扇形框架結(jié)構(gòu)樓房定向爆破拆除

左余，鄧銀菊，秦瑛，支文超

(重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶 400020)

1 工程概況

重慶石橋鋪高創(chuàng)中心孵化樓位于重慶高新區(qū)渝州路，A座和C座共7層，B座8層，為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板和框架全現(xiàn)澆。整個樓體呈弧形，分為A、B、C三個單元，大樓總長86.4m，寬15.4m，建筑面積總計約1.15萬m2。

大樓東側(cè)與渝高·未來大廈相距20m，未來大廈東側(cè)為科園一路；孵化樓南側(cè)20m為孵化樓小區(qū)；大樓西側(cè)間隔6m與科創(chuàng)樓相鄰，中間為科創(chuàng)路；大樓北側(cè)約1m為高創(chuàng)錦業(yè)大樓，兩樓之間部分廣告牌人工連接，連接處下方為人行通廊；高創(chuàng)錦業(yè)大樓外緊鄰渝州路。大樓正前方有一停車場，場地較空曠，對面60m處為大西洋國際大廈（百腦匯）。

2 工程特點和難點

2.1 孵化樓周邊人流、車流密集，建筑林立，周邊道路均為主要交通干道，安全防護(hù)壓力較大（圖1）。

圖1 待拆樓體實物圖

2.2 爆破樓體為扇形結(jié)構(gòu)，不宜倒塌（圖2、圖3）。

圖2 孵化樓結(jié)構(gòu)尺寸圖

圖3 孵化樓立面圖

3 拆除總體方案的確定

3.1 總體爆破方案

待拆樓體為框架結(jié)構(gòu)，高寬比較?。ǜ?寬=20/15=1.3），整體呈弧形，所以樓體本身穩(wěn)定性很好，不易整體定向倒塌，根據(jù)該樓的結(jié)構(gòu)特點及周圍環(huán)境，決定先采用小型機(jī)械配合人工法拆除房屋內(nèi)的非承重部分，再按先后順序?qū)⒎趸瘶侨斯し指畛蓛刹糠诌M(jìn)行爆破。

為保證樓體能順利倒塌，設(shè)計一個爆破切口。爆破切口形狀都為正梯形。倒塌方向如圖4所示，起爆前利用人工配合小型機(jī)械將B座切割開，確保兩部分倒塌時不發(fā)生相互影響。

3.2 預(yù)處理

為保證倒塌順利進(jìn)行，減少高空爆破裝藥量，爆破前對立柱間墻體、樓梯間、剪力墻等進(jìn)行人工配合小型機(jī)械拆除，形成倒塌切口。B座由圖4所示部位人工切割開，A座與高創(chuàng)偉業(yè)相連處，人工切割分離，并用機(jī)械和人工將孵化樓A座最北邊一跨5～8層拆除，以最大程度保護(hù)高創(chuàng)錦業(yè)建筑不被破壞。

圖4 倒塌方向及順序平面示意圖

3.3 安全防護(hù)總體方案

該拆除工程樓房所處位置和環(huán)境相對復(fù)雜，為了確保萬無一失，在爆破過程中除合理選用各類爆破技術(shù)參數(shù)，控制一次齊爆的總藥量，減少爆破振動和爆破沖擊波及飛石，還應(yīng)重點抓好被爆部位的覆蓋防護(hù)及外圍需保護(hù)建筑的防護(hù)工作，堅決杜絕各類爆破事故的發(fā)生，在絕對保證安全、可靠的前提下，圓滿完成拆除任務(wù)。

4 爆破參數(shù)的確定

4.1 炸高

（1）立柱炸高

支撐鋼筋混凝土立柱的爆炸高度可按經(jīng)驗公式計算，立柱爆高HP

式中 K—爆高系數(shù)，一般取1.0～2.0；

B—立柱傾倒方向截面邊長；

h—立柱最小破壞高度，h=（7.5～12.5）d；

d—鋼筋直徑。

根據(jù)上述經(jīng)驗公式，結(jié)合類似工程經(jīng)驗，求得的建筑物各爆區(qū)及各層的爆炸高度，倒塌向外側(cè)立柱爆高為2m，中間立柱爆高1.5m，支撐側(cè)立柱只在一層底部打兩個孔。

（2）墻體炸高

墻體的破壞高度HW

HW≥（2～8）δ

式中 δ—墻體厚度，m。

該工程剪力墻厚0.24m，炸高選擇為2m。

4.2 爆破參數(shù)

（1）炮孔直徑D=40mm

（2）最小抵抗線W

立柱：W=Bd/2=0.25m或0.20m，(Bd—立柱截面短邊長度，m)；

主梁:W=1/2δ=0.15m，(式中：δ—梁的厚度，0.3m)；

剪力墻：W=1/2δ=0.12m，(式中：δ—剪力墻的厚度，0.24m)。

（3）孔間距a（如圖5）

圖5 墻體鉆孔示意圖

立柱:a=1.2W=0.30m或0.24m；

梁：a=(1.2～2.0)W=2×0.15=0.30m；

剪力墻：a=1.2W=0.22m

（4）排距b

b= (0.8～1.0)a，視立柱斷面尺寸及最小抵抗線綜合確定。

圖6 立柱鉆孔示意圖

（5）孔深L（如圖6）

立 柱 ：L=2/3 Bd=0.33m或0.27m，(式中：Bd為立柱截面短邊長度，m)；

主梁：垂直孔深 L=(1/2～2/3)H=0.25m(式中，H—梁的高度，m)；

剪力墻：L= (1/2～2/3)H=0.16m，(式中，H—剪力墻厚度，m)。

（6）炸藥單耗(q)

設(shè)計炸藥單耗:炸藥單耗確定的基本原則首先是確保底層立柱炸毀高度內(nèi)混凝土炸出鋼筋籠，1層、2層、3層炸藥單耗順次降低約20%，以降低覆蓋防護(hù)難度，有效控制飛石。

立柱：1層立柱取1.2kg/m3；2層立柱取1.0kg/m3；3層取0.8 kg/m3。

梁： 1層取2.0 kg/m3；2層取1.5kg/m3；3層取1.2 kg/m3。

剪力墻：1層取2.0 kg/m3；2層取1.5kg/m3；3層取1.2kg/m3。

施爆前選擇典型梁、柱進(jìn)行試爆，根據(jù)試爆結(jié)果，最終確定合理的裝藥單耗。

（7）平均單孔藥量80kg。

4.3 裝藥結(jié)構(gòu)

炸藥選用乳化炸藥，采用孔底集中裝藥結(jié)構(gòu)。每個炮孔內(nèi)放2發(fā)起爆雷管，裝藥結(jié)構(gòu)如圖7所示。

4.4 爆破網(wǎng)路

爆破網(wǎng)路采用非電導(dǎo)爆管雷管孔內(nèi)微差起爆網(wǎng)路?？變?nèi)采用非電半秒延期導(dǎo)爆管雷管起爆，然后用導(dǎo)爆四通聯(lián)接，或者采用數(shù)碼電子雷管起爆網(wǎng)絡(luò)，在線編程，仍是半秒延期起爆。

圖7 裝藥結(jié)構(gòu)圖

4.5 起爆順序

首先將B座分割成B1和B2兩部分，孵化樓倒塌順序是先B2座和C座爆破，2秒后，B1座和A座爆破。 爆破均使用半秒延期非電雷管或數(shù)碼電子雷管，其中B2座和C座爆破立柱從倒塌側(cè)向后，三排立柱依次使用HS1、HS2、HS3；B1座和A座由前向后依次使用HS8、HS9、HS10（圖8、圖9）。

圖8 雷管布置圖（1）

圖9 雷管布置圖（2）

5 結(jié)論

以上爆破拆除施工方案，經(jīng)實施后，最終使樓房按預(yù)定順利倒塌。常規(guī)框架結(jié)構(gòu)樓房的爆破技術(shù)已經(jīng)很成熟，文中所述樓房所處環(huán)境復(fù)雜，施工過程中大膽采用將樓體人工切割成兩部分后，分步倒塌的方式，較好地解決了樓房本身形狀不規(guī)則及場地狹小的問題，可為今后類似工程提供參考。

[1]金驥良.高聳建筑物定向爆破傾倒設(shè)計參數(shù)的計算公式[C]//工程爆破文集:第七輯.烏魯木齊：新疆青少年出版社，2OO1.

[2]汪旭光，于亞倫.拆除爆破理論與工程實踐[M].北京：人民交通出版社，2008.

[3]中國工程爆破協(xié)會.GB6722-2011爆破安全規(guī)程[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[4]范磊.拆除爆破中飛石產(chǎn)生的原因及其防護(hù)[J].工程爆破，2002，8(1)：35-37.