控制爆法拆除十層藥材倉(cāng)庫(kù)

控制爆法拆除十層藥材倉(cāng)庫(kù)

1項(xiàng)目總結(jié)由于永清街的搬遷項(xiàng)目需要，省級(jí)醫(yī)藥貢品進(jìn)出口公司決定在10層采礦倉(cāng)庫(kù)中拆除10層藥品倉(cāng)庫(kù)。為確保安全,加快施工進(jìn)度,擬采用控爆法拆除。1.1發(fā)部住宅大跨小區(qū)內(nèi)省醫(yī)藥保健品進(jìn)出口公司十層藥材倉(cāng)庫(kù)位于漢口黃浦大街與沿江大道交匯處的永清綜合商務(wù)區(qū)內(nèi),藥材倉(cāng)庫(kù)東南50m為露天陶湯罐批發(fā)部,南側(cè)63m處是圍墻和門房,圍墻外是沿江大道;西南70m靠近沿江大道圍墻處是住宅樓,西邊30m為打樁設(shè)備,124m處是盧溝橋路,140m是怡景花園;西北38m是施工隊(duì)臨時(shí)住宅樓,60m是中原廠住宅樓;正北150m處有兩棟住宅樓;東北60m為漢口鐵路醫(yī)院,東面12m為正在人工拆除的三層樓,黃浦大街距爆區(qū)200m,距武漢長(zhǎng)江二橋250m。1.2方面的混凝土框架結(jié)構(gòu)省醫(yī)藥保健品進(jìn)出口公司十層藥材倉(cāng)庫(kù)建于1982年,長(zhǎng)32.8m,寬30.1m,高31.5m,建筑面積7500m2,為十層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),1~9層層高3m,第10層層高4.5m。建筑物承重部位主要為48根立柱,由南往北分為8排,8、7排各9根,6~1排各5根,8、7排間有一個(gè)樓梯間和一個(gè)電梯井。立柱斷面為0.8m×0.8m,0.6m×0.6m,0.5m×0.5m,0.4m×0.4m,兩短邊對(duì)稱布筋各4根,直徑為25mm。建筑物內(nèi)外墻厚0.24cm~0.37cm。樓房西側(cè)從+12m到+0m有一個(gè)寬2m的滑梯。1.3拆除爆炸要求(1)確保完成工作精心施工,嚴(yán)密組織,滿足業(yè)主所提出的施工工期要求。(2)安全加強(qiáng)爆破安全防護(hù),防止爆破振動(dòng)、個(gè)別飛石、沖擊波對(duì)周圍居民樓、宿舍、人員和市政設(shè)施造成危險(xiǎn)。(3)確保質(zhì)量按照設(shè)計(jì)要求確保樓房順利倒塌,能滿足機(jī)械清運(yùn)的要求。2爆炸原理和總體規(guī)劃2.1藥包中的缺陷建筑物的定向爆破拆除原理是在其一定高度的承重構(gòu)件中按一定原則布置大量微型藥包,利用炸藥爆炸產(chǎn)生的能量來(lái)破壞建筑物主要受力構(gòu)件的強(qiáng)度,使其結(jié)構(gòu)失去承載能力,在自身重力作用下失穩(wěn),使建筑物重力與地面支撐力之間形成旋轉(zhuǎn)力偶,產(chǎn)生偏斜位移,從而使之變形破壞,導(dǎo)致倒塌、沖擊地面而解體。2.2積極開(kāi)展空間和網(wǎng)絡(luò)攻擊。在市區(qū)中心,臺(tái)根據(jù)周圍的環(huán)境條件及樓房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),本次爆破工程的難點(diǎn)在于:(1)周圍環(huán)境復(fù)雜,爆破振動(dòng)和飛石控制要求高。整個(gè)拆除工程位于漢口黃浦大街與沿江大道交匯處的永清綜合商務(wù)區(qū)內(nèi),在市區(qū)中心,鄰近武漢高檔住宅區(qū)怡景花園。由于樓房高、爆破炸高大,高空飛石的防護(hù)帶來(lái)很大難度。特別在市區(qū)中心,飛石對(duì)周圍的市政管網(wǎng)和周邊建筑物等都會(huì)產(chǎn)生破壞,造成不可預(yù)計(jì)的后果。(2)樓房長(zhǎng)32.8m,寬30.1m,高為31.5m,類似正方體結(jié)構(gòu),定向倒塌難度大。(3)工期緊,干擾大。全部拆除在8d內(nèi)完成。拆除舊設(shè)備和管網(wǎng)工作與打眼工作同時(shí)進(jìn)行,給鉆眼作業(yè)帶來(lái)很大的難度。根據(jù)待拆樓房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、周圍環(huán)境及爆破拆除要求,爆破拆除總體方案為:采用不同炸高差和時(shí)間差方法實(shí)現(xiàn)向南傾倒爆破方案。2.3開(kāi)錨點(diǎn)確立開(kāi)大洞,開(kāi)異形洞為了使樓房順利倒塌,減少爆破工作量和炸藥用量,以減小爆破振動(dòng),對(duì)能夠拆除的部位盡量預(yù)先拆除。(1)用人工方法,將6m以下的墻體門窗及6m以上的內(nèi)墻事先進(jìn)行拆除,6m以上的外墻只在裝藥立柱旁開(kāi)拱形洞,確保覆蓋即可;(2)電梯間和樓梯間的強(qiáng)度較大,對(duì)樓房倒塌影響較大,爆破前應(yīng)進(jìn)行必要的處理,破壞其強(qiáng)度和剛度,墻上開(kāi)拱形洞,“化墻為柱”。電梯間處理到五樓;(3)滑梯和1~5樓的每段樓梯最上和最下一階踏步采用人工破碎,使鋼筋裸露,樓梯轉(zhuǎn)折處的平臺(tái)中間打一個(gè)0.5m寬的缺口;(4)爆破缺口范圍內(nèi)的廁所、水房以及垃圾通道等不利于傾倒的建筑設(shè)施預(yù)先拆除;(5)拆除廠房?jī)?nèi)的鋼結(jié)構(gòu)、電梯及切斷該樓的水電氣、通信等管線;(6)現(xiàn)澆砼樓面用風(fēng)鎬切割出寬約20cm的縫,破壞其整體性;(7)順著倒塌方向的梁板對(duì)樓房倒塌亦有較大影響,爆破前對(duì)每一跨用人工將其截?cái)鄡商?余者及縱向梁和主樓一起爆破。2.4高柱平臺(tái)下排立柱及無(wú)梯間炸高+6m水平以下8~3排承重立柱和電梯間墻炸高取4.5m,2排承重立柱炸高取3.0m,1排立柱炸高取0.5m(每柱布1~2個(gè)炮孔);+6m、+12m水平上8~3排承重立柱和電梯間炸高取1.5m,2排立柱炸高取1.0m,1排立柱炸高取0.5m;+18m水平上8~4排承重立柱和電梯間炸高取1.5m,3排立柱炸高取0.5m。2.5雷管起爆順序根據(jù)樓房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采用非電毫秒雷管與電雷管相結(jié)合,孔內(nèi)與孔外延時(shí)相結(jié)合的爆破網(wǎng)絡(luò)。孔內(nèi)采用非電雷管,孔外采取“一把抓”的聯(lián)接方式,每把25發(fā)以內(nèi)。用2發(fā)非電雷管傳爆,每4~10發(fā)傳爆非電雷管再“一把抓”,用2發(fā)電雷管起爆。電雷管采用串聯(lián)起爆網(wǎng)路,用起爆器起爆。樓房起爆延時(shí)順序:樓房定向傾倒爆破時(shí),各構(gòu)件起爆順序?yàn)?+6m水平以下8~7排立柱和電梯間墻孔內(nèi)采用1ms非電毫秒雷管,6~5排立柱孔內(nèi)為9ms非電毫秒雷管,4~3排立柱孔內(nèi)為13ms非電毫秒雷管,2~1排立柱孔內(nèi)為15ms非電毫秒雷管。+6m水平、+12m水平、+18m水平上8~7排立柱和電梯間墻孔內(nèi)采用9ms非電毫秒雷管,6~5排立柱孔內(nèi)為13ms非電毫秒雷管,4~3排立柱孔內(nèi)為15ms非電毫秒雷管,2~1排立柱孔內(nèi)為15ms非電毫秒雷管,排間用5ms非電毫秒雷管延期。3爆炸安全技術(shù)3.1爆炸飛石的控制與保護(hù)3.1.1獨(dú)立控制(1)深入現(xiàn)場(chǎng)考察在設(shè)計(jì)之前要查閱被爆建筑物結(jié)構(gòu)資料、地質(zhì)資料,深入現(xiàn)場(chǎng)對(duì)被爆建筑物及周圍環(huán)境進(jìn)行仔細(xì)勘查,摸清被爆體的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、風(fēng)化程度、軟弱部位等因素及其施爆環(huán)境,然后進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)與施工。(2)爆破方案的確定根據(jù)爆破要求、施爆體的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、軟弱部位等因素及被保護(hù)對(duì)象的情況,選取合理的爆破參數(shù)、起爆順序和延期時(shí)間,做出切實(shí)可行的爆破方案。選取合理的孔距、排距、最小抵抗線等爆破參數(shù),盡可能使主要的飛石方向避開(kāi)重要保護(hù)目標(biāo),合理布置藥包,切忌藥包布置在軟弱部位、裂縫、混凝土接縫附近。(3)裝藥量的確定嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的孔網(wǎng)參數(shù)鉆孔,盡量減少鉆孔偏差,嚴(yán)格驗(yàn)收,若與設(shè)計(jì)不符,應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)資料重新計(jì)算裝藥量。通過(guò)試爆來(lái)選取合理炸藥單耗,避免單耗失控。單孔藥量按試驗(yàn)炮的數(shù)據(jù)認(rèn)真準(zhǔn)確計(jì)算,嚴(yán)格控制入孔藥量。確保堵塞質(zhì)量和堵塞長(zhǎng)度,堵塞物必須填滿搗實(shí),不得夾雜碎石,要保證堵塞長(zhǎng)度不小于最小抵抗線值。3.1.2石的厚度及覆蓋面。請(qǐng)把所有建筑物打由于大樓位于市區(qū)中心,周圍重要建筑物林立,爆破部位又高于地面19.5m,為防止萬(wàn)一,必須采取嚴(yán)格的飛石防護(hù)措施。防護(hù)重點(diǎn)是可能產(chǎn)生飛石的薄弱面以及面向樓房、交通要道的方向。在大樓所有裝藥部位用二層草袋、三層密目安全網(wǎng)嚴(yán)格覆蓋,并用鐵絲固定牢固,重點(diǎn)部位(外墻爆破部位及高空)均用二層草袋、三層密目安全網(wǎng)加鐵絲網(wǎng)嚴(yán)密覆蓋,再由七層至一層墻外掛一道帆布、一道安全網(wǎng),并用鐵絲把它們連接成一個(gè)整體,做到萬(wàn)無(wú)一失。確保周邊建筑物、市政設(shè)施不受爆破飛石危害。對(duì)于打樁機(jī)等需要重點(diǎn)保護(hù)的設(shè)備,可以在它們上面遮擋膠皮、鐵瓦等防護(hù)材料進(jìn)行保護(hù)性防護(hù)。3.2加強(qiáng)炮孔的覆蓋炸藥爆炸會(huì)產(chǎn)生空氣沖擊波,如果將炮孔認(rèn)真堵好,加強(qiáng)炮孔部位的覆蓋,將會(huì)大大減輕空氣沖擊波對(duì)周圍環(huán)境的影響。在離爆破區(qū)特別近的建筑物,在施爆時(shí)可將玻璃窗打開(kāi),以減輕沖擊波的影響。4振動(dòng)振動(dòng)監(jiān)測(cè)和分析4.1振動(dòng)信號(hào)記錄系統(tǒng)周邊重要建筑物的安全是本次工程安全監(jiān)測(cè)的重點(diǎn),本次爆破采用加拿大Instantel公司生產(chǎn)的MinimatePlus振動(dòng)信號(hào)記錄系統(tǒng),該系統(tǒng)可檢測(cè)豎直、水平縱向以及水平橫向3個(gè)方向的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度以及爆破噪音,頻帶范圍2Hz~300Hz。實(shí)時(shí)顯示最大峰值振動(dòng)速度、加速度和噪聲。測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)表1。4.2鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋根據(jù)國(guó)家《爆破安全規(guī)程》(GB6722-2003)規(guī)定:一般建筑和構(gòu)筑物爆破地震安全應(yīng)滿足振動(dòng)速度的要求,其中:一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物2.0cm·s-1~2.5cm·s-1;鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋3.0cm·s-1~4.0cm·s-1(頻率小于10Hz)。為了確保周邊重要建筑物不受爆破振動(dòng)的破壞,爆破質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度應(yīng)控制2cm·s-1以內(nèi)。4.3監(jiān)測(cè)結(jié)果各測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)最大振動(dòng)速度,最大振動(dòng)頻率,峰值速度到達(dá)時(shí)間,最大加速度,峰值位移見(jiàn)表1。4.4爆破振動(dòng)測(cè)試根據(jù)對(duì)十層樓房定向爆破時(shí)的監(jiān)測(cè)結(jié)果分析,得出如下結(jié)論:(1)從實(shí)測(cè)波形圖可以看出,爆破引起的振動(dòng)由兩部分組成:炸藥爆炸引起的爆破振動(dòng)和建筑物主體著地時(shí)引起的觸地振動(dòng)。最先測(cè)得的是爆破振動(dòng)波形,其后是觸地振動(dòng)波形,爆破振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間為1.5s,觸地振動(dòng)持續(xù)時(shí)間約為4.0s,從起爆到觸地振動(dòng)總振動(dòng)時(shí)間約為7.0s。(2)從振動(dòng)波形比較看,觸地振動(dòng)速度大于爆破振動(dòng)速度,頻率明顯小于爆破振動(dòng)頻率。(3)從頻率與速度關(guān)系曲線可以看出,峰值振動(dòng)速度小于0.52cm·s-1,小于控制標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)果表明爆破振動(dòng)在建筑物安全標(biāo)準(zhǔn)線內(nèi)。因此,無(wú)論是爆破振動(dòng)和觸地振動(dòng)都不會(huì)對(duì)周邊建筑物造成危害。5定向爆破成果2005年1月8日14時(shí)準(zhǔn)時(shí)起爆,隨著一聲悶響,樓房按設(shè)計(jì)向南傾倒,爆堆高6.5m,前傾15.0m,無(wú)后座,東西方各散落了2.0m,個(gè)別飛石的距離未超過(guò)25.0m。整個(gè)爆破完全按設(shè)計(jì)的傾倒方向傾倒,二次破碎工作量較小,周邊建筑物、市政設(shè)施安然無(wú)恙,整個(gè)爆破效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求和預(yù)期目的。通過(guò)本次十層樓房的定向爆破拆除,總結(jié)如下成功經(jīng)驗(yàn)。(1)對(duì)于類正方體結(jié)構(gòu)的建筑物提高炸高、延長(zhǎng)前后排立柱起爆時(shí)間差是確