淺談高速公路擬拆廠房結構

淺談高速公路擬拆廠房結構

1擬爆樓及其建筑物規(guī)劃中的十公高速公路襄段穿越丹江口市丁家營市中國人民解放軍3435工廠。項目要求盡快拆除公司區(qū)內的五棟建筑。其中一棟建筑采用人工機械法，速度較慢，因此決定使用爆炸法拆除其他四棟建筑。4幢擬爆樓房分布兩處:2幢位于廠區(qū)馬路北側坡上(下稱1#區(qū)),另外2幢位于馬路南側坡下(下稱2#區(qū)),兩區(qū)間距約70m。擬爆樓房周圍建構筑物分布及環(huán)境如圖1所示。其中1#區(qū)西南山腳下有一戶干打壘民宅,在上年洪災中已淹水破裂,多處土墻裂縫寬達3～4cm,與擬爆樓房最近水平距離僅8m;2#區(qū)隔馬路北側約20m坡上也有一戶干打壘民宅,墻體已多處開裂,最大縫寬達2cm左右,均屬危險建筑。另外在2#區(qū)北樓東北角,離樓腳僅1m有一高壓電線桿的拉線,需要特別保護。4幢擬爆樓房均為四層磚混結構,承重墻為水泥漿砌24磚墻。廚房、廁所的樓板及樓梯為現(xiàn)澆鋼筋砼結構,其余各房間的樓板和樓房屋頂均由砼預制板構筑;各層均設有斷面為24cm×30cm的鋼筋砼圈梁。4幢擬爆樓均高12.5m。1#區(qū)2幢宅樓各長32m,每層2個單元共4戶;2#區(qū)2幢宅樓各長64m,每層4個單元共8戶。各幢樓房各戶房間結構布置方式相似,如圖2所示。4幢擬爆樓建筑面積共約6000m2。2爆炸事件與爆炸參數(shù)2.1爆破法的確定根據(jù)擬爆樓房結構特點及其周圍建筑構物分布情況,經(jīng)現(xiàn)場實地勘察分析,決定采用毫秒微差起爆,定向傾倒坍塌的爆破法拆除,其中1#區(qū)2幢樓房均向北面倒塌,2#區(qū)2幢樓房均向南側倒塌。2.2爆破切口底部相對標高的確定4幢宅樓的爆破切口區(qū)均設在底層,其斷面為三角楔形。爆破切口底部相對標高為地坪以上+0.3m。樓房倒塌正方向的外墻爆高取2.5m;傾倒反方向的外墻爆高為0,即不布設炮眼;而樓內各墻體的爆高則由三角形圈定。2.3爆破切口區(qū)的開挖為減少炮眼和起爆雷管數(shù)目,簡化起爆網(wǎng)路,提高起爆網(wǎng)路的可靠度,在確保擬爆樓房結構穩(wěn)定和施工安全的前提下,預先在底層各墻體上用人工和風鎬每隔0.7～0.8m開鑿出寬0.8m左右、高度符合設計爆破切口區(qū)尺寸要求的拱形洞。為確保擬爆樓房的順利倒塌,預先將各樓一、二層樓梯充分截斷。2.4破、離炮眼參數(shù)爆破切口區(qū)墻體上的炮眼按梅花形布置,并基本垂直于墻面。爆破切口區(qū)有關爆破參數(shù)為:炮眼間距a為25cm,炮眼排距b為25cm,炮眼深度l為16cm,炸藥單耗k為1600g·m-3,單孔藥量q為25g。實際裝藥時,對傾倒方向的前墻、底部及廚房和廁所的炮眼單孔裝藥量稍微加大。3爆炸道和爆炸時間3.1非電導爆管自適應方案4幢擬爆樓共鉆鑿了約6500個炮眼。為確保所有炮眼均能準爆,并削減爆破地震效應對臨近危舊民宅的影響,原計劃采用非電導爆管閉合起爆網(wǎng)路多段微差起爆,因受當?shù)仄鸨骶咂匪?改用非電導爆管雷管起爆炮眼裝藥、電雷管網(wǎng)路傳爆管的聯(lián)合起爆方式,如圖3所示。3.2爆炸網(wǎng)絡先是非電導爆管起爆系統(tǒng)的并簇聯(lián),再并簇聯(lián),然后是并串聯(lián)的毫秒電雷管網(wǎng)路。(1)射擊眼爆炸管各部位炮眼分別裝以不同段別的毫秒非電導爆管雷管,其段別以樓房傾倒方向的反向遞增。各部位炮眼起爆雷管列于表1中。(2)戚繼光傳爆雷管各部位炮眼起爆雷管的導爆管就近20根并簇聯(lián),用2發(fā)并排的瞬發(fā)非電導爆雷管接力傳爆。(3)導爆管無側聯(lián)爆破各接力傳爆的非電雷管以各樓內各戶室為單位,就近將每10～16根傳爆雷管的導爆管再并簇聯(lián),然后用2發(fā)同段的毫秒電雷管并排引爆,所有引爆用的電雷管成并串聯(lián)網(wǎng)路。具體各區(qū)域引爆電雷管的段別列于表23.3不同部位的爆炸時間這4幢樓房爆破中各部位炮眼理論起爆時差列于表3。4爆炸安全本工程爆破安全上主要防范爆破飛石和爆破地震效應可能造成的損害。4.1爆破危險區(qū)范圍根據(jù)過去的爆破經(jīng)驗,在本設計裝藥量及適宜的炮眼堵塞情況下,飛石的最大距離一般不會達30m,而且村宅等需重點防護的建構筑物基本都位于擬爆樓傾倒方向的側背向,其受飛石損害的可能性較小。為了確保人員安全,在擬爆區(qū)劃定了爆破危險區(qū),爆破危險區(qū)范圍為:傾倒前方100m,兩側及后方各為50m。臨爆前10min爆破危險區(qū)內的人員全部撤離。4.2別爆區(qū)地震響應計算本工程爆破時,離爆區(qū)最近民宅地面質點振動速度V為:V=K(Q1/3/R)αV=Κ(Q1/3/R)α式中,Q為齊發(fā)爆破的總藥量或毫秒微差爆破中一段起爆的最大藥量,kg;R為危舊民宅離1#和2#區(qū)各段別爆區(qū)中心的距離,m;K和α分別為受地形、地質、爆破條件影響的系數(shù)和地震波衰減指數(shù)。據(jù)文獻取K=32.1,α=1.57。以R1=16m、Q1=6.0kg;R2=25m、Q2=10.0kg,代入計算得:V1=1.06cm/s；V2=0.68cm/s。V1=1.06cm/s；V2=0.68cm/s。振速值均接近于《爆破安全規(guī)程》規(guī)定的土坯房質點振動速度安全值,爆破點與土坯房均有高差陡坡阻斷地震波傳播,地震效應會迅速衰減。為確保安全可靠,在鄰近土房的單元減弱裝藥和降低炸高,以保證本工程爆破不致?lián)p傷周圍建筑物。5爆堆主觀因素2000年12月20日下午3點整,4幢宅樓按設計方向爆破倒塌。傾倒前方飛石最遠不超過25m,側向飛石則不超過15m。1#區(qū)樓房平均后坐近2m,前沖約6m。2#區(qū)樓房平均后坐0.5m,前沖約8m,未對東北角電線桿及拉線產(chǎn)生損害。2#區(qū)北樓西側距離不到15m的住宅區(qū)門衛(wèi)房窗玻璃完好無損。樓房坍塌解體比較充分,爆堆中部高度一般為3m。只有2#區(qū)北樓東2單元2戶的一層廚房北后墻只斜未倒,可能是該部位裝藥有所減弱造成的。爆破及樓房倒塌中,50m外沒有振感。爆后對各危舊民宅觀察量測、拍照并攝像,其原有裂縫沒有擴大和發(fā)展。本次工程爆破一次起爆炮眼多達6500個,實踐表明:(1)采用雙雷管并列加強傳爆非電導爆起爆系統(tǒng)的可靠性高。本工程爆堆清運完畢未發(fā)現(xiàn)未