復(fù)雜環(huán)境下雙樓聯(lián)體結(jié)構(gòu)混凝土廠房的控爆拆除

復(fù)雜環(huán)境下雙樓聯(lián)體結(jié)構(gòu)混凝土廠房的控爆拆除

1鋼筋混凝土澆注室恩施能源有限公司3#和4#宿舍是雙層統(tǒng)體混凝土磚混結(jié)構(gòu)。兩個陽臺上有一個樓梯。一個翼寬10米，長15米。六個頂層（位于東翼和南翼的4-m高儲藏室），高度約20米。每個樓層160平方米，每個樓層約38.4米。底層儲藏室為厚42cm石灰砂漿砌筑的38磚墻,上部為厚28cm石灰砂漿砌筑的24磚墻,承重立柱尺寸均為37cm×37cm,磚體為灰沙磚;樓梯和橫梁為鋼筋混凝土整體澆注,其中3#東翼有后期加間的4根立柱,其結(jié)構(gòu)為混凝土澆注。待爆樓東為5m寬馬路,馬路以東是籃球場;南為賓館大院圍墻,圍墻與待爆大樓最小距離為0.5m,8層賓館大樓與待爆樓房最小距離為2.2m,且其地面標(biāo)高低于4#樓4.2m;西面3.5m為7層5#樓房、16.5m處為7層6#樓房,5#、6#兩樓房地平比待爆4#樓房高3m;北面29m處有一座8層7#樓房和一座4層樓房,與待爆樓之間有馬路和花壇,花壇B及部分樹木在爆前已移開。3#樓北面有兩棵貴重樹木,賓館大院里有桂花樹,3#、4#宿舍樓之間有地下通訊電纜。周圍環(huán)境詳見圖1。2爆炸技術(shù)的設(shè)計2.1d#樓一次性整體北定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向大定向跨北定向大定向大定向大定向跨穩(wěn)定性新技術(shù)方案根據(jù)大樓的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和環(huán)境條件,通過多方案比較和選擇,決定首先將3#樓一次性整體向北定向倒塌;4#北翼和4#南翼中間共用樓梯首先進(jìn)行預(yù)處理,將其中間全部切斷,切斷寬度不小于1m,然后將4#北翼一次性整體向東傾倒,再將4#南翼一次性整體向北傾倒,見圖1。2.2爆破切口設(shè)計結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn),將3#樓和4#北翼樓一層和二層各設(shè)計一個爆破切口,炸高均為2.0m,4#南翼樓三層增加一個小爆破切口,爆破切口區(qū)斷面形狀均為楔形,其切口底部相對標(biāo)高為地坪以上0.3m。2.3外墻承重墻預(yù)處理在保證大樓結(jié)構(gòu)絕對穩(wěn)定的前提下,為了改變樓體的受力狀態(tài),減少鉆孔工作量,實(shí)現(xiàn)大樓的順利倒塌,在爆破施工前對大樓的結(jié)構(gòu)進(jìn)行以下人工預(yù)處理:(1)承重墻處理。傾倒方向的外承重墻窗臺以下的墻體,爆前予以人工拆除;樓中間的縱向內(nèi)承重墻沿每個門框的左側(cè)(左翼)或右側(cè)(右翼)每隔1.5m預(yù)拆除寬1.0～1.5m、高1.8m的缺口,以減少鉆孔和裝藥工作量。(2)樓梯的處理。3#東翼與3#西翼間的樓梯人工預(yù)處理至三樓。4#北翼與4#南翼間的樓梯將其中間全部切斷,切斷寬度不小于1m。(3)非承重隔墻的預(yù)處理。爆破切口所在樓層的非承重墻應(yīng)全部拆除,以免形成支撐而影響樓體傾倒。2.4孔底集中藥劑結(jié)構(gòu)圖2所有承重磚墻均采用梅花形式布孔方式,底排距地坪0.3m;混凝土立柱沿中心線偏離0.02m交錯布孔,炮孔間距0.3m。本工程采用乳化炸藥,墻體和立柱采用孔底集中裝藥結(jié)構(gòu)。所選爆破參數(shù)列于表1。2.5孔內(nèi)裝導(dǎo)爆管由于3#、4#樓房周圍環(huán)境及自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,采用孔內(nèi)高段位、孔外低段位微差爆破網(wǎng)路,3#(東、西翼)、4#北翼、4#南翼順序依次起爆。3#(東、西翼)孔內(nèi)裝3、4、5、6段導(dǎo)爆管雷管,4#北翼孔內(nèi)7、8、9、10段導(dǎo)爆管雷管,4#南翼孔內(nèi)21段導(dǎo)爆管雷管,孔外3#(東、西翼)、4#南翼瞬發(fā)導(dǎo)爆管雷管和4#北翼5段導(dǎo)爆管雷管束狀連接后并入主起爆網(wǎng)路。并串聯(lián)微差導(dǎo)爆管雷管爆破網(wǎng)路為主、串聯(lián)電爆網(wǎng)路為輔的綜合爆破網(wǎng)路,用電容式高能起爆器起爆。3安全安全3.1觸地振動速度待爆樓以磚混結(jié)構(gòu)為主,僅有部分樓梯和加間立柱為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),坍塌觸地時以散體沖擊為主,分段充分,經(jīng)計算觸地振動速度v=2.32cm/s<3cm/s,因此本爆破工程的地震效應(yīng)不會對附近建筑物造成損害。對于地下通訊電纜采用堆積高約1m的垃圾碎碴作為緩沖材料加以防護(hù)。3.2破參數(shù)產(chǎn)生的個別飛石的飛行距離根據(jù)類似爆破工程中所獲得的經(jīng)驗(yàn),采用上述爆破參數(shù)產(chǎn)生的個別飛石的飛行距離不會超過30m。如果采用緩沖材料加以覆蓋防護(hù),對周圍的人員和建構(gòu)筑物及設(shè)施造成危害的可能性極小。3.3竹排和樓角的防護(hù)作為重點(diǎn)保護(hù)對象的8層賓館的樓角和爆區(qū)周圍的名貴樹木,8層賓館為仿古飛檐斗拱式結(jié)構(gòu),其飛檐琉璃瓦極易損壞,是本次爆破防護(hù)的重點(diǎn)。8層賓館的樓角距離僅有2.2m。由于磚混樓房爆破拆除的坍塌較為突出,所以對樓角僅用竹排搭起一豎面是不夠的,可能會被坍塌下來的碎塊壓垮,造成防護(hù)體的破壞從而導(dǎo)致樓角的損壞。采用鋼管支架將竹排搭成一斜面對樓角進(jìn)行全面防護(hù),既能使鋼管對竹排起到很好的支撐作用,又能使坍塌下來的碎塊滑下,減少擠壓。3#樓北面的樹木材質(zhì)較脆,容易折斷,應(yīng)防止坍塌產(chǎn)生的灰塵氣浪將豎立的防護(hù)竹排沖擊破壞,進(jìn)而損壞樹木。將竹排搭成三角形截面的立體防護(hù),再用幾根粗竹竿分別支撐竹排和樹干,三角形立體防護(hù)可以對灰塵氣浪起分流作用,削弱沖擊壓力,提高防護(hù)質(zhì)量。對3#樓南面的一排桂花樹,將編織袋裝滿沙土碼放樹干周圍至1m;同時對4#樓角的樹用竹跳板內(nèi)貼一層,外碼放三層砂土袋至2m加以防護(hù),防止樓房坍塌過程產(chǎn)生的碎塊損傷桂花樹。4爆堆高度測量爆破后兩座樓房按設(shè)計方案依次傾倒,解體充分,周圍建構(gòu)筑物及需保護(hù)樹木基本無損傷,特別是4#樓角的樹木,周圍爆堆堆高1m,但樹干無損壞,取得良好效果。經(jīng)實(shí)際測量,爆堆最高約為9m,平均爆堆高度約為5m。爆后觀測,3#、4#樓房基本沒有后坐。由于地勢較周圍高,坍塌范圍較突出,4#南翼約為10m、4#北翼向北約為12m,3#向南約為5m、向北約6m、向東約7m。5加強(qiáng)對墻體淋濕及墻面的防護(hù),降低爆破灰黑(1)磚混結(jié)構(gòu)樓房的控制爆破,坍塌較為明顯,在確定爆破方案時應(yīng)充分考慮樓房在坍塌過程中的后坐問題。由于磚混結(jié)構(gòu)樓房的爆破產(chǎn)生的灰塵比較嚴(yán)重,在爆破前應(yīng)將墻體淋濕及樓面部分注水封閉,降低爆破灰塵危害。(2)對防護(hù)的樹木,采用三角形截面的立體防護(hù),并在防護(hù)體后加強(qiáng)支撐,分流坍塌產(chǎn)生的灰塵沖擊氣流,減少由于防護(hù)體損壞的二次破壞。(3)