建筑爆破拆除的设计与施工

建筑爆破拆除的设计与施工

1顶梁的尺寸市一家大型律师事务所的混合车间应拆除。大楼内部四米处有一根钢筋混凝土梁和环梁。12米和16米以及建筑物顶部都有一堵墙，大小600毫米300毫米。该楼房高20m,长10m,宽8m,墙厚0.63m,其东侧为一空地,南侧10m处为8层居民楼,西侧距市中心医院楼房6m,北侧3m有一旧建筑物,西北侧7m处有中心医院的变电所和高压线,10m处有医院的检测中心,见图1。2定向倒塌根据周围环境确定该结构楼房为向正东和正北两个方向定向倒塌,由于北侧3m处有一旧房还未被全部拆除,其上部圈梁与变电所高压线相邻不足1m,考虑到楼房倒塌的宽度和圈梁的作用,有可能波及高压线杆和变电所,所以此方向倒塌有一定的风险,正东侧为空地,环境较好,故选择向正东方向定向倒塌的控制爆破方案。3爆炸截面展3.1h-爆高计算砖结构楼房的爆破缺口高度可按下式计算式中:h-爆高,cm;δ-墙厚,cm。根据该结构第一爆高h1=160cm,第二爆高h2=80cm。3.2单孔装药量的确定炮孔间距和炮孔排距a、b炮孔深度取36cm,这样可以使炸药破坏后其飞散物及剩余能量向结构物中间释放,减小对外界的作用,试爆时单孔装药量为100g和80g。3.3打麻黄孔炮孔采用梅花形式布孔,对承重墙体东侧及南北侧在主爆之前处理形成一个拱形。同时后墙打两排孔,其中一排为装药孔,另一排为孔空,以保证顺利倾倒。同时经过试验确定炸药单耗,最大爆高处取每孔100g,为3排炮孔,最小爆高处取75g,为3排炮孔,而后墙仅装50g,使用2#岩石炸药。3.4梁和梁的处理考虑到结构爆破后的充分解体及倒塌的顺利进行,对最底层的圈梁和横梁进行部孔,孔深为30cm药量为50g,孔距20cm,具体布置如图。3.5圈梁起爆者yj3000型起爆器回爆回路由于预先对结构物进行了预处理,还有180个炮孔主起爆孔,采用串联网络,使用YJ1000型起爆器经验算完全可以满足要求。在具体施爆时,圈梁4m处均用1段毫秒电雷管,其余根据爆高及方向依次为2、3、4、5段毫秒电雷管起爆。本次爆破主爆孔使用13kg炸药,180发毫秒电雷管。4爆炸安全4.1爆破震动和建筑物击穿试验由于爆区离中心医院检测楼和变电所非常近,要求爆破震动不应对仪器及其装置的使用产生任何影响,因此,需对爆破震动和建筑物倾倒触地冲击进行计算。爆破震动与装药量、目标距离、介质及地形有关,而建筑物触地冲击强度与建筑物质量、重心高度和土体刚度有关。在拆除爆破工程中,往往高宽比较大的建筑物触地冲击强度要比爆破震动大,中科院力学研究所的实测公式建立了爆破震动引起地表震动速度与装药和距离之间的关系。4.2建筑物重心距离式中I—触地冲量,N·m;m—建筑物质量,kg;H—重心高度,m。触地震动速度V式中V—建筑物触地引起的地面震动速度,cm/s;R—测点到建筑物重心的距离,m;k—倾倒冲击作用下的地面条件系数;α—与地质条件有关的地震波衰减系数。有关参数为:m=6.22×105kg,R=10m,k=计算后得:I=5.69×106N·m,V=11.85cm·s-1。城市拆除爆破属于浅孔爆破,其爆破震动的频率一般为40～100Hz,此次爆破的震动速度完全满足爆破安全规程,但在对建筑物触地冲击震动的计算表明,它引起的震动速度远大于爆破本身的震动速度。4.3爆破扰动和空气波浪的控制在这次控爆施工中,从两方面进行防护工作,一是主动防护,二是被动防护。主动防护是通过控制最大起爆药量、炸药单耗和炮孔深度,来控制爆破震动和空气冲击波;通过控制孔深,还能控制飞石和空气冲击波的方向,使这种灾害在爆破的过程中消耗在建筑物的内部,减少对外界的危害。被动防护是对爆破部位用防护材料进行覆盖达到控制飞石和冲击波的作用。5圈梁解体爆破过程中,从整个过程拍摄的照片来看,爆破开始时4m处的圈梁解体,该处墙体由于重力剪切撕裂。随后剪切破坏至整个高度,没有发生后坐现象,倒塌长度东侧15m,宽度南北各为8m,没有明显的前冲现象整个过程顺利完成6爆破危害计算结果1)对结构简单的建筑物,可使圈梁、横梁等结构与整体爆破一起进行,这样不仅方便,更重要的一点是爆前结构处于稳定状态;2)计算结果表明,爆破本身产生的震动危害在高宽比较大的建筑物控爆拆除中远小于建筑物