复杂环境下双楼联体结构混凝土厂房的控爆拆除

复杂环境下双楼联体结构混凝土厂房的控爆拆除

1钢筋混凝土浇注室恩施能源有限公司3#和4#宿舍是双层统体混凝土砖混结构。两个阳台上有一个楼梯。一个翼宽10米，长15米。六个顶层（位于东翼和南翼的4-m高储藏室），高度约20米。每个楼层160平方米，每个楼层约38.4米。底层储藏室为厚42cm石灰砂浆砌筑的38砖墙,上部为厚28cm石灰砂浆砌筑的24砖墙,承重立柱尺寸均为37cm×37cm,砖体为灰沙砖;楼梯和横梁为钢筋混凝土整体浇注,其中3#东翼有后期加间的4根立柱,其结构为混凝土浇注。待爆楼东为5m宽马路,马路以东是篮球场;南为宾馆大院围墙,围墙与待爆大楼最小距离为0.5m,8层宾馆大楼与待爆楼房最小距离为2.2m,且其地面标高低于4#楼4.2m;西面3.5m为7层5#楼房、16.5m处为7层6#楼房,5#、6#两楼房地平比待爆4#楼房高3m;北面29m处有一座8层7#楼房和一座4层楼房,与待爆楼之间有马路和花坛,花坛B及部分树木在爆前已移开。3#楼北面有两棵贵重树木,宾馆大院里有桂花树,3#、4#宿舍楼之间有地下通讯电缆。周围环境详见图1。2爆炸技术的设计2.1d#楼一次性整体北定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向跨北定向大定向大定向大定向跨稳定性新技术方案根据大楼的结构特点和环境条件,通过多方案比较和选择,决定首先将3#楼一次性整体向北定向倒塌;4#北翼和4#南翼中间共用楼梯首先进行预处理,将其中间全部切断,切断宽度不小于1m,然后将4#北翼一次性整体向东倾倒,再将4#南翼一次性整体向北倾倒,见图1。2.2爆破切口设计结合类似工程经验,将3#楼和4#北翼楼一层和二层各设计一个爆破切口,炸高均为2.0m,4#南翼楼三层增加一个小爆破切口,爆破切口区断面形状均为楔形,其切口底部相对标高为地坪以上0.3m。2.3外墙承重墙预处理在保证大楼结构绝对稳定的前提下,为了改变楼体的受力状态,减少钻孔工作量,实现大楼的顺利倒塌,在爆破施工前对大楼的结构进行以下人工预处理:(1)承重墙处理。倾倒方向的外承重墙窗台以下的墙体,爆前予以人工拆除;楼中间的纵向内承重墙沿每个门框的左侧(左翼)或右侧(右翼)每隔1.5m预拆除宽1.0～1.5m、高1.8m的缺口,以减少钻孔和装药工作量。(2)楼梯的处理。3#东翼与3#西翼间的楼梯人工预处理至三楼。4#北翼与4#南翼间的楼梯将其中间全部切断,切断宽度不小于1m。(3)非承重隔墙的预处理。爆破切口所在楼层的非承重墙应全部拆除,以免形成支撑而影响楼体倾倒。2.4孔底集中药剂结构图2所有承重砖墙均采用梅花形式布孔方式,底排距地坪0.3m;混凝土立柱沿中心线偏离0.02m交错布孔,炮孔间距0.3m。本工程采用乳化炸药,墙体和立柱采用孔底集中装药结构。所选爆破参数列于表1。2.5孔内装导爆管由于3#、4#楼房周围环境及自身结构复杂,采用孔内高段位、孔外低段位微差爆破网路,3#(东、西翼)、4#北翼、4#南翼顺序依次起爆。3#(东、西翼)孔内装3、4、5、6段导爆管雷管,4#北翼孔内7、8、9、10段导爆管雷管,4#南翼孔内21段导爆管雷管,孔外3#(东、西翼)、4#南翼瞬发导爆管雷管和4#北翼5段导爆管雷管束状连接后并入主起爆网路。并串联微差导爆管雷管爆破网路为主、串联电爆网路为辅的综合爆破网路,用电容式高能起爆器起爆。3安全安全3.1触地振动速度待爆楼以砖混结构为主,仅有部分楼梯和加间立柱为钢筋混凝土结构,坍塌触地时以散体冲击为主,分段充分,经计算触地振动速度v=2.32cm/s<3cm/s,因此本爆破工程的地震效应不会对附近建筑物造成损害。对于地下通讯电缆采用堆积高约1m的垃圾碎碴作为缓冲材料加以防护。3.2破参数产生的个别飞石的飞行距离根据类似爆破工程中所获得的经验,采用上述爆破参数产生的个别飞石的飞行距离不会超过30m。如果采用缓冲材料加以覆盖防护,对周围的人员和建构筑物及设施造成危害的可能性极小。3.3竹排和楼角的防护作为重点保护对象的8层宾馆的楼角和爆区周围的名贵树木,8层宾馆为仿古飞檐斗拱式结构,其飞檐琉璃瓦极易损坏,是本次爆破防护的重点。8层宾馆的楼角距离仅有2.2m。由于砖混楼房爆破拆除的坍塌较为突出,所以对楼角仅用竹排搭起一竖面是不够的,可能会被坍塌下来的碎块压垮,造成防护体的破坏从而导致楼角的损坏。采用钢管支架将竹排搭成一斜面对楼角进行全面防护,既能使钢管对竹排起到很好的支撑作用,又能使坍塌下来的碎块滑下,减少挤压。3#楼北面的树木材质较脆,容易折断,应防止坍塌产生的灰尘气浪将竖立的防护竹排冲击破坏,进而损坏树木。将竹排搭成三角形截面的立体防护,再用几根粗竹竿分别支撑竹排和树干,三角形立体防护可以对灰尘气浪起分流作用,削弱冲击压力,提高防护质量。对3#楼南面的一排桂花树,将编织袋装满沙土码放树干周围至1m;同时对4#楼角的树用竹跳板内贴一层,外码放三层砂土袋至2m加以防护,防止楼房坍塌过程产生的碎块损伤桂花树。4爆堆高度测量爆破后两座楼房按设计方案依次倾倒,解体充分,周围建构筑物及需保护树木基本无损伤,特别是4#楼角的树木,周围爆堆堆高1m,但树干无损坏,取得良好效果。经实际测量,爆堆最高约为9m,平均爆堆高度约为5m。爆后观测,3#、4#楼房基本没有后坐。由于地势较周围高,坍塌范围较突出,4#南翼约为10m、4#北翼向北约为12m,3#向南约为5m、向北约6m、向东约7m。5加强对墙体淋湿及墙面的防护,降低爆破灰黑(1)砖混结构楼房的控制爆破,坍塌较为明显,在确定爆破方案时应充分考虑楼房在坍塌过程中的后坐问题。由于砖混结构楼房的爆破产生的灰尘比较严重,在爆破前应将墙体淋湿及楼面部分注水封闭,降低爆破灰尘危害。(2)对防护的树木,采用三角形截面的立体防护,并在防护体后加强支撑,分流坍塌产生的灰尘冲击气流,减少由于防护体损坏的二次破坏。(3)