三方向近距離有保護(hù)物的樓房爆破拆除技術(shù)

陳仲超

(廣東肇慶廣地爆破工程公司，廣東肇慶526020)

0 引言

一些擬爆破拆除建筑物在多個(gè)方向近距離有需保護(hù)的設(shè)施，為保證爆破安全，除了確保建筑物的爆破倒塌方向精確外，還必須保證樓房不發(fā)生后坐，嚴(yán)格控制建筑物的塌散范圍等。同時(shí)必須控制好爆破振動(dòng)、爆破飛石、空氣沖擊波等有害效應(yīng)，不對(duì)保護(hù)設(shè)施造成損壞。對(duì)于保護(hù)物，需做好安全防護(hù)措施，以達(dá)到安全爆破的目的［1－2］。

廣東省郁南縣華新選礦廠擬爆破拆除的樓房，除傾倒方向外其余3個(gè)方向近距離有需保護(hù)建(構(gòu))筑物和試驗(yàn)性保留的設(shè)施，周圍環(huán)境十分復(fù)雜。以下介紹爆破所采用的技術(shù)措施，并對(duì)復(fù)雜環(huán)境建筑物爆破拆除技術(shù)進(jìn)行探討。

1 工程概況

廣東省郁南縣華新選礦廠建(構(gòu))筑物爆破拆除工程位于廣東省郁南縣廣梧高速公路(G80)郁南收費(fèi)站東北側(cè)。待拆的3號(hào)樓含樓梯間共5層，高18.50 m，樓房長(zhǎng)28.35 m，寬12.40 m，占地面積343 m2，建筑面積1428 m2，框架結(jié)構(gòu)，樓房現(xiàn)狀質(zhì)量較好。

1．1 周圍環(huán)境

待拆除的3號(hào)樓東面距離1.30 m為2層框架結(jié)構(gòu)樓房;西面距離2.0 m有一個(gè)牌坊，距離10.30 m為高速公路收費(fèi)站辦公生活區(qū)圍墻，距離19.50 m為收費(fèi)站綜合樓;南面距離0.5 m為廣告牌，距離1.50 m為縣道X871線公路邊坡坡頂，坡高約4 m;北面距離30 m有一座單層建筑。其中，西面收費(fèi)站綜合樓和圍墻為必須保護(hù)建(構(gòu))筑物，其他為試驗(yàn)性保留建(構(gòu))筑物。詳見(jiàn)圖1所示。

1．2 建筑物結(jié)構(gòu)

大樓共5層，總高18.50 m，框架結(jié)構(gòu)，獨(dú)立柱淺基礎(chǔ)。共有3排鋼筋混凝土立柱，北側(cè)A排柱截面尺寸為30 cm×45 cm，主筋為1022;中間B排柱截面尺寸為30 cm×50 cm，主筋為1222;南面C排柱截面尺寸為30 cm×35 cm，主筋為822。如圖2所示。

圖1 樓房周圍環(huán)境平面圖

2 工程技術(shù)難點(diǎn)分析及控制措施

2．1 技術(shù)難點(diǎn)分析

(1)待拆除的3號(hào)樓東西面近距離有建筑物，西面收費(fèi)站綜合樓和圍墻為必須保護(hù)的建(構(gòu))筑物，其他為試驗(yàn)性保留的建(構(gòu))筑物，最近的僅1.30 m，如選擇向北側(cè)爆破傾倒方案，倒塌方向必須十分精確。

圖2 立柱平面圖

(2)3號(hào)樓南面距離0.5 m為廣告牌，建設(shè)單位允許破壞，但本次爆破要試驗(yàn)性保留，如選擇向北側(cè)爆破傾倒方案，必須確保樓房爆破時(shí)基本不產(chǎn)生較大的后坐，以保證不損壞廣告牌結(jié)構(gòu)。

(3)因樓房東、西、南面近距離有建(構(gòu))筑物，除保證傾倒方向精確和基本不產(chǎn)生后坐外，還要確保爆破時(shí)東、西、南方向不產(chǎn)生房屋結(jié)構(gòu)物逸出，以避免破壞保護(hù)物。

(4)周圍環(huán)境十分復(fù)雜，爆破飛石及爆破振動(dòng)控制難度大，在確保樓房爆破倒塌效果的同時(shí)還必須嚴(yán)格控制爆破飛石及振動(dòng)有害效應(yīng)［4］。

2．2 采取的技術(shù)控制措施

(1)為了保證樓房向北側(cè)精確傾倒，以⑤軸為中心線，必須確保爆破切口東西方向沿傾倒⑤軸嚴(yán)格對(duì)稱。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須使炮眼布置部位、炸藥裝填、爆破網(wǎng)路、防護(hù)措施等均沿⑤軸這條傾倒中心線對(duì)稱。

(2)為保證樓房爆破時(shí)不發(fā)生墻體、磚塊及其他結(jié)構(gòu)物向東、西、南3個(gè)方向逸出，把東側(cè)6.8 m范圍內(nèi)的墻體、西側(cè)布眼范圍內(nèi)墻體、南面5 m范圍內(nèi)的墻體全部預(yù)拆除，并清理干凈。爆破前在東、西、南3個(gè)方向1～3層圍上2層柔性建筑安全防護(hù)網(wǎng)。

(3)為確保樓房不產(chǎn)生較大后坐，對(duì)南側(cè)最后一排立柱(C排柱)不布眼爆破，但在距離地面0.30 m處進(jìn)行切筋處理。C立柱除北側(cè)3根主筋不處理外，其余主筋均作切斷處理，以確保C立柱爆破折斷點(diǎn)在根部，而且基本不發(fā)生后坐。

(4)采取合理的爆破網(wǎng)路，嚴(yán)格控制單響藥量，控制爆破振動(dòng)不對(duì)周圍建(構(gòu))筑物造成損壞［2－3］。

(5)在樓房北側(cè)20 m范圍內(nèi)，地面上鋪上一層拆除其他構(gòu)筑物時(shí)產(chǎn)生的渣土，厚度≮1.0 m，作為一個(gè)緩沖墊層，減弱樓房?jī)A倒到地面時(shí)產(chǎn)生的觸地振動(dòng)。

3 爆破方案

3．1 爆破方案選擇

根據(jù)待拆除的3號(hào)樓周圍環(huán)境情況，僅有北面約30 m的空地可供倒塌，故選擇向北側(cè)傾倒的爆破拆除方案。

3．2 爆破切口布置(參見(jiàn)圖3)

圖3 爆破切口立面圖

A排柱，布眼高度為1～3層，高11.50 m。B排柱，布眼高度4.85 m。C排立柱，距首層地面0.30 m處除北側(cè)3條主筋保留外其余作切筋處理。爆破切口角度為44°。

3．3 爆破參數(shù)

(1)炮眼孔徑:d=40 mm。

(2)孔距:a=0.35 m，豎向單排孔布置。

(3)孔深:按式 L=B－C/2計(jì)算(式中:B——立柱長(zhǎng)邊長(zhǎng)度;C——立柱短邊長(zhǎng)度)。計(jì)算得LA=0.45－0.3/2=0.30 m，LB=0.50－0.3/2=0.35 m。

(4)裝藥量計(jì)算:單孔裝藥量按Q=qSa進(jìn)行計(jì)算(式中:q——炸藥單耗，取 1.8 kg/m3;S——立柱橫截面積;a——炮眼間距)。計(jì)算得:QA=1.8×0.30×0.45×0.35=0.085 kg，QB=1.8×0.30×0.50×0.35=0.095 kg。炮眼總數(shù)348個(gè)，總藥量30.30 kg。

3．4 爆破網(wǎng)路

采取孔內(nèi)延時(shí)的毫秒延期非電起爆方式，采用每層每條立柱為一個(gè)“大把抓”單元，每束“大把抓”采用2發(fā)MS－1段長(zhǎng)20 m的非電導(dǎo)爆管雷管作接力傳爆，聯(lián)接形成交叉復(fù)式網(wǎng)路，最后用2發(fā)電雷管引爆。各立柱雷管段別見(jiàn)表1。

表1 雷管段別

3．5 預(yù)拆除

把東側(cè)6.8 m范圍內(nèi)的墻體、西側(cè)布眼范圍內(nèi)的墻體、南面5 m范圍內(nèi)的墻體全部預(yù)拆除，并清理干凈。對(duì)樓梯也進(jìn)行預(yù)拆除。

3．6 安全防護(hù)

對(duì)布眼部位立柱四周圍上一層裝滿稻草的纖維袋，然后再圍上2層竹笆，用11號(hào)鐵線纏繞綁牢。注意綁扎不可太緊，保證竹笆和纖維袋不掉落即可，使立柱被爆破破碎后混凝土碎渣能順利脫離立柱鋼筋籠。在被爆破建筑物四周從地面至第3層，外圍掛一層柔性建筑防護(hù)網(wǎng)，防止個(gè)別飛石逸出［3］。

4 爆破效果

裝藥聯(lián)線、防護(hù)完畢，按300 m范圍安全警戒完成，15:30時(shí)準(zhǔn)備起爆。一聲悶響，樓房向北側(cè)爆破傾倒。約3 min后，灰塵消散，現(xiàn)場(chǎng)可見(jiàn)樓房向北側(cè)準(zhǔn)確傾倒到地面預(yù)定地點(diǎn)，側(cè)向基本無(wú)塌散，未對(duì)東側(cè)樓房及西側(cè)牌坊造成損壞。南側(cè)C排立柱從根部切筋處整齊折斷，基本無(wú)后坐，南側(cè)廣告牌鐵架無(wú)破壞，但鐵架上纖維布廣告被氣浪沖擊撕裂損壞。周圍其他建(構(gòu))筑物也安然無(wú)恙?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)得爆破后樓房東西向長(zhǎng)約30.10 m，南北向?qū)捈s23.40 m(自C排柱起計(jì))，爆堆高度2～3 m。東面樓房測(cè)得最大振速4.89 cm/s，西側(cè)綜合樓測(cè)得最大振速3.52 cm/s。從進(jìn)場(chǎng)至爆破結(jié)束，歷時(shí)6天，爆破安全，達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期效果，取得了圓滿成功(參見(jiàn)圖4)。

圖4 爆破效果圖

5 施工體會(huì)

(1)爆破能取得圓滿成功，在于科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋圃O(shè)計(jì)，精心的爆破施工和精細(xì)的施工管理［5］，達(dá)到了預(yù)期的爆破效果，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

(2)為保證樓房?jī)A倒方向精確，沿傾倒中心線(圖2所示⑤軸向北)兩側(cè)的炮眼布置、爆破網(wǎng)路、防護(hù)措施等完全對(duì)稱，是合理和必要的。

(3)為防止個(gè)別樓房結(jié)構(gòu)物從東、西、南向掉落，把三面一定范圍內(nèi)的墻體等結(jié)構(gòu)物全部拆除并清理干凈，可實(shí)現(xiàn)向該方向減少塌散的效果，有效控制了樓房爆破的塌散范圍，從而保證了近距離建(構(gòu))筑物不被破壞。

(4)爆破時(shí)粉塵較大，應(yīng)加強(qiáng)爆破環(huán)保設(shè)計(jì)，以達(dá)到環(huán)保清潔爆破效果。為了最大限度地降低爆塵對(duì)周圍環(huán)境的污染，應(yīng)采取適當(dāng)措施減少爆塵，以維護(hù)城市爆破的良好形象［3］。

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