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=0.036MN

p/n=0.06÷7=0.005MN

σpA=235×1/4×π×0.0142=0.036MN

p/n<σpA

故角柱、边柱均为细长压杆。计算临界炸毁高度为Hlj≥50d=50×1.4=70cm

2.对于砖墙和砖柱开口高度的计算

Hmin=（1.5~3.0）δ(δ为砖墙和砖柱厚度，δ取２倍砖墙厚)

Hmin=3.0×48=144cm

同时又考虑到该结构的特殊性，加固后的立柱和圈梁都比较大。内承重墙多，高宽比较小，工程单位又要求对梁、柱、板等充分破坏以利于清渣，最后确定开口高度为1.40m；下部留0.5m，即北面立柱和外墙的最小炸毁高度为1.40m，且将北侧一楼与二楼间圈梁结点也炸松，对内部各墙炸毁高度的确定，是把北墙的开口顶点与南墙底部高出0.5m处连线所夹的中间阴影部分全炸毁，如图所示，为了减少后坐力，确保自行车棚的安全，把南排立柱炸开0.3m缺口，不切断钢筋，使之只形成铰链，并将靠南墙的内墙保留1m不炸，其开口形似虎口。

（二）爆破参数选择与药量计算

1.加固立柱：北侧各角柱炸毁高度为1.4m，采用打水平孔。其孔距a=35cm，排距b=25cm，孔深L分别为20cm和50cm。为了能使柱内混凝土充分粉碎，采用水平交叉打孔，其布孔形状如图二（a）所示，其药量计算：

q=kv=480×0.7×0.3×0.35=47g≈50g（k为用药量系数k.m-3)

分两段装药，每个药包重25g；孔深为20cm的孔装药量为25g。

对50×30cm2 的立柱也是打水平孔，孔距a=35cm，孔深L=32cm，如图二（b）所示，其装药量为：q=kv=480×0.5×0.3×0.35=25.2g≈25g

2.墙：为了减少钻孔工作量和雷管数量，以节约施工费用，对所有承重墙采用人工预打洞方案，即在爆破前用人力或风镐拆除掉一部分，拆除出的形状似铁路的隧道，上部为拱形，下部为矩形，拱形顶部在设计需炸毁的线上或稍高一些，拱宽1.5m，拱与拱之间留一砖柱不打掉，其截面为24×48cm2，然后把预留的部分及其它部分钻孔炸掉。

孔距a=(1.8~2.0)w=2×0.5×24=24≈30cm(w为最小抵抗线cm，w取壁厚的一半，即0.5×24cm）

排距b=(0.8~0.9)a=0.9×30=27≈25cm

药量q=kv=1000×0.3×0.25×0.24=18g≈20g

3.爆破网路设计与起爆次序：对于大型爆破，在条件许可的情况下（主要指杂散电流在规定值以下），最好采用电雷管，它既经济，又可靠。而且便于检查连线。此次爆破由于无延期雷管，使用的是瞬间电雷管和段发延期导爆管的混合起爆网络。

起爆顺序为图三所示，阴影1、2部分墙用瞬间电雷管，墙3用五段延期导爆管，墙4、5用九段延期导爆管。

起爆网路用串并联接线方式。每20根导爆管为一组（段数不分），用两发串联的瞬间电雷管引爆。把临近的每90发左右的电雷管串联起来为一区，共同导爆管1420只，电雷管680发，共分为七区，全部并入母线上，用GM-2000型高能起爆器起爆。

4.爆破安全：此次拆除爆破点周围的建筑物如林，为确保爆破时周围陈旧住房的安全。需进行爆破震动，空气冲击波等方面的安全验算。

（1）震动：主要以最临近的东侧土坯房为准，进行一次最大装药量的计算；Q max=R3（v/k）3/a

式中Q max——一次允许起爆的最大装药量，kg

R——欲验算的建筑物到爆破中心的距离，这里R=40

v——质点允许振动速度，这里取4cm.s-1

k——传播地震的介质常数，由于是混凝土地坪，故k=150

a——经验系数，取a=1.5

侧Q min=403（4/150）3/1.5=44.8kg

实际最长的一段是第一段(1、2墙爆炸)，用药量为22kg，小于最大允许值，所以土坯房是安全的，其它建筑物更不可能损坏。

（2）空气冲击波