定向控制爆破拆除长航微波楼

定向控制爆破拆除长航微波楼

1线路环境及地面建筑结构该市决定在规划区域内修建滨河公园。由于该区域内不可避免地拆除了长航波塔，因此已经建成。为了加快施工进度，确保安全，建议采用定向控制爆炸法进行拆除。待拆除的长航微波楼南面50m远处为在建楼房;东面距220V输电线路约15m,距南北走向的围墙最近处50m,临近围墙以东有3栋砖混结构居民楼;北面约200m远处有钟楼;西面距钢筋混凝土结构长江堤防25m。周围环境如图1所示。楼房为框架-剪力墙结构,东西方向长24.6m,南北方向宽14.4m,地面以上最大标高为61.0m,建筑面积约6500m2;地下1层,地面以上框架部分17层,设有2个乘客电梯井和2个楼梯。楼房由32根立柱分4排承重,1～10楼立柱断面为0.6m×0.5m,其中西南角1根立柱断面为0.9m×0.8m,楼房1楼平面结构图见图2,左视图和主视图见图3。2爆炸拆除计划(1)房重心大,自然势大受周围环境的约束,楼房倾倒方向受到限制;楼房重心高而且势能大,倾倒触地的冲量大,对长江堤防的保护至关重要;楼房内现浇混凝土剪力墙多,预拆除时要考虑对楼房整体结构的影响。(2)楼地面切口的布设根据待拆楼房的结构特点,周围环境及拆除要求,可供选择的爆破方案有2种:1)整体倒塌方案。在楼房的1～4层布设切口,使楼房整体向北倒塌;2)折叠倒塌。在楼房的1～3层和10～11层布设切口,采用微差起爆,先下后上,使楼房折叠倒塌。经过对2个方案优缺点对比分析,决定采用第1方案,即楼房整体向北倒塌,并在倾倒范围内采取减振措施,减小楼房倒塌产生的触地冲量,同时也使楼房倒塌后的爆堆高度相对较低。见图4。3孔距、药物剂量、单孔剂量的确定结合工程实际,针对不同结构选取爆破参数,试炮后药量可适当调整。孔径为40～42mm;孔距30cm;孔深为钻孔方向立柱或墙厚度H的2/3,L=2/3H;炸药单耗取K=2.0kg/m3;单孔药量按q=KaBH确定;装药采用集中装药装药。见表1。采用的炮孔总数为992个,总装药量145.4kg。4电梯井、行人活动等管线及金属垃圾通道为了使楼房顺利倒塌,爆堆低,解体充分,对能够拆除的部位尽量预先拆除。(1)将1层的墙、门窗,2～4层门窗全部拆除,只留下承重立柱待爆破。(2)用人工加机械的方法,切断该楼的水电气、供暖、通信等管线及金属垃圾通道。(3)电梯井的现浇筒形结构对楼房倒塌有较大影响,用风镐等小型手持式机械对1～4层的电梯井筒进行处理。(4)行人楼梯对楼房倒塌亦有较大影响,要破坏其强度和刚度。对于2～3层的楼梯,在每一段的上下部位用风镐将混凝土切断(即每1段切2处);对于4～5层的楼梯,只在每一段的中间部位切断(即每1段切1处),每个切点处只剔除混凝土,保留钢筋。大楼外侧的行人上下楼梯处理1～3层为宜。(5)对于现浇混凝土剪力墙,用人工拆除临近立柱及楼板部分的墙体,拆除后的墙只留下中间部分。这样有助于楼房在倒塌过程中变形解体。5起爆路及雷管爆每个炮孔内装1发非电毫秒导爆管雷管,用“捆扎”法将所有雷管的导爆管联成网格状交叉复式起爆网路,最后用2发电雷管引爆。(1)起爆顺序。第1段(即第1响):轴立柱的1～4层部分;第2段:轴立柱的1～3层部分(含纵向梁、墙);第3段:轴立柱的1～3层部分(含纵向梁、墙);第4段:轴立柱和剩余的墙。(2)延期时间。每个爆破切口每排立柱延时时间如表2所示。6安全对策(1)覆盖装装线的安全防护装药结构采用加强松动装药,设计抵抗线朝向内侧,用草袋和竹芭对装药的立柱进行捆扎覆盖,并用密目安全网加强防护,对装药楼层的窗户用竹排架遮挡,防止个别飞石飞出造成危害。(2)细河沙的铺设为了减小楼房触地振动,防止楼房塌落直接撞击地面,以及引起周围泥土及杂物飞溅,爆前应对楼房倒塌范围内的碎渣清理干净,并铺设缓冲层减缓楼房直接冲击地面。缓冲材料为黄土、沙等,在倒塌方向20～50m远处垂直于倾倒轴线成条状整齐堆放宽约3.0m、长约25m、高约2.0m的缓冲带,缓冲带顶部铺1层0.2m厚装好细河沙的编织袋。带间距为2m左右,带间地面底层铺设0.5m厚沙,上层铺1.0m厚的稻草。在楼房倾倒方向前方距离楼房55m远处开挖1条东西走向的长40m,深3m,宽2m的减振沟,在楼房东侧相距楼房10m远处开挖1条南北走向的长60m,深3m,宽3m的减振沟,在楼房西侧相距楼房7m和15m远处开挖2条平行的南北走向的长60m,深3m,宽2m的减振沟,使楼房倒塌范围成一“孤岛”,以减小楼房塌落触地振动对对长江堤防等周围建(构)筑物的影响。7爆破路网时差起爆后楼房按预定方向准确倒塌,楼房的头部正好卡在正前方的减振沟里,爆后观察,整个楼房平躺在预定倒塌范围内,爆堆高度约为6m,周围设施、人员安然