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18层倾斜大楼控制爆破拆除工程

18层倾斜大楼控制爆破拆除工程

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  • 发布时间:2019-05-09 09:06
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【概要描述】完成时间:1995年12月26日   工程地点:武汉市汉口江岸区三眼桥桥苑新村   完成单位:武汉爆破公司、铁道部第四勘测设计院控爆所、武汉安全环保研究院控爆所、长江科学院控爆所、武汉工业大学控爆所   项目主持人及参加人员:谢先启、金人夔、贾永胜、韩传伟、徐天瑞、吴剑峰、吴新霞、赵根、梁开水、房泽法、陈宝心   撰稿人:谢先启、贾永胜、韩传伟     1工程概况   桥苑新村B栋18层楼地处汉口

18层倾斜大楼控制爆破拆除工程

【概要描述】完成时间:1995年12月26日   工程地点:武汉市汉口江岸区三眼桥桥苑新村   完成单位:武汉爆破公司、铁道部第四勘测设计院控爆所、武汉安全环保研究院控爆所、长江科学院控爆所、武汉工业大学控爆所   项目主持人及参加人员:谢先启、金人夔、贾永胜、韩传伟、徐天瑞、吴剑峰、吴新霞、赵根、梁开水、房泽法、陈宝心   撰稿人:谢先启、贾永胜、韩传伟     1工程概况   桥苑新村B栋18层楼地处汉口

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完成时间:1995年12月26日

 

  工程地点:武汉市汉口江岸区三眼桥桥苑新村

 

  完成单位:武汉爆破公司、铁道部第四勘测设计院控爆所、武汉安全环保研究院控爆所、长江科学院控爆所、武汉工业大学控爆所

 

  项目主持人及参加人员:谢先启、金人夔、贾永胜、韩传伟、徐天瑞、吴剑峰、吴新霞、赵根、梁开水、房泽法、陈宝心

 

  撰稿人:谢先启、贾永胜、韩传伟

 

 

 

  1 工程概况

 

  桥苑新村B栋18层楼地处汉口闹市区,为新建商住楼。在结构封顶进入粉刷阶段时,由于大楼基础出现不均匀沉降,导致整栋大楼向北西方向发生严重倾斜。至1995年12月22日下午,大楼顶部已向N15°W水平位移约1.4m,并以每小时2cm速度继续发展,至施爆前12月26日已倾斜2.88m。经计算预计在12月28日将达到自然倾倒的临界状态。

 

  大楼业主决定采用控制爆破技术立即将大楼予以拆除,以确保周围建筑物和人员的安全。大楼地面以上为18层,高56m,另有一层地下室。大楼平面布置呈“H”形,占地面积900m2,建筑面积17100m2,为剪力墙一方筒结构,承重墙体厚20cm,两层钢筋网,钢筋网尺寸为15cm×15cm,钢筋直径10~18mm。大楼钢筋混凝土总重3.24万t(含地下室)。大楼平面图见图1。

 

18层倾斜大楼控制爆破拆除工程

 

  大楼东侧是某鞋厂生产车间,与其相距最近处12.8m。南侧是某汽配厂的修理车间,与其相距最近处10.3m;西侧为新三眼桥路与其相距45m,与道路平行敷设的地上有高压线路与通讯线路,地下有煤气管道与自来水管道;北侧为新建两栋八层大楼,与其相距最近处6.2m,爆区环境图如图2所示。

 

18层倾斜大楼控制爆破拆除工程

 

  2 爆破拆除设计总体方案

 

  2.1 对方案的要求

 

  (1)以超常施工速度,在大楼可能自然倾倒前施爆。预计大楼将在1995年12月28日达到自然倾倒的临界状态,并随时可能在此时间以前突然加速倾倒。在制订方案时,必须以赢得时间,超常施工作为第一要素考虑。

 

  (2)技术可靠,措施得力,以确保周围人员、财产和建筑物的安全。大楼四周为工厂、商店和居民住宅,在确定方案时,必须确保爆破时的飞石、冲击波和振动不对周围产生破坏和影响。

 

  (3)准确选择楼层,克服坍塌场地狭小、倾倒距离不够的困难,大楼地面以上高56m,根据爆区环境情况,只能朝西北方向做定向坍塌。在确定方案时,必须选择最佳爆破楼层,解决倾倒距离的问题;处理好施工楼层高度,便于施工以及遇突变情况时人员能安全撤离。

 

  2.2 方案分析

 

  大楼爆破方案的确定,主要考虑了时间、环境、场地、施工、安全等因素,提出了以下四种方案:

 

  第一方案:爆破第1~2层楼,让大楼向西定向坍塌的同时,向西北方向微倾。该方案的优点是:便于施工,便于防护,施工速度快,遇突变情况时施工人员撤离快,楼体高宽比大,便于倾倒。其缺点是:爆渣坍塌范围大,坍塌后爆渣会覆盖到西侧路面,造成交通中断,路旁管线破坏,即可能打断与道路平行敷设的高架通信、供电线路和地下埋设的煤气及自来水管道。

 

  第二方案:爆破第1~2层楼和第9~11层楼,让大楼折叠后向西坍塌的同时,向西北方向微倾。该方案的优点是施工场地能满足坍塌要求。其缺点是:施工时间长,难以保证在1995年12月28日前准时起爆,折叠部分施工楼层过高,高宽比小,钻孔气压损耗大,钻孔速度慢,防护难度大,遇突变情况时施工人员来不及撤离。

 

  第三方案:爆破第l~2层楼和第6~8层楼,让大楼折叠后,向西坍塌的同时,向西北方向微倾。该方案的优点是:施工场地能满足坍塌要求,折叠部分高宽比大于1,钻孔气压损耗不大等。其缺点是:施工时间长,难以保证在1995年12月28日前准时起爆,虽楼层较第二方案低,但防护仍有难度。

 

  第四方案:在第三方案的基础上做适当调整,即只爆破第6~8层楼,第1~2层不爆破。该方案的优点是最大限度地满足了时间要求。其缺点是:大楼折叠坍塌后第4~5层楼将受到破坏,第l~3层楼再爆破施工将有一定难度。

 

  2.3 实施方案

 

  通过对时间、场地、施工、安全等因素进行反复分析和比较,权衡利弊,并经过专家论证,最后确定采用“半部西向倾倒”的爆破方案,其主要内容为:

 

  (1)为争取时间,只爆破第6~8层楼,让6~18层楼在向西坍塌的同时,向西北方向微倾,第1~5层楼待6~18层楼施爆清渣后再行施爆。

 

  (2)根据现有爆破器材,采用电雷管与非电雷管相结合的混合起爆系统,孔内与孔外延时相结合,段与段之间延时间隔为300~400ms。

 

  (3)采用沙袋砌墙防护,与倾倒方向平行敷设,以减小第二次振动。

 

  (4)承重墙体以垂直钻孔为主,平行钻孔为辅。

 

  (5)大楼电梯间刚度大,但自身防飞石性能好,施爆时可彻底摧毁。

 

  (6)第6~8层楼梯间采用外部装药,沙袋覆盖,与同层楼同步起爆。

 

  (7)每层楼沿倾倒方向的最后一排承重墙不施爆,以保持相对稳定和倾倒方向准确。

 

  (8)确保第6层楼钻孔、装药、连网在大楼自然倾倒前完成,处于起爆状态,并逐层向上发展至8层楼,遇突变情况只起爆6层楼。

 

  3 爆破参数设计

 

  3.1 炮孔布置

 

  根据墙体结构和实际操作情况,采用两种布孔形式,即与墙体垂直钻孔形式(A)和与墙体平行钻孔形式(B)。

 

  A形式:孔距a=25~30cm;排距b=a;孔深L=14cm。

 

  B形式:孔距a=25~30cm;孔深L=50~150cm。

 

  3.2 药量计算

 

  单孔药量按g=KabH计算,根据不同的部位选取不同的K值。周边墙取K=4000g/m3,单孔装药量q=50g;隔墙取k=5000g/m3,单孔装药量q=50~75g。装药时,50g和75g交错分布。电梯间取k=6000g/m3,单孔装药量q=75g。施爆前在电梯问部位做了爆破试验,证明以上参数合理。

 

  大楼总装药量约360kg。

 

  3.3 起爆网路

 

  根据大楼的结构特点、炮孔数量、现有爆破器材以及时间紧迫等情况,采用非电毫秒导爆管与电雷管相结合的起爆系统,孔内与孔外延时相结合。

 

  第6层楼:采用3、5、8段,延时为950ms→1250ms→2350ms,∑△≥1400ms,全部孔内延时。

 

  第7层楼:采用4、5、8段,延时为650ms→1550ms→2350ms,∑△≥1700ms,全部孔内延时。

 

  第8层楼:采用4、5、8段,延时为650ms→1500ms→2350ms,∑△≥1700ms,全部孔内延时。

 

  网路采用“并-串-串”形式,即导爆管采用“一把抓”接法与电雷管连接,每束导爆管用两枚即发电雷管起爆,前后绑扎,两发电雷管串联连接,然后串联连接于网路。

 

  4 爆破效果

 

  经过72小时连续施工,大楼于1995年12月26日上午10时准时起爆。起爆瞬间,大楼先向下运动,随之向西北方向坍塌。从爆破效果看:

 

  (1)倾倒方向与设计倾倒方向基本一致;

 

  (2)冲击波和飞石对周围建筑物没产生任何危害;

 

  (3)二次振动由于采用了沙袋减振,周围建筑物完好无损;

 

  (4)大楼坍塌后大部分剪力墙、梁已破碎折断,对清渣有利,整个爆破效果完全达到了设计要求和预期的目的。

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