破拆除的坍塌方式分为逐段解体和整体定向倾倒坍塌(包括折叠坍塌)，并试图建立这两种爆破坍塌方式的维像理论，其中逐段解体又分为水平向逐段解体坍塌和竖直向逐段解体坍塌，如果框架高宽比不大(小于1)，每层的能量相似系数大于1时，即可采用逐段解体坍塌方式。
拆除爆破实例-楼房部分
ห้องสมุดไป่ตู้
广州石化厂１２栋宿舍楼 2003年10月31日
广州石化厂１２栋宿舍楼 2003年10月31日
广州石化厂１２栋宿舍楼 2003年10月31日
青岛火车站实施定向爆破（2006.12.10）
“五，四，三，二，一，起爆……”今天下午1 点 56分，随着“轰”的一声闷响，青岛火车站内高达 32米的空调检修车间和部分候车室同时倒地。这是 青岛火车站改造工程的第一次爆破。两栋建筑共打 了2000多个炮眼、用炸药200多公斤，爆破原址将建 设西、南两侧的出站口和站前广场。 另铁道大厦的爆破方案已经通过了专家和有关部门 审批，将于明年一月七日实施爆破，将打40000多炮 眼、用1000多公斤炸药，大厦分三截爆破，
拆除爆破实例
--楼房部分
新闻——温州中银“烂尾楼”爆破拆除工程
这座高93.05米（共22层）、建筑面积达1.5万平方米的 “腐败楼”，将在它的最后一刻创下一项全国纪录——成 为目前我国采取定向爆破方式拆除的“第一高楼”。 由于此次爆破的建筑高、面积大，周边又有住宅区和其他 高楼，因此，参加此次投标的企业均被要求必须具有“爆 破拆除专业一级资质”。尽管投标的门槛定得很高，但仍 然吸引了6家国内一流企业前来报名。他们分别是四川西南 交大爆破有限公司、广东宏大爆破工程公司、武汉爆破公 司、武汉安全环保研究院、广东中人集团建设有限公司和 无锡多通特种工程部。评标委员会由7位专家组成，对所有 的标书进行评议、打分。报价中最高的为205万元，最低的 只有118万元，按照有关规定要去掉最高价和最低价，最后 “中人集团”以175万元中标。
框架结构楼房定向爆破拆除
sives and B lasting Procedures M anual[M ]. US Bureau of
M ines Information Circular No. 8925. [ 3 ] 张志呈. 爆破基础理论与设计施工技术 [M ]. 重庆 :重
庆大学出版社 , 1994. [ 4 ] 张新民 ,舒大强. 预裂爆破震动规律的试验研究 [ J ].
第 26卷 第 3期 2009年 9月
爆 破 BLAST ING
Vol. 26 No. 3 Sep. 2009
文章编号 : 1001 - 487X (2009) 03 - 0066 - 03
框架结构楼房定向爆破拆除
刘国军
(甘肃省化工研究院 ,兰州 730020)
摘 要 : 在闹市区繁华地带选择单向折叠爆破方案 ,快速拆除轻质钢筋混凝土楼房 。在对楼房进行充分预 处理的基础上 ,选择合理的爆破参数及可靠的起爆网路 ,使楼房达到了快速拆除的目的 。 关键词 : 框架结构 ; 定向爆破 ; 爆破效果 中图分类号 : TU746. 5 文献标识码 : A
表 1 爆破参数一览表
柱 、梁 最小抵抗线 孔距 孔深 单孔药量
/ ( cm ×cm )
/ cm
/ cm / cm
/g
Z - 50 ×60
30
50 30 120
单耗 / ( kg·m - 3 )
0. 8
Z - 50 ×50
25
50 40 100
0. 8
L - 25 ×60 12. 5 30 55
40
0. 8
3 爆破网路设计
采用毫秒导爆管雷管和电雷管混合起爆系统 , 采用孔外毫秒微差延期网路 ;即孔内全部采用同一 高段位雷管 ,孔外用毫秒延期雷管进行微差 。爆破 主网路采用双发毫秒微差导爆管雷管交叉复式连 接 ,每层主网路最后通过 2 发并联电雷管引爆 。在 起爆前将整个楼房电雷管采用串联网路进行连接 。 这样使每层楼房单独形成双回路网路 ,最后将整栋 楼房连接成 1个大串连电爆网路 。上下爆破缺口采 用先上后下的起爆方式 。上下爆破缺口起爆时差为 12段 ( 550 m s) ,第 1 排与第 2 排微差为 9 段 ( 310 m s) ,第 2排与第 3排微差为 7段 (150 m s) 。
高层建筑物定向折叠爆破拆除技术
。
＿ 工程设计施２ １ ２ 与管理 Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
表 １爆破单耗统计表
宁波银行爆破单耗（ ｋ ｇ ／ ｍ ） １ 楼
ｒ
１楼北侧
１． ３ ２楼 ＿源自３ 楼 １． ２
６楼
ｒ
６楼北侧
１ ． ０
７楼
１． ０
１ ． ５
１ ． ３
１． １
雅戈尔滨江大厦爆破单耗（ ｋ ｇ ／ ｍ ）
ｌ 楼
１． ５
ｌ 楼北侧
１． ２
２楼
１ ． ３
３楼
１． １
４楼
１． １
７楼
１ ． Ｏ
８ 楼
１． Ｏ
９楼
１． Ｏ
９楼北侧
０． ９
ｌ Ｏ 楼
１． Ｏ
１ ｌ 楼
１ ． ０
１ ２楼
１． Ｏ
１ ３楼
１ ． Ｏ
１ ６楼
１ ． ０
１ ６楼北侧
０． ９
ｌ ７ 楼
１． ０
井进行预拆 除， 并保 留４ ￣５ ０ ｃ ｍ宽柱体作为 支撑柱 ， 见图４ ； 楼 房外立 爆 区北侧马路对面为商场和宾馆 ， 雅戈尔滨江大厦东南侧４ １ ｍ 面预处理效果见 图５ 。 为大河变 电站 。 为保证大河变 电站安 全， 减少爆破振动和塌落振动 ２ ． ３爆 破 切 口设 计 对变 电站的影响， 在大河变 电站西侧设置３ ｍ深的减震沟 ， 在雅戈尔 本工程 中， 爆破切 口高度设计主要是满足爆破后楼梯塌落距离的 滨江大厦前方设置５ 条２ ｍ高的土埂（ 上排列两层 砂包胙 为缓冲带 ； 在 要求 ， 宁波银行大厦楼高４ ３ ｍ， 场地宽５ ５ ｍ， 南侧１ ６ ５ ｍ： ９ ． ． ｂ ． 为香格里拉酒 宁波银行大厦前方铺设１ ． ５ ｍｌ ｇ的废渣作为缓冲层。 通过上述措施可 店， 为尽量减少塌落距离， 减少对南侧道路和酒店的影响， 在１ 、 ２ 、 ３ 层和 以降低爆破振动和楼体塌落振动 。 ３ ． ２爆 破 飞 石 ６ 、 ７ 层各布置—个三角形缺口， 为保护后侧管线安全， 核心筒保留部分不 进行钻孔、 爆破 ， 作为支撑绞点， 减少坍塌过程中楼体的后座量 ， 见图７ 。 根据国内同行多年积累的拆除楼房的实践经验 ， 选取双层 竹芭 雅戈尔滨、 江大厦周边环境复杂 ， 为实现楼体空 中最大程度的解 防护柱体 的近体防护结构 ， 靠近北侧 中山东路一侧在爆破楼层设置 体， 方案 中采用三个爆破缺 口， 最大限度地减少塌落振动 。 结构 Ｉ 部 竹芭墙 的远体防护结构， 远体 防护能阻挡从近体 防护结构溢出的零 分高度７ １ ． ２ ５ ｍ（ ２ ｌ 层） ， 结构为扇形 ， 南侧塌落场地２ ０ ０ ｍ， 采用 单向三 散飞石。 经试爆检验 ， 此种近体加远防护结构能够将爆破飞石 阻挡 个爆破 缺口， 分别在 １ ＿ ４ 层、 ９ －１ １ 层和１ ６ －１ ７ 层， 考虑到楼体结构 自重 在爆破楼房范 围内。 大， 塌 落过 程中易发生后坐 ， 最后排柱Ｆ 保 留， 不进 行钻 孑 Ｌ 、 爆破 ， 作 ４爆破效果 为楼体 的支撑 绞点。 结构 Ⅱ部分高度５ ３ ． ７ ５ ｍ（ １ ７ 层） ， 南侧塌 落场地 ２ ０ １ １ 年３ 月３ １ 日凌晨５ ： ３ ０ 准时起爆 。 爆破 、 塌 落过 程完全 与设 ４ ５ ｍ， 为确保地下管线 、 道路设施安全 ， 尽可能将爆堆塌散范 围控制 计相符 ， 雅戈尔滨江大厦 的塌落速度慢于 宁波银行 大厦 。 从爆后 的 在４ ０ ｍ以内 ， 采 用双 向三个爆破缺 口， 分别设置在 卜 ３ 层、 ７ － ８ 层 和 爆堆 来看 （ 见 图 １ ２ ， 左侧 为 宁波银 行大 厦 ， 右 侧为 雅 戈尔 滨江 大 １ ２ －１ ３ 层。 雅戈尔滨江大厦 爆破切 口见 图８ 。 厦 ） ， 楼 房 倒塌 在 设计 范 围 内 ， 结 构 充分 解 体 ， 爆 堆 最 大 高度 为 ２ ． ４试 爆 １ ５ ｍ。 倒塌 过程 中散落物 集 中在 爆堆 前方 １ ０ ｍ以内 ， 后 侧（ 中山东 为保 证爆破 成功实施 ， 在爆破前进行试爆 ， 为选取爆破参数提 路） 无散 落物 。 爆破振 动及塌落振 动较小 ， 保证 了大河变 电站开 机 供依据 。 雅戈尔滨江 大厦 的建 设年代较近 ， 建筑质量较宁波银行大 状态 下的正常运 行 。 厦要高很多 ， 结 构老化程度较 宁波银行大厦要低 很多 ， 因此在雅戈 本次爆破拆 除成功实施 ， 有 以下几 点体会 ： 尔滨江大厦 一楼选取两种规格（ ７ ０ ， ６ ｌ Ｌ － ＇ ｍ 和８ ０ ￥ ８ ０ 锄） 柱体进行试爆 。 （ １ ） 预处理 （ 特别是楼梯 间、 电梯 间、 管道井等剪力墙 结构） 对 结 为尽量多的试验爆破参数 ， 每个柱体 采用两个爆破单耗 ， 共试验四 构的顺利 倒塌 及爆堆 的充分解体起到 了重要作用 。 在保证 待拆楼 组爆破参数 。 试 验参 数下图９ 。 对 电梯 间 、 楼梯 间 、 管道井部分 的剪力 试爆 后效果 见图１ Ｏ 、 ｌ １ 。 试验柱 ｌ 的爆破效果显示 ， 柱体上部分 房结构安全稳 定的前提 下， 墙结构进 行预拆除 ， 减少爆破 、 防护作 业量 ， 避 免 了剪力墙 爆破 中 混凝土 未炸 散 ， 单耗过低 ， 柱体下部混凝土 基本炸散 ， 单耗是合适 的， 本项 目中不适合选用单耗０ ． ６ ｋ ｇ ／ ｍ￣ ， 试验柱２ 下部分 混凝土基 本炸碎 并脱离钢筋笼 ； 上半部分混凝土炸松而不散 ， 显示单耗偏 低， 因此 ， 本项 目不适合选用单耗０ ． ９ ｋ ｇ ／ ｍ￣ ￣ 试爆后 ， 防护竹芭未被炸 散， 整体依 然绑缚在柱体上。 综合上述分析结果 ， 高楼层爆破单耗宜 选用１ ． ０ ｋ ｇ ／ ｍ３ ， 底楼层爆破单耗宜选用１ ． ５ ｋ ｇ ／ ｍ ， 中间楼层爆破单 耗宜在二者之间渐变选择 ， 这样既能够保 证爆破效果又保证飞石飞 散距离控制在安全距离范围内。 ２ ． ５爆 破 参数 及 装 药结 构 （ １ ） 最小抵抗线ｗ ： 柱最 小抵抗 线值通 常取 其断面短 边（ Ｂ ） 的一 半， ￣Ｗ＝ Ｂ ／ ２ 。 （ ２ ） 孔距ａ ： 钢 筋混凝土柱体取ａ ＝ （ １ ． ２ ～１ ． ５ ） Ｗ。 （ ３ ） 炮孔深度Ｌ ： 炮孔深度应能保证药包在炮孔中心， 保证装药 能 使柱体破坏 为原则 ， 孔深Ｌ （ ２ ／ ３ ） Ｂ。 （ ４ ） Ｊ 爆破单耗ｑ ： 爆破飞石飞散 距离会随着楼层增加而增加 ， 因此 楼层越高爆破单耗越低 ； 为保 证 中山东路一侧的绝对 安全 ， 这一侧 柱体的爆破 单耗要降低。 根据试爆效果 ， 并综合考虑环境 因素 ， 确定 各楼层 、 各排柱体的爆破单耗 ， 见表 １ 。
爆破工程实例高层楼房的爆破拆除
爆破工程实例高层楼房的爆破拆除[摘要]通过就广西北海银滩一座居民楼为例，探讨爆破工程中高层楼房的爆破拆除问题。
[关键词]爆破工程高层楼房拆除广西北海银滩一建筑面积为2500m2的居民楼，高四层，处于市内交通要道口，距公路14m，东侧2.5m处有高压输电线通过，10m处有一商店，正南4m 处有一排自行车棚，再往南11.5m处有一栋五层居民楼，西南角5m处有一座二层办公楼，西侧8m处有一座四层办公楼，西北角1m处有一通讯电缆杆，只在北面有7m多宽的空场地，详见图一所示：被拆除的家属宿舍楼东西长60m，南北宽8.6m，向北突出部分为1.5m，楼高12.25m，外墙和全部内隔墙均为24cm 承重砖墙，由内墙隔成大小不等的40间，整栋楼房共160间。
此楼曾进行过抗震加固，在其外围共竖起26根钢筋混凝土立柱，其立柱断面尺寸为：8根70×70cm2的角柱和18根50×30cm2的边柱，立柱内钢筋直径为０．０１４m，２６根钢筋混凝土立柱高均为１０m，见图二(a)、(b)。
一、爆破方案的选择由于该楼房高大、坚固，周围环境复杂，为了满足快速拆除的要求，采用控制爆破法进行拆除，如果采用原地坍塌或折叠方案，可确保北侧花坛不受损坏，但采用这两种方案中的任何一种。
钻孔、装药工作量都很大，且是高空作业，很不方便，爆破飞石也不易控制，经反复比较论证，最后选用了先炸立柱，后炸整体。
定向朝北的倒塌方案，并对空气冲击波、震动、声响和飞石严加控制，以确保周围建筑物和人身的安全，并不影响交通。
二、爆破技术设计（一）开口高度1.钢筋混凝土立柱临界炸毁高度的计算角柱立柱压力：Ρ＝ρvH＝0.024（0.3×0.7+0.3×0.4）×10=0.079MN（ρ为立柱密度、v为立柱体积、H为立柱高度）p/n=0.079÷８=0.0098MN（p为作用在立柱上的压力Ｎ；n为立柱的钢筋根数）σpA=235×1/4×π×0.0142=0.036MN(σp为钢筋的屈服极限，Ｎ.m-2；A为单筋的横截面积，m2 )p/n<σpA边柱立柱压力：Ρ＝ρvH＝0.024×０.3×0.５×10=0.036MNp/n=0.06÷7=0.005MNσpA=235×1/4×π×0.0142=0.036MNp/n<σpA故角柱、边柱均为细长压杆。
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25m高框架结构楼房的定向爆破拆除
1工程概况
淮北市图书馆位于市中心，淮海路南侧，距淮海路仅4.0m，与淮北市政府隔路相望，淮海路的两侧均架有高压线和多趟通讯电缆，路南侧的电线电缆距图书馆仅3.5m，地下通讯光缆仅有1m；图书馆的东侧9m处为淮北市总工会大楼；南侧为一片待拆除的平房；西侧6.5m为相山宾馆围墙，西北角２.５m处有一高压线电线杆，高压线就从图书馆的西侧经过（详见：图一图书馆周围环境平面示意图）。
图书馆为钢筋混凝土框架结构，楼房长36 m、宽12m、高度为25m。
楼梯间以西五间为五层，预制楼板；以东三间为八层，为钢筋混凝土现浇楼板。
总建筑面积约为2800m2。
楼房主体由三排计三十根钢筋混凝土立柱（截面尺寸：底层为0.4×0.6m其它为0.4×０.5m。
配筋：主筋为14Φ22、箍筋为Φ8—200mm）和数十根截面为0.3×0.5 m的钢筋混凝土梁组成；墙体由75#红砖沙浆砌筑，壁厚为0.28m。
参见图二图书馆平面布置示意图。
图二图书馆平面布置示意图
2 爆破施工方案
根据图书馆周围环境条件和其结构，采用了如下设计原则：（1）采用定向倒塌爆破方案，倒塌方向为正南。
借助于楼房的重力作用，使砖墙、楼板和钢筋混凝土梁柱破碎解体。
（2）楼梯间与主体一起起爆，并充分解体，确保其失去支撑力，以便楼房顺利倒塌。
（3）严格控制起爆药量，采用非电起爆系统，实现微差爆破，加强防护，确保把爆破震动、爆破飞石、爆炸空气冲击波、爆破噪音等控制在安全范围内。
（4）为保证起爆可靠性，设计采用非电复式交叉起爆网路，同时为减少钻孔工作量和起爆雷管数量，简化起爆网路，充分利用现有门窗，在保证安全的前提下，爆破前先将底层的外墙和隔墙采用人工
和机械方法部分拆除，将二、三层的现浇楼板部分拆除，以利于楼房的解体。
2.1 倒塌方案设计
2.1.1 爆破倒塌原理
定向倒塌爆破就是通过爆破方法来破坏承重结构的局部或大部分的材料强度，使之失去承载能力，在自重作用下按设计方向倒塌，与地面冲击而解体。
据此，只需将承重立柱及承重墙充分破坏至足够高度便可实现倒塌。
2.1.2 爆高的确定
爆高即爆破缺口的高度，为确保楼房失稳倒塌，承重立柱的爆破高度要满足要求。
炸碎钢筋混凝土立柱一定高度内的混凝土，使之脱离钢筋，当暴露部分钢筋承受的载荷超过其抗压强度极限时或达到压杆失稳的临界载荷时，钢筋必然发生塑性变形而使立柱失稳倒塌。
其爆高可按下式计算：H=K(B+H m) （1）
式中：H—立柱爆破高度，m；
K—爆破条件系数，取1.5～2.0；
B—立柱截面的最大边长，m；
H m—保证失稳时的最小爆高，m。
每根钢筋所承受的压力P=Q/n
式中：Q—楼房重量，约2.0×107kN；
n—钢筋根数。
计算得P=4.76×104kN
对于A 3钢钢筋的容许应力为[σp ]＝2×104kN/cm 2，则单根钢筋所能承受的载荷为：[σp ] F ＝7.6×104kN/cm 2
式中：F —钢筋截面积，F =3.8 cm 2
由于P<[σp ] F ，为简化计算，立柱中的单根钢筋可视为一端固定、一端自由的的细长压杆，根据欧拉公式来计算临界荷载P m ：
P m =
2
24h
EJ
（2）
λ=d
h 8 （3）
式中：J —截面惯性矩，J=πd 4/64=0.24 cm 4；
E —钢筋弹性模量，对于A 3钢E=2×107kN/cm 2； λ—压杆柔度。
若先取柔度λ=100，即取计算破坏高度h=12.5d=27.5 cm 作为最小破坏高度H m ，计算得P m =3.13×104kN<P ，此时立柱必然失稳倒塌，取最小破坏高度H m =12.5d 即可，根据式（1）求算出立柱失稳时的实际爆破高度H=1.75m 。
图三爆破高度示意图
2.2炮孔布置
考虑到楼房的跨度较大及已确定的爆破方案，在楼房的下三层南侧和中间两排立柱上布孔，布孔高度从南至北依次降低，为尽量减少楼房后坐，北侧一排立柱仅在最下层的跟部布置两个炮孔，以便在楼房失稳后形成铰链；在二、三层的南北向梁的中点布置了三个炮孔；另外，底层和二层的东、南、西三侧及内部墙体均布置了炮孔，爆破缺口高度从南至北依次减小。
2.3布孔参数
炮孔深度：
梁：l＝h－w
柱：l＝h－w
墙体：l＝w +5
式中：
w—最小抵抗线，梁柱w＝B/2、墙体w＝δ/2；
B—截面短边尺寸；
δ—墙体厚度。
炮孔间距：a＝（1.5～2.0）w。
炮孔排距：b＝（0.85～0.90）a，梁、柱均为单排孔布置。
表2——1炮孔布置参数表
名称截面尺寸眼距排距抵抗线眼深炮孔数cm×cm cm cm cm cm 个梁30×50 30 15 35 120 柱40×60 40 20 40 200 40×50 40 20 25 160 墙体厚30 30 30 15 18 500 合计980
2.4 药量计算
单孔装药量：q＝kabδ
q＝kaBh
式中：k —炸药单耗，k＝500～1000g/m3；
δ—爆破体的厚度；
h—梁高、截面长边尺寸。
爆破装药量计算见下表2—2。
表2—2爆破装药量计算表
名称截面尺寸
(cm×cm)
炸药单耗
( g/m3 )
单孔装药
量(g)
小计药量
(kg)
梁30×50 1000 45 5.4
柱40×50 500 40 8.0
柱40×60 500 50 9.0
墙体厚30 1000 30 15.0
合计37.4
2.5 起爆方法及起爆网路
炮孔中用三段毫秒非电导爆管雷管，每十发为一簇用两发二段毫秒非电导爆管雷管起爆，然后交叉串联起爆。
起爆顺序为：从楼梯间开始，同时向西、东、北方向传爆，然后沿柱向二、三层传爆。
3爆破安全与防护
3.1 爆破震动安全校核
爆破地震效应根据公式：V=K（Q1/3/ R）α校核
式中：K、α—与地震波传播介质有关的系数，这里K取200，
α取2.0。
Q —最大段起爆药量，这里为：0.5kg。
R —爆破点到最近建筑物的距离，这里为：9m。
将以上数据代入上式计算得：V=1.6cm/s<2.5cm/s
爆破后爆破震动没有对周围建筑物造成任何危害。
3.2 爆破飞石
爆破飞石根据公式：R=20Kn2W
式中：R —爆破飞石距离。
K —有关系数，一般取1.0～1.5，这里取1.5。
n —爆破作用指数，标准抛掷爆破为：1.0。
W—最小抵抗线，这里为：0.2m。
代入上式计算得：R=6m。
3.3 安全防护措施
为减少爆破危害，我们精心进行施工，严格控制装药量，并采取了以下措施：
1.所有的爆破部位用竹笆片覆盖，楼房的第一、二层的窗口用竹笆片封闭。
2.对图书馆东侧的工会大楼和西侧的相山宾馆局部进行防护。
3.爆破时临时断绝淮海路的交通。
4.爆破前图书馆西侧的高压线临时停电，并组织了抢修队伍待命。
5.采用毫秒非电导爆管雷管分散装药微差起爆，大大地降低了爆破地震强度和爆破噪声。
6.清除图书馆南侧已拆建筑物的废渣，以防楼房倒地时碎渣的飞溅。
4 爆破效果
起爆后，楼房稍下沉后即向南倒塌，楼房框架完全解体。
倒塌范围：东西侧各向外散落2～3m、向北后坐1 m、向南12～15m（西半
部倒塌距离较大）。
四周建筑物、高压线和通讯电缆等完好无损，爆破达到了预期效果。