2   爆破方案

根据需要拆除的建筑群体的结构特点和周围环境情况，以确保整个拆除爆破过程的安全为原则，同时为了加快拆除施工速度，该建筑群采用以下拆除方案：

(1)对原市政府办公楼和公安局办公楼周围高度小于两层的辅楼采用液压破碎锤机械拆除方法，在爆破前拆除，以确保两楼主体的可靠倾倒；

(2)为了加快拆除速度，避免人工或机械拆除的危险，对两楼采用定向爆破方法拆除。定向倾倒方向为：原公安局办公楼设计为向西北方向倾倒；原市政府办公楼向西南倾倒(见图1)，并在钻孔期间采用机械和人工拆除两楼的外层和内部所有影响定向爆破的配套设施及管道。

(3)为了加快爆破前预处理的施工速度，对设计炸高段的公安局办公楼的中央大厅及原市政府办公楼的电梯间及倒塌方向一侧的外围墙体采用机械液压锤全部拆除。

(4)为了确保两楼的顺利倒塌及改善框架结构体的解体效果，爆破前对两楼1～5层的楼梯分段切割。

(5)为了确保公安局办公楼向北倾倒过程中的后坐不会影响到南侧居民楼的安全，对距居民楼最近(4．5m)的公安局办公楼东南角的两根支撑立柱不布置炮孔，而利用大楼向北倾倒时的倾覆力矩强行使其折断，以控制东南角的后坐距离在2．0m范围内。

(6)爆破后的钢筋混凝土梁柱经过机械二次破碎后，废渣采用挖掘机或装载机装车，自卸车外运至废土场。

3   爆破参数与计算

为简化起见，仅以公安局办公楼为例说明。

3．1承重立柱部分

3．1．1  炸高(h)

为了实现办公大楼的定向倒塌，根据计算和经验确定炸高为1～4层，对1～3层的定向倾倒一侧(北侧)三排所有承重立柱全部布孔，倾倒反侧承重立柱的一楼部位布置1个炮孔，以形成大楼倾倒时的旋转铰，所有影响倾倒的墙体全部采用机械和人工提前破坏。大楼的4层倾倒一侧的三排承重立柱只布置由北向南递减的炮孔。由此确定的倒塌一侧的最大炸高h>14．0m。

3．1．2布孔参数

(1)孔距(a)。由于立柱断面和配筋都存在差异，应该根据不同截面布置炮孔。对于断面积为500mm×500mm的承重立柱，最小抵抗线为250mm，确定炮孔间距为a₁=450mm；对于断面积为600mm×600mm的承重立柱，最小抵抗线为300mm，确定炮孔间距为a₂=500mm；对于断面积为700mm×700mm的承重立柱，最小抵抗线为350mm，确定炮孔间距为a₃=550mm。

(2)孔深(l)。三种断面立柱钻孔深度分别为：l₁=500×0．7=350mm；l₂=500×0．7=350mm；l₃=500×0．7=350mm。

(3)单位耗药量K。根据经验公式计算以及爆破实践，确定标准单位炸药消耗量为K=400g／m³。实施爆破前，还要根据试验炮的破碎效果进行修正。

(4)单孔炸药量Q。根据单孔炸药量计算公式：Q = Kabl

计算得三种断面的钢筋混凝土立柱的单孔炸药量分别为：

Q₁=400×0．5×0．5×0．45=45．0g，实际取Q₁=50．0g；

Q₂=400×0．6×0．6×0．50=72．0g，实际取Q₂=80．0g；

Q₃=400×0．7×0．7×0．55=107．8g，实际取Q₃=110．0g。

3．2承重梁部分

对公安局办公楼实施爆破作业时，为了使楼房的整体结构得到进一步的破坏和解体，确保大楼顺利实现定向倾倒，除对承重立柱钻孔爆破外，还需要对框架梁中的主、次梁进行局部破坏。主要是破坏梁柱的接点，即在框架梁与立柱两侧布置2～3个药包，并与立柱同时实施爆破。框架梁炮孔布置见图2。

3．2．1孔距和孔深

框架梁断面分别为350mm×700mm、350mm×1000mm和350mm×1300mm三种。由于断面宽度相等，则炮孔间距也相同，即a=300mm。

孔深分别为l₁=500mm；l₂=500mm；l₃=500mm。

3．2．2单孔药量(Q)

框架梁的单孔药量计算方法与立柱相同，计算的药量分别为：

Q₁=400×0．35×0．70×0．30=29．4g，实际取Q₁=30．0g；

Q₂=400×0．35×1．00×0．30=42．0g，实际取Q₂：45．0g；

Q₃=400×O．35 x 1．30×0．30=54．6g，实际取Q₃=60．0g。

3．2．3钻孔总数及总药量

(1)钻孔总数：1982个；

(2)炸药总消耗量：126．7kg。

4   起爆顺序、延时时间及爆破网路

公安局办公楼共有4排支撑立柱，选用半秒延时的非电塑料导爆管雷管，从大楼倾倒一侧开始逐排立柱依次起爆，起爆延时为0．5s，同时为了降低一次最大起爆药量，同一排支撑立柱的一、二层和三、四层取相邻两段，延时也是0．5s．设计的起爆顺序从定向倾倒一侧开始：第1排的一、二层立柱(1段)→第1排的三、四层立柱(2段) →第2排的一、二层立柱(3段) →第2排的三、四层立柱及第3排一、二层立柱(4段) →倾倒反侧支撑立柱形成铰支点(5段)。根据爆破实践经验，为了保证网路起爆的准确性，采取孔内半秒延时的塑料非电导爆管雷管，孔外一套串联电雷管、一套串联非电塑料导爆管雷管的两套独立起爆网路。

5   爆破安全分析

5．1爆破地震波

根据延时起爆顺序的安排，两栋大楼爆破时一次起爆同段的最大药量小于30．0kg。

计算结果表明：本次拆除爆破所产生的地震波不会影响到周围建筑物的安全。

5．2爆破飞石控制

为了有效地控制个别碎块的飞溅距离，必须严格按照防护要求，对所有装药部位进行防护，并对个别炮孔偏离混凝土梁柱，要重新补孔或调整装药量。

为防止公安局办公楼触地产生的个别飞石对周围设施可能造成损坏，在爆破倒塌方向距该楼45m处用钢管和双层苇帘搭设高度不小于5．0m的飞石遮挡墙；另外，爆破前对预计倒塌范围内的混凝土地坪进行了预处理，铺设松散土层，以减少楼房主体触地时产生的飞石。

为了防止爆破时个别碎块的飞溅，爆破前要对所有装药部位的外侧悬挂双层苇帘防护，对距离被保护建筑物较近，且面向其门窗等装药的部位，在苇帘外侧加设一层铁丝网。迎向对面居民楼的公安局办公楼的南侧窗户，在爆破前全部用苇帘封闭。

6   爆破效果

原呼和浩特市公安局办公楼和市政府办公楼，经过15天的钻孔及机械破碎预处理，于2005年5月17日5时30分同时实施了爆破。两栋大楼以1．5s的延时顺序按照设计的方向倒塌。此次爆破，两栋大楼实际使用炸药235kg，雷管约6000发。从摄像资料可观测到，爆破缺口的支撑力柱瞬间被摧毁，楼房的倾倒速度较快，公安局办公楼正前方的个别爆破碎块飞溅距离达60m。从爆破效果来看，楼房倾倒一侧的钢筋混凝土梁柱在倾倒过程及触地过程中产生扭曲变形及破坏，而倾倒反侧的结构还较完整，但也出现不同程度的扭曲变形。爆破过程中，除了距公安局办公楼东南角最近的居民楼迎向爆区一侧的个别窗户玻璃破碎外，没有对周围的建筑群体及设施造成损害。爆破后的混凝土梁柱经过机械二次破碎、废渣外运，在10天内全部完成。根据两栋大楼的爆破效果分析，有以下几点体会：

(1)公安局办公楼东南角距居民楼仅4．5m，为了确保居民楼的安全，施工中采取保留反侧两根立柱不炸的技术措施是非常有效的，爆破后测量此处的后坐距离为1．2m，而其余部位的后坐距离为2．0～4．Om。

(2)爆破后的观测和分析认为，公安局办公楼邻近居民楼的个别玻璃破碎的原因是楼房倾倒瞬间，钢筋混凝土支撑立柱弯曲破坏中的混凝土碎块飞溅的结果，这一点也提示我们，在高层建筑物爆破拆除中，对支撑部位在弯曲破坏能量作用下产生的二次碎块飞溅也要引起足够的重视，并采取相应的防护措施。

(3)折线形结构平面的市政府办公楼向弧外侧顺利倾倒，取决于所设计的起爆顺序、炸高的合理性和结构自身强度的大小。

(4)高层和刚度较高的框架结构建筑体的定向倾倒，必须适当提高定向缺口的高度和保证保留部分具有足够的支持强度，这是实现定向爆破倾倒的两个关键技术问题。

(5)剪力墙结构要比框架结构的建筑物的爆破难度大，爆破前要对剪力墙进行合理的预处理，以提高定向倒塌的可靠性和减少钻孔数量，降低爆破成本。

(6)对于建筑物的定向爆破，爆破缺口内支撑立柱的炮孔药量必须要保证混凝土飞出钢筋笼外，装药部位的钢筋有明显的变形而形成“鸟笼”，才能使楼房瞬间失稳，产生足够的倾覆力矩，确保其完全倒塌。

摘自《中国典型365体育与技术》