复杂环境下 H 形8层框架结构楼房同向爆破拆除.pdf

第34卷 第4期 2017年12月 爆 破 BLASTING Vol. 34 No. 4 Dec. 2017 doi10. 3963／ j. issn. 1001 －487X. 2017. 04. 022 复杂环境下“H”形8层框架结构楼房同向爆破拆除 王洪刚， 韩传伟， 王 威， 徐华建， 于 伦 （ 武汉爆破有限公司， 武汉430023） 摘 要 “H”形结构楼房由独立的3部分组成， 各部分之间的距离仅0. 4 0. 7 m。为控制楼房爆破振动以 及塌落振动对城市轨道交通线的影响， 楼房采用向南同向定向爆破倒塌的方案进行拆除。为减少倒塌过程 中3部分相互作用对楼体倒塌过程中的空中姿态以及倒塌后的爆堆形态的影响， 确保楼房的爆破效果， 采用 人工预先拆除楼体间的阳台、 合理选择各部分之间的爆破时差等综合措施。爆破后楼房按照要求倒塌， 爆破 达到了预期效果。 关键词 爆破拆除；框架结构；定向倒塌；振动控制；倒塌效果 中图分类号 TU746. 5 文献标识码 A 文章编号 1001 －487X（2017）04 －0120 －05 Directional Explosive Demolition of“H”Type Eight-layer Frame-structured Reinforced Concrete Building WANG Hong-gang，HAN Chuan-wei，WANG Wei，XU Hua-jian，YU Lun （Wuhan Blasting Engineering Co Ltd，Wuhan 430023，China） Abstract The“H”type building was divided into 3 independent parts，the distance between each part was 40 70 cm. In order to reduce the influence caused by blasting and collapse vibration on urban rail transit，each part of the building was demolished by the same direction to south. In order to obtain a good blasting effect and to reduce the interaction among the 3 parts during the process of collapse and the influence of blasting muck pile，manual and mechanical s were used to demolish the balcony of buildings. Meanwhile，the reasonable delay time was pro- posed. The monitoring data show that all of the buildings were collapsed as designed expectation in blasting. Finally， the blasting project caused no damage to the surrounding protection objects. Key words explosive demolition；frame structure；direction collapse；vibration control；collapse effect 收稿日期2017 －08 －11 作者简介王洪刚（1980 －） ， 男， 硕士研究生、 爆破高级工程师， （E- mail）434347099＠ qq. com。 通讯作者王 威（1986 －） ， 男， 硕士研究生、 工程师， （E-mail）4343 47099＠ qq. com。 1 工程概况 1. 1 周围环境 楼房位于武汉市京汉大道与民意四路交汇处。 大楼东侧4 m处是待拆除的6层居民楼； 南侧是拆 迁后的空地， 距待拆除的6层居民楼84 m； 西侧距 原装潢学校5层楼58 m； 北侧距1层民房6 m， 距待 拆8层居民楼16 m， 距京汉大道52 m， 距轻轨66 m。 周围环境见图1。 1. 2 楼房结构 楼房为8层框架结构居民楼， 平面整体呈“H” 形， 由相互独立的三部分组成， 依次为南区、 中区和 北区。楼房长53. 4 m、 宽44. 6 m、 高25. 8 m， 立柱 截面主要尺寸有500 mm 500 mm和600 mm 600 mm两种， 楼板为现浇板， 厚10 cm。楼房结构见 图2、 图3。 万方数据 图1 周围环境平面示意图（ 单位m） Fig. 1 Schematic diagram of surroundings（unitm） 图2 楼房平面图（ 单位mm） Fig. 2 Schematic diagram of floor plan（unitmm） 图3 楼房立面图（ 单位mm） Fig. 3 Schematic diagram of profile（unitmm） 2 爆破拆除方案 2. 1 工程特点 楼房各部分间的距离小， 倒塌过程中存在相互 影响， 空中姿态控制难度大。 可供选择的倒塌方向有限， 楼房北侧、 东侧均有楼 房未拆除， 只有南侧和西侧可以为楼房倒塌提供场地。 楼房倒塌后存在爆堆堆叠现象。 2. 2 爆破总体方案 根据楼房的环境， 楼房西侧和南侧可以为倒塌 提供场地， 为了确保楼房倒塌效果， 大楼采用“整体 向南定向倒塌”的爆破方案， 该方案可最大限度降 121第34卷 第4期 王洪刚， 韩传伟， 王 威， 等 复杂环境下“H” 形8层框架结构楼房同向爆破拆除 万方数据 低对轻轨的影响［ 1-3］。 3 爆破设计 3. 1 爆破切口设计 本次爆破南区切口布设在1 3层； 中区切口布 设在1 3层； 为防止倒塌后爆堆堆积过高， 确保北 区的破碎效果， 北区布设2个切口， 分别布设在1 3层、6层。切口布设见图4。切口范围内立柱高度 见表1。 图4 爆破切口示意图（ 单位mm） Fig. 4 View of blasting cut（unitmm） 表1 爆破切口高度（单位m） Table 1 Height of blasting cut（unitm） 楼层 南区 中 区 北 区 A轴B轴C轴D轴E轴F轴G轴H轴I轴J轴K轴 一层2. 41. 80. 62. 41. 81. 20. 63. 02. 41. 80. 6 二层1. 81. 5－1. 81. 5－1. 81. 51. 2－ 三层1. 5－－1. 51. 21. 51. 2－－ 六层－－－1. 51. 21. 2－ 3. 2 爆破参数 立柱爆破参数见表2。 3. 3 爆破网路 孔内采用MS16（1020 ms）导爆管雷管， 每排同 时起爆， 排间自南向北采用MS9（310 ms）导爆管雷 管接力延时， 其中C、D轴间与G、H轴间采用MS11 （460 ms） 接力延时的起爆网路。为保护网路安全， 在C、D轴和G、H轴间悬挂1层防护网。层间采用 MS7（200 ms） 导爆管雷管接力延时起爆［ 4，5］。 表2 孔网参数及爆破药量设计表 Table 2 Blasting parameters 构件 名称 尺寸／ cm 最小抵抗 线w／ cm 孔距 a／ cm 排距 b／ cm 孔深 l／ cm 单耗k／ （gm －3） 实际装单孔 装药量q／ g 立柱50 502530351333100 立柱60 603030451389150 221爆 破 2017年12月 万方数据 网路分区见图5， 每响爆破时间见表3。 图5 网路分区示意图 Fig. 5 Detonating net 表3 延期时间表 Table 3 Schedule of delay time 楼层1区2区3区4区5区6区7区8区9区10区11区 1层 031062010801390170020102470278030903400 10201330164021002410272030303490380041104420 2层 200510－128015901900－267029803290－ 12201530－230026102920－369040004310－ 3层 400－－14801790－－28703180－－ 1420－－25002810－－38904200－－ 6层 333036403950－ 435046604970－ 4 爆破效果与体会 4. 1 爆破效果 起爆后， 大楼南区首先向南倾倒， 中区和北区依 次向南倒塌。南区楼房倒塌破碎效果比较好； 中区 楼体倒塌后堆叠在南区爆堆上， 破碎效果良好； 北区 楼体倒塌解体后堆积在中区爆堆上，爆堆最高约 9 m， 楼房北区靠近东侧部分未与其它楼体重叠堆 积部分爆堆较低。北区楼体倒塌后， 后排未出现明 显后坐现象， 北侧6 m处的民房完好无损。见图6。 4. 2 几点体会 （1） 多个相互独立的分区楼体之间在同向定向 爆破倒塌过程中存在相互作用， 爆破时需合理安排 起爆顺序及时差， 减少楼体间的相互影响， 区间起爆 时差选择应根据各区倒塌历程不同适当予以调整。 （2）中区楼体倒塌后爆堆堆积在南区爆堆之 上， 北区楼体倒塌后爆堆堆积在中区爆堆之上， 在其 触地过程中首先对先倒塌的爆堆进行压缩， 使得之 321第34卷 第4期 王洪刚， 韩传伟， 王 威， 等 复杂环境下“H” 形8层框架结构楼房同向爆破拆除 万方数据 前的爆堆解体更加充分， 同时也使得楼体的触地冲能得到有效缓解， 有效降低了触地振动。 图6 爆破照片 Fig. 6 Blasting pictures 由于受两侧楼体的挤压或阻挡作用， 塌落速度 减缓或过程受到影响， 造成5 7层破碎不充分， 应 对未爆楼层采取增设爆点或降低刚性等措施［ 6-8］。 （3） 组合结构楼房的分区多向爆破拆除应在加 强结构倒塌过程与相互间作用分析的基础上， 科学 确定倒塌方向、 起爆时序、 爆破高度等关键参数及预 处理方案。 参考文献（References） ［1］ 张建平， 费鸿禄， 曲广建， 等.异形截面楼房定向爆破 的关键技术和应用［J］.爆破，2017，34（1） 117-123. ［1］ ZHANG Jian-ping，FEI Hong-lu，QU Guang-jian，et al. 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Blasting，2015，32（1） 1-4. （in Chinese） （下转第136页） 421爆 破 2017年12月 万方数据 （1） 耐火隔热材料包裹容器内水的温升速率以 及蒸发量表明多层陶瓷纤维隔热效果最好， 陶瓷纤 维（ 外层铝箔） 隔热效果次之， 单层陶瓷纤维隔热效 果相对最差。 （2） 通过在陶瓷纤维外层粘上一层铝箔， 可有 效减少炮孔中高温气体透过陶瓷纤维， 另外在高温 下热辐射的等效传热系数是温度的四次方关系， 因 此在陶瓷纤维外层粘上一层铝箔可以有效减少热辐 射的影响。 （3） 采用多层陶瓷纤维除了其厚度能有效提高 隔热效果， 其层与层之间因未能紧密贴合而夹着空 气也能使整体的导热系数降低， 因此其有利于提高 隔热效果， 但其不符合现场要求且成本较高。 （4） 耐火隔热套筒与药卷之间的空气导热系数 较低， 但药卷的表面温度在短时间内就达到水沸点温 度后仍继续上升， 不利于保护药卷， 而耐火隔热套筒 与药卷之间的水可使药卷长期保持在水浴环境中。 （5） 现场试验后耐火隔热套筒内的水位下降到 一半以上， 但水位以上的乳化炸药外表面无烧焦痕 迹， 因此耐火隔热套筒可在高温火区爆破中应用， 但 需要改进防止套筒投递过程引起外层结构破坏导致 套筒中的水流失。 参考文献（References） ［1］ 齐俊德， 禹学成.浅谈宁夏煤田火灾现状及综合治理 ［J］.陕西煤炭，2007（1） 36-38. ［1］ QI Jun-de，YU Xue-cheng. Present situation and compre- hensive treatment of fire accident in Ningxia coal-field ［J］. Shanxi Coal，2007（1） 36-38.（in Chinese） ［2］ 张贵峰， 廖新旭， 王 涛.大石头露天煤矿高温火区爆 破技术应用［J］.现代矿业，2014（2） 135-136，138. ［2］ ZHANG Gui-feng，LIAO Xin-xu，WANG Tao. Application of blasting technique for high temperature area blasting in Dashitou opencastcoalmine［J］. 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