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北京崇文区文化馆爆破拆除工程

北京崇文区文化馆爆破拆除工程

  • 分类:事故案例
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  • 发布时间:2019-04-19 17:59
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【概要描述】完成时间:2001年11月   工程地点:北京市崇文门外大街与珠市口东大街交汇处的西北角   完成单位:中国矿业大学北京中大爆破技术工程公司   项目主持人及参加人员:刘殿书、王树仁、陈寿峰、王顺雨、高全臣、杜玉兰、王代华、万元林、吉晓朋、李胜林   撰稿人:刘殿书    1工程概况   拟拆除的北京崇文区文化馆为钢筋混凝土框架结构,东西宽24m,南北走向长57.2m,总建筑面积约8200m2,其

北京崇文区文化馆爆破拆除工程

【概要描述】完成时间:2001年11月   工程地点:北京市崇文门外大街与珠市口东大街交汇处的西北角   完成单位:中国矿业大学北京中大爆破技术工程公司   项目主持人及参加人员:刘殿书、王树仁、陈寿峰、王顺雨、高全臣、杜玉兰、王代华、万元林、吉晓朋、李胜林   撰稿人:刘殿书    1工程概况   拟拆除的北京崇文区文化馆为钢筋混凝土框架结构,东西宽24m,南北走向长57.2m,总建筑面积约8200m2,其

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完成时间:2001年11月

 

  工程地点:北京市崇文门外大街与珠市口东大街交汇处的西北角

 

  完成单位:中国矿业大学北京中大爆破技术工程公司

 

  项目主持人及参加人员:刘殿书、王树仁、陈寿峰、王顺雨、高全臣、杜玉兰、王代华、万元林、吉晓朋、李胜林

 

  撰稿人:刘殿书

 

 北京崇文区文化馆爆破拆除工程

 

  1 工程概况

 

  拟拆除的北京崇文区文化馆为钢筋混凝土框架结构,东西宽24m,南北走向长57.2m,总建筑面积约8200m2,其中主体部分(南部)地上12层,地下1层,地面以上高度45.2m;设计控制爆破拆除;北部地面以上三层(含夹层),高度为13.9m,拟在爆破后用机械拆除。

 

  该建筑物位于北京市崇文区,东临崇文门外大街,南接珠市口东大街,属交通要道,来往车辆、行人密集,周围环境见图1。

 

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  需要指出的是文化馆东侧距离建筑物3.5m处地下有一电缆走廊,南北走向,内有22~50万V高压电缆和通讯光缆十余条,爆破时不得有任何损坏;南侧距建筑物延长线3.Om处有砖砌围墙和广告灯箱等市政设施需要保护。

 

  2 控制爆破方案

 

  根据该建筑物结构特点和环境条件,控制建筑物向南倾倒是比较理想的选择,但如果倒塌方向为正南,则在建筑物的倒塌触地和堆积过程中将对地下电缆构成威胁,并且势必会推倒围墙和损毁灯箱等市政设施。通过对建筑物倒塌和堆积的分析研究,应当控制建筑物至少向南偏西15°方向倒塌,才能保证周围市政设施的安全。

 

  由于结构是对称的,要实现建筑物向南偏西15°方向的偏转,只能通过起爆时差控制技术来实现,即通过控制排间和柱间的起爆时差使建筑结构在空中破坏并解体,产生向南偏西塌落的运动趋势,迫使建筑物在向南倒塌运动的过程中产生向西方向的偏转,这在理论上是可行的,工程中也有大量成功应用的实例。因此确定的控制爆破总体方案为:采用孔外延时与孔内延时相结合的非电控制起爆技术,并充分利用起爆时差的控制作用,严格控制各部位起爆顺序,依次炸毁一定高度范围内的支撑立柱,在建筑物底部形成爆破缺口,建筑物在重力弯矩作用下逐段空中解体,使建筑物扭转偏斜向南偏西15°方向定向倾覆坍塌。基于工程经验和结构分析,起爆时差设计为1.0~1.5s。

 

  3 爆破参数设计

 

  3.1 爆破高度

 

  根据结构分析和倾覆力学计算,并结合同类爆破工程参数,设计爆破高度主要是地上一至二层,位于中心的立柱爆破至第三层,最后一排只在一层的底部爆破一个孔,形成松动铰,地下室部分前三排爆破,最后一排保留,其中心断面的爆破切口如图2所示。

 

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  3.2 炮孔参数与单孔药量

 

  爆破高度范围内的承重立柱(墙)全部布孔,断面为正方形的立柱原则上以钻孔、装药方便为原则布孔,孔口方向须避开要害部位。主要结构的孔网参数见表1。

 

 北京崇文区文化馆爆破拆除工程

 

  炮孔单孔药量按体积公式计算:Qi=kabl

 

  式中Qi——单孔药量,kg;

 

  a ——炮孔间距,m;

 

  b ——立柱断面较大尺寸或墙厚,m;

 

  l ——立柱断面较小尺寸或墙上孔排距,m;

 

  k ——炸药单耗,kg/m3。

 

  表1中所列的爆破药量是地上一层的标准药量,地上二至三层分别降低10%~15%,地下室部分则在此基础上增加20%。

 

  3.3 起爆顺序与爆破时差

 

  为确保建筑物东侧电缆沟与周围建筑设施的安全,使待拆建筑物按设计向南偏西方向倒塌,设计的起爆顺序如图3所示。

 

 北京崇文区文化馆爆破拆除工程

 

 

  为了实现顺利偏转,设计和工程实施中还采取了以下技术措施:

 

  (1)同排4号立柱一层底部的2个孔设计与前一段同时起爆,目的是形成转动铰,有利于上部结构形成向西运动的趋势;

 

  (2)第四排立柱(D排)的地上2~3层迟后于1层2.0s起爆,以防止建筑物在倒塌过程中从地上三层处折断,产生后坐;

 

  (3)立柱El的地上一层全部爆破,立柱D4的爆高减小,只爆破地上一层。根据多项大规模拆除爆破工程的成功经验,此次爆破仍采用四通连接的导爆管爆破网路。

 

  4 爆破安全与防护

 

  (1)为确保电缆沟的安全,爆破前,在建筑物东侧,沿着墙根挖一条宽1.5m,深度3.0m的减振沟。实践证明,该措施对电缆沟的安全保护起到了重要作用。

 

  (2)严格控制最大一段起爆药量,将周边建筑设施处的爆破振动速度控制在《爆破安全规程》(GB6722—1986)所规定的范围之内,并在地下电缆沟内和地上关键部位布置了3个爆破振动监测点。

 

  (3)地上所有装药部位的外墙及其窗户均用四层荆笆夹两层彩条布覆盖,重点部位用5~6层荆笆3层彩条布防护,将爆破产生的飞石控制在爆区之内。

 

  (4)在建筑物西侧搭设排架,高度6m范围内悬挂两层荆笆夹一层彩条布,控制建筑物落地冲击形成的二次飞溅,确保西侧新建商品住宅楼的安全。

 

  5 结语

 

  (1)经过精心设计和周密的施工组织,崇文区文化馆于2001年11月18日0:30爆破,起爆后建筑物按设计方向倒塌,结构解体充分,堆积有序,堆积高度5.0~7.0m。周围建筑及市政设施安然无恙。

 

  (2)从爆破后爆堆的测量分析,建筑物的倒塌方向为南偏西18°~20°,达到了南偏西15°的爆前设计要求,说明利用起爆时差控制建筑物偏转的理论分析是正确的,技术处理和工程应用是成功的,为今后的控制爆破提供了宝贵的经验。

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