拆除爆破总论课件

拆除爆破總論

第一節拆除爆破發展概況拆除爆破是以拆除地面、地下及水下建築物或構築物為目的的爆破技術，如樓房拆除爆破、混凝土基礎拆除爆破及煙囪、水塔拆除爆破等。建築物拆除爆破始於第二次世界大戰以後，許多城市的工廠和建築物被戰爭破壞，大量的工業設施需要重建和改建，拆除舊的建築物和構築物給爆破工作者提供了一個機會，使危險性很大的爆破技術從曠野進入城市，使工程爆破理論和技術得以迅速發展。20世紀60年代，美國、日本、瑞典等國已將爆破技術應用於城市建築物和構築物的拆除。進入70年代以後，隨著爆破理論、施工技術的發展，各類破碎劑的研製成功，以及以水為傳能介質的水壓爆破等新技術的應用與不斷完善，進一步擴大了工程爆破的應用範圍。近十幾年，已成功地應用爆破技術拆除八十層以上的樓房，200米以上的煙囪，並在海底爆破、營救地震受害人員等方面取得了良好的效果。第一節拆除爆破發展概況

我國在建築物、構築物爆破拆除等方面，居先進國家之列。1958年，東北工學院在國內首次用爆破方法拆除了120m高的鋼筋混凝土煙囪，開了我國拆除爆破之先河。70年代中後期以來，拆除爆破技術更有了快速的發展。進入80年代以後，拆除爆破技術逐漸在全國範圍內推廣開來。許多科研單位、高等院校將爆破理論與實踐相結合，進行拆除爆破的實踐，拆除了許多複雜的建築物和構築物，使拆除爆破技術進入了一個新的階段。如山東十裏泉電廠180m鋼筋混凝土煙囪分層爆破拆除，解決了周圍環境特別複雜，不可能整體傾倒或折疊爆破時的高空爆破作業技術的難題，為高煙囪拆除爆破提供了新的模式和成套經驗；重慶發電廠西廠爆破拆除工程是一次起爆拆除工業建築物面積最大的專案，一次爆破拆除2700m2；1995年12月在武漢成功地拆除了正在緩慢傾斜的18層高56m大樓；1999年上海又成功地拆除了16層高67m的長征醫院病房樓。

第二节拆除爆破的特点与要求

與其他爆破工程相比，拆除爆破具有以下特點：（1）爆區周圍環境複雜。拆除爆破一般是在城市鬧市區、居民區、廠區或廠房內進行，在爆區內或附近往往有各種建築物、管道（如輸水管，輸氣管）、線纜（如高壓線和通訊線路等）和其他設施，環境十分複雜。進行拆除爆破時不能為了拆除某個建築物而破壞周圍的設施，更不能引起人員傷亡事故。因此，在進行爆破設計和施工時要確保周圍人員、設備、設施及建築物、構築物的安全。

第二节拆除爆破的特点与要求

（2）爆破對象複雜。爆破對象可能是各種建築物或構築物，它們在結構形狀和材質上大不相同，建築時間各異，很多建築物或構築物沒有原始資料。因此應對爆破對象全面瞭解，根據不同的爆破對象選擇不同的拆除方案、布孔參數和裝藥量。（3）起爆技術複雜。採用爆破法拆除建築物時，由於拆除方案的需要，在布孔和起爆方式上與常規爆破有很大區別。有時一次需要起爆千萬個藥包，這些藥包又往往需要分批延期起爆，在間隔時間和起爆順序上需要進行嚴格控制。（4）工期緊。一般要求限期完成，給爆破設計與施工造成很大的困難。

第二节拆除爆破的特点与要求

正因為拆除爆破的特殊性，所以拆除爆破除了滿足一般的爆破要求外，還應滿足以下幾個方面的要求：（1）控制爆破產生的有害效應。拆除爆破必須貫徹“安全第一”的思想，爆破產生的地震波、空氣衝擊波、噪音和飛石等的危害都要控制在允許的範圍內，確保周圍設施及人員的安全。（2）控制被拆除建（構）築物的坍塌方向和廢墟的堆積範圍。對於高聳建築物或構築物，要求爆破後按設計的方向倒塌，按設計的範圍堆積，以免砸壞附近的建築物或設施。

第二节拆除爆破的特点与要求

（3）控制爆破的破壞範圍，要把設計拆除的部分完全爆破下來，而不需要拆除的要完整地保留下來。（4）控制被爆體的破碎程度，便於清理廢墟和裝運。

第三节拆除爆破分类

由於拆除爆破對象的多種多樣，所以拆除爆破的種類也多種多樣，採用的拆除方案也各不相同。為了能夠合理地選擇爆破方案，進行爆破設計，根據爆破對象的不同，可將拆除爆破分為如下類型：（1）基礎型構築物拆除爆破。如混凝土基礎，梁、柱、地坪等，一般採用淺眼爆破的方法。爆破技術與土岩爆破基本相同，孔網參數一般小於常規土岩爆破，以便控制飛石。（2）高聳構築物拆除爆破。如煙囪、水塔等。這類構築物由於重心較高，可以採用倒塌的方法進行拆除，依靠重力作用使其解體破碎。

第三节拆除爆破分类

（3）建築物拆除爆破。樓房、廠房等，主要採用爆破方法使其解體，倒塌或坍塌。（4）容器形構築物拆除爆破。如水池、水罐等，其特點是池壁一般較薄（200~300mm），若採用淺眼爆破，需炮孔多，容易產生飛石，不好防護。這時宜採用水壓爆破的方法進行拆除。即在其中注入水，將藥包置於水中，炸藥爆炸後在水中產生衝擊波，靠水的傳壓作用破壞池壁。第三節拆除爆破分類（5）其他特殊建築物和構築物的拆除。一些特殊結構和材質的建築物和構築物，必須根據具體情況，採取特殊的爆破方案進行拆除。當然每一種類型中又可分為許多不同的方案。這就需要根據具體的拆除對象具體分析，採用最佳的爆破拆除方案，以達到最好的拆除效果。

第四节拆除爆破基本原理

一、拆除爆破是拆除與保護的對立統一拆除爆破，實際上是“拆除”與“保護”的對立統一。需要拆除的部分，要按要求進行爆破破碎達到拆除效果，而需要保留的部分，則要進行保護，不能損害。為了使周圍建築物、構築物以及其他設施得到保護，在爆破工藝上，採用“多打眼，少裝藥”的分散裝藥原理，使每個孔的藥量都很小，這樣對周圍的破壞作用可大大降低。例如1976年天安門廣場兩側總面積為12000m2的鋼筋混凝土樓房爆破拆除時，總重439kg的炸藥分散在大約9000個炮眼中，平均每孔裝藥量不到50g，有效地控制了爆破的危害作用。第四節拆除爆破基本原理與此同時，要對爆破部位及被保護的對象進行有效地防護。建築物拆除，需要對主要支撐結構進行充分破碎和拋擲，有時不但不能減少藥量，必要時還要增加藥量。為此必須採取強防護措施，既要保證拆除部位的破碎要求，又要保證不能有飛石飛出，對周圍設施造成破壞。因此拆除爆破設計的內容不僅包括建築物、構築物的拆除爆破方案和工藝，還包括安全防護技術及安全管理，整個爆破工作要做到“精心設計，安全施工”。第四節拆除爆破基本原理二、裝藥量計算原理拆除爆破雖然面臨的爆破對象不同，但裝藥原理是一樣的。長期以來，使用最多的是體積公式：Q=qV

（1-1）式中：q——單位炸藥消耗量，kg/m3，根據爆破對象的材料性質和破碎要求來確定；

V——每個炮孔所負擔的爆破體的體積或爆破體總體積，m3，應根據構件的具體形狀來確定每個炮孔所負擔的體積或總體積。第四節拆除爆破基本原理瑞典蘭格福斯（U.Langefors）將梯段爆破裝藥量的公式寫為：

Q=K2W2+K3W3+K4W4

（1-2）式中：K2，K3­——分別是取決於介質的彈塑性及強度的係數；K4——取決於重力的係數；W——最小抵抗線。蘭格福斯根據在花崗岩中用代那買特炸藥進行實驗得到的垂直梯段松動爆破裝藥量的計算公式為：Q=70W2+350W3+4W4

（1-3）第四節拆除爆破基本原理

對於構築物拆除爆破，最小抵抗線很小，第三項對公式的影響不大，可以忽略不計。因此公式（1-2）和（1-3）分別可以寫為：

Q=K2W2+K3W3

（1-4）Q=70W2+350W3

（1-5）公式（1-4）和（1-5）對拆除爆破很有意義。第四節拆除爆破基本原理三、最小抵抗線原理爆破破碎和拋擲的主導方向是最小抵抗線方向，這一原理稱為最小抵抗線原理。在拆除爆破中，最小抵抗線原理有著廣泛的應用。例如，基礎構築物爆破時，應首先選定最小抵抗線方向。在最小抵抗線方向上，要避開需要保護的設施。當此方向不能避開需要保護的建築設施時，應當加強防護。在對建築物的支撐構件進行爆破時，應使爆破拋擲的方向朝向房屋內側，即爆破後飛石向裏飛散。在對特殊結構進行爆破時，要注意每個炮孔的最小抵抗線方向及大小，當抵抗線變小時，應相應減少藥量。第四節拆除爆破基本原理四、自由面對裝藥量的影響構築物拆除爆破，往往是在多自由面的情況下進行的。自由面數的增加，改善了爆破條件，使得裝藥量可適當減少。根據實踐經驗，每增加一個自由面，單位炸藥消耗量可減少12%~18%左右。第四節拆除爆破基本原理