武理工控制爆破课件06高耸建筑物控爆拆除

第六章

高耸建筑物控爆拆除高耸建筑物控爆拆除1.

引言2.

高耸建筑物的拆除方法3.

高耸建筑物控爆拆除方案4.

高耸建筑物控爆拆除设计6.高耸建筑物控爆拆除实例

5.

高耸建筑物爆破拆除施工1引言

1.1高耸建筑物类型

高耸建筑物是指细而高的建筑物，即建筑物的高度远大于建筑物自身的直径。烟囱、水塔、跳伞塔、电视塔、冷却塔、水泥料仓、造粒塔、圆筒形的谷物仓等。控制爆破拆除中遇到的较多的高耸建筑物是烟囱和水塔。

水塔类高耸建筑物筒式结构

：砖结构筒体、钢筋砼结构筒体框架结构：水箱:钢筋砼浇筑（储水容量100t、150t、200t）；

砖加钢筋水箱(30t、50t)，高在30m左右；钢板焊接水箱水塔的总高度一般在35m左右烟囱类高耸建筑物烟囱结构：砖结构、砖石结构、钢筋砼结构。筒体形状：圆形、方形、六角形、八角形砖烟囱高:30m~80m壁厚:37cm~75cm，坡度2~3%，有烟道口、出灰口、内衬等钢砼烟囱高:60m~250m，底部直径在7~16m，壁厚160~60mm我国控爆拆除烟囱的高度记录为180—

210m。

2高耸建筑物的拆除方法

人工拆除法火烧失稳法机械拉倒法机械拆除失稳法控制爆破拆除法综合拆除法（二次破碎）人工拆除法用大锤或手风镐等方式对高耸建筑物自上而下逐层进行拆除的一种拆除施工方法称为人工拆除法。工人劳动强度大，拆除工期比爆破法长；工人高空作业，危险性大；碎渣高空落下，警戒范围大,警戒时间长。适合环境复杂，砖结构高耸建筑物的拆除

火烧法、切缝拆除法

山西太原07.8.28高45m烟囱山西太原政府机关事务管理局一招烟囱。31岁的河南籍民工张宏民。“命苦人，十六七岁就没了父母。因为家里穷，小学毕业后就失了学，每天要下地干活，给弟妹挣钱供他们上学。”同时守在烟囱底部的有张宏民的三个工友。山西诚晋土石方拆除公司的一位负责人介绍：“45m的烟囱用定向爆破费用大约需要3万元，人工拆除的价钱也差不多，按工时来算十天左右，成本比爆破还高。但是爆破有条件限制，周围必须有20m的空间。”第一招待所的烟囱，东两米是晋风旅店，南紧邻银海宾馆，西是招待所，北是起凤街，不得不采取人工拆除的方式。按照来自重庆的临时班长胡友礼制定的“规定”，张宏民和侯玉强每天只上烟囱三小时，工资是每小时100元，在烟囱下作业的工资是40块。“只要有业务就联系散落在四处的工友，谈好价钱就开工，我们之间没有协议，安全保证全在自己，一旦出了事，原则上是自己认倒霉，但他们心里总觉得不会出事。”胡友礼说。机械拉倒法

机械拉倒法：用风镐或大锤在筒体底部开一个略小于筒体展开长度一半的小切口，然后用机械牵引事先套在建筑物上部的钢丝绳将其拉倒。拉倒法对切口的展开长度：太小，不容易拉倒或将钢丝绳拉断；太大不拉自倒。

控制爆破拆除法

控制爆破拆除法：用爆破方法在高耸建筑物下部形成一个或数个缺口，迫使建筑物失稳，在自重作用下塌落触地解体的一种拆除施工方法。控制爆破法拆除高耸建筑物，施工速度快；爆破成本低，是一种安全快捷、经济有效的拆除方法。高耸建筑物倾倒后爆渣有一定的堆积长度，故这种拆除方法对爆区环境有一定的要求；对于钢筋混凝土筒体结构物，倾倒后需对其进行二次破碎。综合拆除法

采用上述两种或两种以上的方法拆除高耸建筑物称为综合拆除法。如钢筋混凝土筒体结构物，用爆破法使其倒塌，而后用机械进而二次破碎，回收混凝土内的废旧钢材；上部人工拆除，下部用爆破拆除或机械拆除等均是综合拆除法，且都有成功的施工案例。3高耸建筑物控爆拆除方案单向倾倒单向折叠倾倒双向折叠倾倒原地坍塌倾倒方案选择依据：构筑物结构尺寸构筑物周边环境

拆除方案4定向倾倒控爆拆除设计高耸建筑物定向倾倒设计主要遵从失稳原理。用爆破方法在筒体下部形成略大于筒体环形截面的一个爆破缺口，使建筑物失去稳定性，在缺口剩余部位的支撑作用和其上筒体的自重作用下，产生倾覆力矩，并以缺口剩余部位为支承点转动，向预定方向倾倒触地解体，塌落在指定范围内。特点：由于高耸构筑物的直径与高度比相差很大，重心高、重力偏心产生的倾覆力矩大，产生的转动动能大，单位体积建筑物造成的触地冲击也比相同质量的楼房要大，因而筒体破碎效果也很好。但塌落振动速度比爆破振动要大得多。倾倒方式定轴转动，杆式倾倒定轴转动，鞭式倾倒定轴转动，拆断倾倒各种倾倒方式，在倾倒初期均存在着下坐现象倾倒方式不同，那么触地振动大小也不会相同。杆式加鞭式倾倒方式石景山烟囱4.1使用条件

定向倾倒：适用于各种结构的高耸建筑物拆除。环境条件允许时，定向上可靠，经济上合理，定向倾倒方案是首选。爆渣堆积：倒向长度0.7~1.3H，堆积宽度为3~4D。建筑物的倾倒长度，主要与建筑物自身的高度、强度、结构形式以及开口形状、开口尺寸等因素有关。爆渣堆积范围4.2爆破切口的展开形状

矩形切口（c）梯形切口（d）倒梯形切口（e）斜形切口（a）反斜形切口（b）V形切口（f）梯形缺口缺口展开形状和在筒体中的位置矩形切口V形切口4.3爆破切口尺寸及切口位置切口尺寸:展开长度、切口高度、切口倾角

切口位置:切口在建筑物上的位置、开口距离地面的高度。

切口尺寸切口展开长度L

L的取值范围：L=(1/2～2/3)SS=πD—切口处筒体展开长度；D—筒体外直径。砖筒体：L/s=0.55～0.62钢筋混凝土筒体：L/S=0.59～0.66反推预留半圆弧角：展开长度切口高度h

与切口展开长度、筒体厚度δ有关。

H=

kδ

砖体筒体：k—系数，1.5~3.0钢砼筒体:k—3~9；统计数字：2.5—4.2对切口部位的主筋进行压杆稳定计算，或事先切断数根主筋，削弱钢筋的支撑力。重心移出设缺口形成，筒体绕O点定轴转动，当缺口中心处上下缘相碰时，重心由D点转动到E点，偏心矩由a变成c，求高度X。切口高度Hc--构筑物重心高度，m;R--爆破切口截面外半径，m;θ--爆破切口支撑面的半圆心角，rad。切断数根主筋

切口底线距地面的高度H′

便于下排炮孔钻孔施工：H′为0.5m～0.8m为减少后坐，也可降低其高度值H′建筑物底部有开口，开口有可能会使建筑物倒偏或后座，可根据实际情况提高切口底线距离地面的高度；有时为了减少倾倒方向的爆渣堆积长度，可提高切口位置。爆破缺口位置爆破缺口位置4.4定向窗

定向窗是为保证建筑物沿设计方向倾倒、又可减少主爆孔数量而在切口范围内预凿出的小窗口。切口两侧的定向窗形状尺寸要相同，与倾倒中心线相对称；定向窗高与切口高度相同定向窗外侧是建筑物倾倒过程中的转动支撑点，受到的压力很大，切割面要平整且无内伤，以保证两定向窗支撑点的抗压强度相近，使建筑物倾倒定向准确。定向窗初定后要进行静态支撑安全校核，以防开口尺寸过大，使建筑物未爆就失稳伤人。定向窗校核内容：静荷情况下，缺口处支撑力是否足够？动荷情况下，缺口处支撑力是否足够？4.5孔网参数

孔距：a=（0.5~1.2）δ

排距：b=（0.8~1.0）aa×b=0.3×0.3～0.６×0.６

钻孔深度当切口部位筒体内径大于5m时，可以在筒体内部向外打孔，如水塔，装药防护两不误；在烟囱内钻孔，作业条件较差。由内向外打孔，钻孔深度：

l=（0.5~0.58）δ由外向内打孔，钻孔深度：L=（0.65~0.70）δ4.6药量计算

炸药单耗表砖砌体厚/cm炸药量耗k/kgm-3钢筋砼厚/cm炸药量耗k/kgm-3372100~2500253000~3500491350~1450301800~250062880~950401200~150075640~69050900~100089440~48060660~730101340~37070480~530114270~37080410~4504.7爆破网络每个药孔内装1发～2发雷管。高耸建筑物拆除爆破雷管用量少，采用齐发，设计的网络要可靠引爆。当筒体壁厚大，每孔药量较大，且总孔数较多时，采用微差爆破网络。微差爆破网络起爆顺序应与缺口倾倒中心线相对称。爆破切口起爆顺序爆破网络5高耸建筑物爆破拆除施工5.1倾倒中心线的确定

倾倒中心线（爆破切口的竖向中线）测设法：径纬仪法：测设精度高，确定中心线，观测建筑物是否偏斜。切线法：测设精度低，倾倒方向要求不十分严格，用切线法确定倾倒中心线。中心线确定—径纬仪倾倒中心线的确定(径纬仪)

中心线确定—切线法

5.2内衬处理预拆除留支撑柱法钻孔同时爆破法预拆除留支撑柱法钻孔同时爆破5.3安全防护⑴

飞石防护⑵爆破振动计算（GB6722-2003

）⑶

爆破触地振动的计算⑷

降震措施。挖防振沟、铺缓冲垫层⑸

地下管线。两边垫高法。铺钢板法⑹警戒范围的圈定(不小于1.5倍H)飞石防护

降震措施1.铺设缓冲垫层2.开挖降振沟建筑物触地震动速度Vt为塌落引起的地面振动速度，cm/s；H为构件的高度，m；M为下落构件的质量，t；g为重力加速度，9.8m/s2；σ为地面介质的破坏强度，取10Mp；R为观测点至冲击地面中心的距离，m；Kt为塌落振动速度衰减系数，1.13;β为塌落振动速度衰减指数,-1.66地面无减振措施：Kt=3.37~4.09,β=-1.66~-1.80

地面有减振措施：Kt=1/4~1/35.4其他倾倒方式爆破设计

折叠倾倒的切口尺寸,形状,技术参数同前。上部切口飞石飞出距离较远，每孔药量易小不易大。上下切口起爆顺序同时、先上后下引爆。原地坍塌爆破方案—砖体筒形结构物的拆除。爆破切口高度应适当加大，使筒体上部在下落过程中产生足够的冲量，以压碎筒体上的砖砌体。爆破效果及讨论1倒长11m，无后坐，上部下落木材，打坏四片瓦。2延期时间：在200ms左右较好3水箱触地振动：缓慢下落，下部有堆渣，故振动不大4飞石：底部和上部均无飞石飞出5粉尘：太大，不能事先开窗防振THEEND6高耸建筑物控爆拆除实例

钢筋混凝土筒体水塔控制爆破拆除6.1工程概况-水塔结构水塔始建于1986年，塔高33m，其中塔身高27.4m，水箱高4.94m。塔身：钢砼结构，底部有向南开的门。筒体直径为3.6m，+3.6m以下内壁厚为0.16m;+3.6m以上壁厚为0.12m。水箱：钢砼结构。容积为50m3。箱体内直径4.2m，高4.2m,壁厚0.12m，水箱顶盖厚0.08m，水箱底部厚0.18m；水塔总重量P约为135t，水塔重心高度为17.73m。水塔结构周围环境

水塔位于甘肃省兰州市龙丰食品厂院内。水塔北部1.2m处为东西走向的围墙，围墙外有一条5.5m宽的水泥路，路两边各建有一排宽为3.2m的门面，门面以北3m处为三层居民楼；塔西南部14m处有一坐锅炉房，水塔东部为一南北走向的主干道，水塔南方52m处为一排平房，62m处为一坐五层居民楼。

周围环境周围环境工程要求

拆除爆破施工要能保证周围建筑物及人员安全破碎的砼块度便于人工清运工期7天技术难点：不能出现1.2m以上的后坐现象。6.2爆破方案选择

根据爆破体结构尺寸及其周围环境，采用向南25０东的单向倾倒爆破方案。6.3爆破切口设计

3.1切口位置

爆破切口越低越好，可减少后坐。为便于钻孔施工，切口底线位于地表0.3m3.2切口形式为了减少后坐，采用梯形切口。爆破切口设计3.3切口长度切口处的外直径为3.92m，外周长为12.32m。取切口展开长度为7.5m，缺口支撑段展开长度为4.82m，偏心距为0.72m，切口长是筒体展开长度的61%。爆破切口设计爆破切口设计切口高度切口高度按下式进行计算：h=k1δ=8×0.16=1.3mk1—经验数据，一般取3～9；δ—切口