1、多种机构体系建筑物的爆破拆除探析摘要：本文分析了一种较为安全、经济的多种结构体系建筑物爆破拆除施工方法，希望能够为类似的工程提供一定的参考。 关键词：建筑物；爆破；拆除 中图分类号：P633.2 文献标识码：A 引言 近些年来，伴随我国经济建设的不断发展，很多建筑工程都遇到了拆旧建新的问题，传统的拆除方法已经无法满足现代工程的需求，大部分单位都开始采用爆破法对建筑物和构筑物进行拆除，并且取得了很好的效果，从而有效地推动了建筑物拆除技术的发展。 一、概述 进行大规模的拆除工程，首先必须制定出多种技术方案。方案中首先对药包大小进行确定。药包的设计与炸药的类型及其性能，被爆物体的材料类型（混凝土，钢
2、筋混凝土，岩石或砖等） ，炮眼大小，炮眼间距以及抵抗线（W、米） 有关。 正确的装药位置能使抵抗线方向的物体达到理想的破碎效果或破裂。要使岩石较充分的破碎，可假定一个药包约破碎 2W 间距范围的岩石。 二、爆破参数的设计 （一）炸药的选择 工业爆破常用的炸药主要有硝酸氨基炸药和硝氨塑性炸药。硝酸氨基炸药在安全及管理方面具的优点很到，但是，此类炸药无法用于水孔。要是果用于间隔装药，那么，药包间至少应用 J。厘米的填料将其隔开。当爆破混凝土和钢筋混凝土时硝氨塑性炸药效果最佳。这种炸药可用于水孔中，就算其装药密度有变化也有很高的爆轰速度，其爆破效果也非常好。这种炸药易装入炮眼，并能在某一个位置聚集高
3、的能量，其缺点是感度高。 当爆破大型混凝土结构时，常采用电雷管或导爆索。如采取同时起爆的方法，则必须对爆破地震效应考虑。一般，只是在同一炮眼中间隔装药且同时起爆时，才使用导爆索。 （二）抵抗线的确定 抵抗线指的是炮眼到自由面的垂直距离，或指岩石破碎最小阻力方向的距离。一般按照药包大小确定抵抗线。标准药包在钢筋混凝土中的最大抵抗线为 0.45 米；素混凝土、石墙或砖墙其抵抗线为 0.55 米。 （三）炮眼间距的确定 炮眼之间的距离或间距总是在 W 和 2W 距离之间。间距为 2W 时，炮眼的裂缝在炮眼间相遇。间路等于 W 时，这个炮眼的裂缝就会延伸到其它的炮眼。最佳的间距是在 1.5w 或 2w
4、 之间。间距等于 W 仅用于特殊的情况以及非常厚的墙。例如： 1、对于混凝土和砖墙，如 d P2.0 米，采用水平眼; 2、对于钢筋混凝土，如 d r1.0 米采用水平眼; 3、对于异常厚的钢筋混凝土，如 d n1.0 米，采用垂直眼。如抵抗线等于或小于 0.125 米，则不能采用 2W 的间距。 在钢筋混凝土中，使用直径为 30 毫米药包时，其最大间距为 0.5 米，在素混凝土或砖墙中为 1.0 米。事实上，使炮眼间距低于 0.25 米是不现实的。 以交错排列的形式布置多排炮眼。炮眼排距等于抵抗线。大面积爆破时，按等边三角形布置炮眼，其间距为等边三角形的边长，排距为等边三角形的高，即排距等于
5、同排炮眼间距的 0.866 倍。 4、炮眼长度的确定:确定炮眼长度时，应找到能产生最佳爆破效果的装药位置。如果只拆除建筑物的一部分，而需保留另一部分时，爆破作用范围仅限于分界位置截止。在此情况下，炮眼长度也要受到影响。如果要保留建筑物的一部分，炮眼长度与分界位置之间至少间隔 30 厘米。例如： （1）大平台状的钢筋混凝土采用垂直眼， M=0.75 d p 式中 M 为炮眼长度，米， d p 为与炮眼轴线平行方向的墙厚，米。 （2）四面凌空墙或至少有一个自由面垂直于炮眼，并且采用排间延迟起爆顺序，完全爆除墙基时， M=d p-w/2（米） （3）四面凌空墙或至少有一个自由面的墙或大的基础，采用垂
6、直炮眼，使用逐排延迟起爆顺序，且基础要保护时， M= d p-0.3（米） 三、工程概况 待拆大楼地处观音桥商圈繁华地带，北城天街与洋河路交汇处，周边环境极其复杂，人流车流量较大，临街商铺密集，管线众多。北侧2.8m 处为宽 4.7m 的人行道，人行道外侧为城市主干道北城天街（边侧为市政停车道） ， 37m 处为沃尔马商场和临街商铺；西侧 17m 处为数码大厦，其间有一条 14m 宽的道路；南侧 9.5m 处为小区公路，21m 处为居民楼及重庆市移民区；东侧 2m 处为宽 2.5m 的人行道，人行道外侧为洋河路（边侧为市政停车道） ，17m 处为桃园小区和在建高层结构九街高屋。拆除区域周边环境
7、图见图 1。 图 1 爆区周边环境示意图 四、工程特点和难点 回形结构的商务楼高宽比较小，而 L 形结构的贵宾楼主楼结构特殊，且周边环境复杂，两栋大楼均不具备定向倾倒的结构条件和环境条件，只能采用原地解体的爆破方式，同时该楼还具有以下工程特点和难点。 1、楼体自身结构极其坚固：两栋大楼均为钢筋混凝土现浇楼板全框架结构， 混凝土标号及配筋率较高，结构强度大，稳定性好；同时，部分的楼板、梁、柱在施工完成后，采用了加大截面积、粘贴钢板及碳纤维辅以植筋等加固法进行了改造加固， 进一步增加了结构的稳定性和强度。 2、爆破拆除的技术难度极高：一是商务楼结构复杂， 底部两层及地下室为矩形结构，3 层及以上为
8、回形结构，整个楼体结构稳定，且无可倾倒方向，如何有效地破坏楼体结构， 保证楼体原地倒塌充分并能解体需要重点考虑；二是贵宾楼呈 L 形，通常做法是将其切割成两个独立的矩形结构，因横梁跨度较大，无法切割，如何在不切割的情况下使其顺利倾倒解体是关键； 三是贵宾楼裙楼与需要保护的塔楼连接紧密，拆除过程中如何保护好塔楼罗曼邸需要重点考虑。 五、爆破方案 （一）爆破方案确定 商务楼采取原地坍塌解体的方式进行爆破。结合楼体结构特点，原地坍塌有 3 种方式，即切割分块、逐块倒塌，环形内陷、逐圈倒塌，逐跨塌落、原地解体。按照减少爆破飞石，降低爆破震动和空气冲击波，降低爆破渣石占道的要求，尽可能扩散结构塌落后形成
9、的气流，并使楼体解体充分，确定采用环形内陷、逐圈倒塌和逐跨塌落、原地解体相结合的爆破方式，即：沿楼体走向自东向西，立柱呈 V 形逐排起爆。如图2。 图 2 商务楼爆破方式示意图 采用该爆破方式有诸多优点， 一是外排柱炸高低于内排柱，可有效的减少防护的压力，减少防护工程的工作量；二是自东向西 V 形逐排起爆，增加了楼体的坍塌时间，有利于结构坍塌时层间气体的扩散；三是结构逐排塌落，逐跨解体，有效的降低了爆破震动和空气冲击波，减少了次生灾害；四是充分利用 3 层以上宽 17m 的中空部分，使楼体在内陷的基础上逐排倒塌，有效地控制了爆后渣石占道。 贵宾楼采用沿楼体走向自西向东逐跨塌落、原地解体的总体爆
10、破方案。贵宾楼逐跨倒塌的方向为自西向东主要是考虑到商务楼的逐跨倒塌方向为自东向西，减少防护的工作量，有效地阻挡了爆破飞石，降低了防护的压力（图 3） 。 图 5 贵宾楼爆破方式示意图 （二）爆破参数及爆破网路 为保证商务楼解体充分，爆破主高度为 8 层，8 层以下的所有非边排立柱均钻孔装药并使其破坏，边排立柱爆破至第 4 层即可，以减少防护工作的压力和工作量，而内外高差可使渣石进一步内陷，避免渣石占道；楼体内部需完全解体，以保证结构顺利内收，故将这两个区域的所有立柱、横梁自底层至顶层全部爆破； 轴所有立柱仅在底层立柱根部钻两个孔进行松动，以防止局部耸立或后座。 贵宾楼主楼采用沿楼体走向自西向东
11、逐跨塌落， 原地解体的总体爆破方案。为保证解体充分，避免爆渣堆积过高，爆破主高度为 8 层，8 层以下的所有非边排立柱均钻孔装药并使其破坏。轴所有立柱以及轴D、E、F 立柱仅在底层立柱根部钻两个孔进行松动，以防止局部耸立或后座。 商务楼共分为 14 个爆破区域，贵宾楼共分为 6 个爆区。各区采用半秒延期导爆管非电雷管，区间的延期时差为 0.5s。各区全部立柱自下至上采用同一段别的雷管。 部分立柱采用孔外延时， 为防止先爆结构产生的飞石破坏延期网路，需要对爆破网路进行足够的防护。爆破网路采用簇联的方式， 每 20 发非电雷管导爆管簇连绑扎，由 2 发瞬发电雷管起爆，然后将所有电雷管串联成回路。
12、（三）预处理 在保证大楼结构绝对稳定的前提下， 为了获得比较理想的爆破效果，减少钻孔工作量，保证大楼的顺利倒塌，确保解体充分，必须在爆破施工前对商务楼的结构进行以下预处理。 1、非承重墙的处理：爆破前需将爆破高度范围内的非承重墙全部拆除，防止因其解体不充分而影响倒向的准确性。 2、楼梯间的处理：因楼梯间结构坚固，在爆破前应将爆破高度范围内的全部楼梯切断。 3、电梯井的处理：剪力墙结构的电梯井强度较大，若不处理将可能局部耸立或者影响临近区域的倒塌和解体，为此，将爆破高度范围内的电梯井自上至下全部人工拆除。 4、上部塔楼的处理：因塔楼高于主楼超过 7m，为避免垮落时倒向的不确定，将塔楼高出主楼结构部分，即 10 层以上部分全部人工拆除。 六、爆破效果 从人员进场到实施爆破共计 90 天，2010 年 9 月 18 日 7 时准时起爆，楼房完全按照设计方向倒塌，通过录像资料和爆后梁的倒向可以看出，未发生局部耸立和后座，爆破效果达到设计要求。爆后清碴未发现一发拒爆的雷管。 参考文献： 1何庆才,赵剑华,于英宇. 作业条件危险性评价方法在建筑物爆破拆除的应用J. 安全,2009,07:12-14. 2张宇江,李祥. 十九层楼房拆除爆破的震动测试及分析J. 采矿技术,2012,04:96-98.
