18层倾斜大楼控制爆破拆除工程
完成时间:
工程地点:武汉市汉口江岸区三眼桥桥苑新村
完成单位:武汉爆破公司、铁道部第四勘测设计院控爆所、武汉安全环保研究院控爆所、长江科学院控爆所、武汉工业大学控爆所
项目主持人及参加人员:谢先启、金人夔、贾永胜、韩传伟、徐天瑞、吴剑峰、吴新霞、赵根、梁开水、房泽法、陈宝心
撰稿人:谢先启、贾永胜、韩传伟
1 工程概况
桥苑新村B栋18层楼地处汉口闹市区,为新建商住楼。在结构封顶进入粉刷阶段时,由于大楼基础出现不均匀沉降,导致整栋大楼向北西方向发生严重倾斜。至
大楼业主决定采用控制爆破技术立即将大楼予以拆除,以确保周围建筑物和人员的安全。大楼地面以上为18层,高
大楼东侧是某鞋厂生产车间,与其相距最近处
2 爆破拆除设计总体方案
2.1 对方案的要求
(1)以超常施工速度,在大楼可能自然倾倒前施爆。预计大楼将在
(2)技术可靠,措施得力,以确保周围人员、财产和建筑物的安全。大楼四周为工厂、商店和居民住宅,在确定方案时,必须确保爆破时的飞石、冲击波和振动不对周围产生破坏和影响。
(3)准确选择楼层,克服坍塌场地狭小、倾倒距离不够的困难,大楼地面以上高
2.2 方案分析
大楼爆破方案的确定,主要考虑了时间、环境、场地、施工、安全等因素,提出了以下四种方案:
第一方案:爆破第1~2层楼,让大楼向西定向坍塌的同时,向西北方向微倾。该方案的优点是:便于施工,便于防护,施工速度快,遇突变情况时施工人员撤离快,楼体高宽比大,便于倾倒。其缺点是:爆渣坍塌范围大,坍塌后爆渣会覆盖到西侧路面,造成交通中断,路旁管线破坏,即可能打断与道路平行敷设的高架通信、供电线路和地下埋设的煤气及自来水管道。
第二方案:爆破第1~2层楼和第9~11层楼,让大楼折叠后向西坍塌的同时,向西北方向微倾。该方案的优点是施工场地能满足坍塌要求。其缺点是:施工时间长,难以保证在
第三方案:爆破第l~2层楼和第6~8层楼,让大楼折叠后,向西坍塌的同时,向西北方向微倾。该方案的优点是:施工场地能满足坍塌要求,折叠部分高宽比大于1,钻孔气压损耗不大等。其缺点是:施工时间长,难以保证在
第四方案:在第三方案的基础上做适当调整,即只爆破第6~8层楼,第1~2层不爆破。该方案的优点是最大限度地满足了时间要求。其缺点是:大楼折叠坍塌后第4~5层楼将受到破坏,第l~3层楼再爆破施工将有一定难度。
2.3 实施方案
通过对时间、场地、施工、安全等因素进行反复分析和比较,权衡利弊,并经过专家论证,最后确定采用“半部西向倾倒”的爆破方案,其主要内容为:
(1)为争取时间,只爆破第6~8层楼,让6~18层楼在向西坍塌的同时,向西北方向微倾,第1~5层楼待6~18层楼施爆清渣后再行施爆。
(2)根据现有爆破器材,采用电雷管与非电雷管相结合的混合起爆系统,孔内与孔外延时相结合,段与段之间延时间隔为300~400ms。
(3)采用沙袋砌墙防护,与倾倒方向平行敷设,以减小第二次振动。
(4)承重墙体以垂直钻孔为主,平行钻孔为辅。
(5)大楼电梯间刚度大,但自身防飞石性能好,施爆时可彻底摧毁。
(6)第6~8层楼梯间采用外部装药,沙袋覆盖,与同层楼同步起爆。
(7)每层楼沿倾倒方向的最后一排承重墙不施爆,以保持相对稳定和倾倒方向准确。
(8)确保第6层楼钻孔、装药、连网在大楼自然倾倒前完成,处于起爆状态,并逐层向上发展至8层楼,遇突变情况只起爆6层楼。
3 爆破参数设计
3.1 炮孔布置
根据墙体结构和实际操作情况,采用两种布孔形式,即与墙体垂直钻孔形式(A)和与墙体平行钻孔形式(B)。
A形式:孔距a=25~
B形式:孔距a=25~
3.2 药量计算
单孔药量按g=KabH计算,根据不同的部位选取不同的K值。周边墙取K=
大楼总装药量约
3.3 起爆网路
根据大楼的结构特点、炮孔数量、现有爆破器材以及时间紧迫等情况,采用非电毫秒导爆管与电雷管相结合的起爆系统,孔内与孔外延时相结合。
第6层楼:采用3、5、8段,延时为950ms→1250ms→2350ms,∑△≥1400ms,全部孔内延时。
第7层楼:采用4、5、8段,延时为650ms→1550ms→2350ms,∑△≥1700ms,全部孔内延时。
第8层楼:采用4、5、8段,延时为650ms→1500ms→2350ms,∑△≥1700ms,全部孔内延时。
网路采用“并-串-串”形式,即导爆管采用“一把抓”接法与电雷管连接,每束导爆管用两枚即发电雷管起爆,前后绑扎,两发电雷管串联连接,然后串联连接于网路。
4 爆破效果
经过72小时连续施工,大楼于
(1)倾倒方向与设计倾倒方向基本一致;
(2)冲击波和飞石对周围建筑物没产生任何危害;
(3)二次振动由于采用了沙袋减振,周围建筑物完好无损;
(4)大楼坍塌后大部分剪力墙、梁已破碎折断,对清渣有利,整个爆破效果完全达到了设计要求和预期的目的。