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。

　　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。

　　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。