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贵阳市工人文化宫建筑群爆破拆除工程

2011-08-25 责任编辑:朱亮亮

完成时间:19991

工程地点:贵州省贵阳市

完成单位:贵州新联爆破工程有限公司

项目主持及参加人员:张家富、罗德正、池恩安、温运富、魏兴、陈信鸿、宋芷军、刘露

撰稿人:池恩安

 

1   工程概况

为了适应贵阳市城市发展的需要,地处遵义路的市工人文化宫需拆除,以扩建人民广场。拟拆除的市工人文化宫建筑群包括综合楼、联系体、影剧院和一些新建的附属建筑物。综合楼原为七层钢筋混凝土框架结构,在使用过程中又添加了一层,该楼长5215m、宽186m、高35m,拆除面积583623m2;影剧院为四层钢筋混凝土大框架结构,结构复杂,最底层为地下室,原来的化妆室已改建成招待所,该爆体长54m、宽482m、高207m,拆除面积9215 m2;联系体为两层钢筋混凝土框架结构,长683m、宽136m、高12m,拆除面积2930 m2;附属建筑物为一层砖混结构,拆除面积2300 m2。综合楼与联系体的连接处是电梯间,两者之间虽有隔缝,但从电梯间伸出两根梁嵌入联系体。

该建筑群东面距遵义路603m,东北面73m处为朝阳桥;南面距新桥建筑装饰材料市场(待拆)15m;西面距贵阳一中的变压器20m,距学生宿舍27m,北面紧邻遵义路至贵阳一中的大道,22m处为南明河。联系体的东面2m处有一条由西至北的ф500mm自来水管;影剧院的北面3m处有一条由东至西的ф4OOmm自来水管。周围环境见图1

影剧院周围地下需保护的管网多,特别是联系体东侧2m有埋深06m、ф50mm的自来水管,要求爆破不得影响相邻的贵阳一中的正常教学,北侧3m有埋深06m、ф40mm的自来水管,要求爆破不能对其造成任何损害。

 

2   爆破设计方案

该工程时间紧,清渣时间仅限10(包括基础),根据以往的拆除爆破经验,如建筑物倒塌后解体不充分,则爆堆较高,影响机械清渣作业,而且在二次改炮时,由于清运机械设备和回收钢筋的人员多,离爆点又较近,将大大增加不安全因素。因此,本爆破设计应确保建筑物倒塌后充分解体。据此,拟对联系体实行单向二层折叠;综合楼一、二层单向折叠、三~八层柱结点处布34个孔;影剧院采用层层布孔,各楼、各层、各梁上布上几组孔,每组4个。为实现设计意图,对联系体和综合楼采用承重立柱的不同破坏高度与不同的毫秒延时相结合的方法来形成倾覆力矩,而对影剧院采用前后排不同的孔内延时来达到设计目的。

2.1 爆破方案

根据工程周围环境和对该建筑群结构特点的分析,拟选取以下方案:联系体向东面倒塌,综合楼向南面倒塌;影剧院原地坍塌,但同时又要有向东面倒塌的趋势。其理论依据是:

(1)控制爆破拆除楼房的原理是充分破坏建筑物的主要承重结构件,如承重墙、柱、梁等,尤其是一层要充分形成缺口,使建筑物的整体稳定遭到破坏,因而能依靠自重,按预定方向倒塌或原地坍塌。

(2)对主要承重墙和立柱,不仅要炸到一定高度和宽度,方能使立柱在上部荷载作用下失稳,从而为建筑物的整体失稳创造条件。

(3)对于钢筋混凝土框架结构,为了确保其充分解体,除需要使建筑物失稳的爆破缺口外,还需使梁柱受力结点解体产生塑性铰点而弯曲破坏。

2.2 爆破参数

2.2.1 缺口高度

依据爆破理论和力学原理,承重柱的偏心失稳是楼房倒塌的关键。结合类似工程的施工经验以及设计意图,最后选取的缺口高度见表1

每层柱两边的隔墙事先由人工拆除,其高度为该点柱的炸高,未拆除的隔墙(只限一、二楼)布三排孔,底排孔距层面05m

2.2.2孔径、孔距、排距与钻孔深度

孔径取ф42mm;根据公式a=(1215)W,并结合工程实际,对柱、墙(墙厚=24cmW=12cm)、梁(800mm×300mm)取孔距a=30cm;对柱、墙取钻孔深度L35cm,梁取钻孔深度L60cm

2.2.3 炸药单耗与单孔装药量

(1)经理论计算,并结合试爆,炸药单耗确定如下:

对于柱,地下室和1层各取1000gm32层取800gm338层均取400gm3

对于墙和梁,分别取1100gm31250gm3

(2)按公式Q=qabs计算,并结合工程情况,确定单孔装药量为:

对于柱,地下室和1层各取65g2层取60g38层均取30g

对于墙和梁,分别取20g80g

对梁分三层装药,QQQ=30g20g30g,所有墙、柱按梅花布孔,梁沿几何中心线布孔。

整个工程共布孔31001个,使用非电毫秒延期导爆管雷管42328(含预处理),耗乳化炸药7857kg

2.3 起爆顺序与网路连接

对于联系体与综合楼,前排(指沿倒塌方向)11段,后排用14段;对于影剧院,为使其有向东面倒塌的趋势,前排和两侧柱用8段,后排用14段,各楼传爆方向见图1。网路连接遵循孔内高段别、孔外低段别的原则,所有连接管均用3段毫秒延时导爆管雷管,每层以及层间采用交叉复式连接、上层连到下层,最后从各自一楼起爆点引出41段导爆管雷管在建筑群内空旷处簇联,用两发电雷管击发起爆。本次爆破设计网路连接特点是:

(1)综合楼与联系体的连接处是电梯间,两者之间虽有隔离缝,但从电梯间伸出两根梁楔入联系体,要在该处把梁切断很困难,因此综合楼的电梯间以及联系体的该处以原地坍塌方式布孔,并确保从综合楼的起爆点延时至该点的时间与从联系体的起爆点延时至该区域的时间相等,设计延时为800ms

(2)影剧院是大框架,从中间设爆破网路不实际,只有分两路从两侧走,但必须确保从起爆点分两路延时至最后起爆点的时间相等,设计延时为1500ms

 

3   爆破安全

3.1 安全防护

(1)对所有布孔立柱均采用3层胶帘网加一层棕垫绑扎防护。

(2)对所有一楼外柱底部均用沙袋围住,堆高15m

(3)对所有外墙爆点均用胶帘网悬挂式防护,各胶帘网用铁丝连接成片。

(4)对影剧院靠近南明河一侧,由于该侧药量较集中,河对岸皆为砖混瓦房,为防万一,对该侧一、二层用沙袋垒成屏风状,堆高为该层层高。

(5)对地下自来水管道,在其上面垫沙袋防护,沙袋堆砌体宽15m,高12m,再在沙袋上放两层旧轮胎。

3.2 质点垂直振动速度

影剧院原化妆室的外侧与贵阳一中平房的最小距离为27m,该距离即为爆点至保护物的最短距离,据此计算质点振速。其公式为:

式中,v为测点振动速度,cmsR为爆点至测点距离,mQ为炸药量,kgK、α分别为与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数,结合工程邻近区域的地质、地形条件,经类比,取α=18K=200。计算得出一次起爆装药量18kg28m处的质点振动速度为0706cms,此值小于国家规定标准5cms,可见爆破对周围建筑物不会造成危害。由于拆除爆破不同于岩石爆破,其临空面一般都在两个以上,且最小抵抗线较小,因此地震波衰减快,实际值比上述计算值还要小。

 

4   爆破效果

本次爆破于1999117上午10起爆。只听一声闷响,建筑物在尘灰的笼罩中徐徐倒塌。倒塌方向与设计完全一致,渣堆情况与破碎效果令人满意,爆高为32m左右,毫秒延时爆破效果明显,无飞石,对附近的清运设备、人员以及毗邻的贵阳一中学生宿舍等均未造成任何危害,所有导爆管雷管和药包全部准爆,完全达到了工程预期目的和效果。

摘自《中国典型爆破工程与技术》