田均，張炳奎，邱微微，汪龍

（重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶400020）

多種結(jié)構(gòu)體系建筑物的爆破拆除探析

田均，張炳奎，邱微微，汪龍

（重慶市爆破工程建設(shè)有限責(zé)任公司，重慶400020）

該文介紹多種結(jié)構(gòu)體系建筑物爆破拆除的一種較為安全、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)的施工方法，通過對(duì)不同結(jié)構(gòu)體系采取不同的爆破方式，同時(shí)兼顧各種爆破方式的有效銜接，達(dá)到安全、可靠、高效的拆除效果，為類似工程積累了成功經(jīng)驗(yàn)。

多種結(jié)構(gòu)體系；建筑物；爆破拆除；成功經(jīng)驗(yàn)；爆破參數(shù)；爆破網(wǎng)絡(luò)

1 工程概況

待拆大樓地處觀音橋商圈繁華地帶，北城天街與洋河路交匯處，周邊環(huán)境極其復(fù)雜，人流車流量較大，臨街商鋪密集，管線眾多。北側(cè)2.8m處為寬4.7m的人行道，人行道外側(cè)為城市主干道北城天街（邊側(cè)為市政停車道），37m處為沃爾馬商場(chǎng)和臨街商鋪；西側(cè)17m處為數(shù)碼大廈，其間有一條14m寬的道路；南側(cè)9.5m處為小區(qū)公路，21m處為居民樓及重慶市移民區(qū)；東側(cè)2m處為寬2.5m的人行道，人行道外側(cè)為洋河路（邊側(cè)為市政停車道），17m處為桃園小區(qū)和在建高層結(jié)構(gòu)九街高屋。拆除區(qū)域周邊環(huán)境圖見圖1。

圖1 爆區(qū)周邊環(huán)境示意圖

待拆大樓分為商務(wù)樓和貴賓樓，其中商務(wù)樓長(zhǎng)84.2m，寬49m，高44m，地面以上共10層，地下1層，局部2層，兩側(cè)各有一處塔樓，為鋼筋混凝土全框架現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)。第3層為轉(zhuǎn)換層，底部?jī)蓪蛹暗叵率覟榫匦?，每層從南向北?0排86根主要立柱；3層至10層呈回字形，每層從南向北共9排80根主要立柱，回形長(zhǎng)邊側(cè)內(nèi)部間距17m。

貴賓樓長(zhǎng)91.7m，寬70.2m，為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。主樓部分呈L形，地面以上10層，高44m，地下1層；東側(cè)裙樓部分共4層，高20.4m，地下1層。塔樓部分（羅曼邸）共24層，高92.2m。主樓與裙樓之間有一條施工縫，裙樓與塔樓相互連接成為一體。建筑物結(jié)構(gòu)見圖2和圖3。

圖2 商務(wù)樓二層平面圖

圖3 貴賓樓二層平面圖

兩棟大樓均為未完工的清水房，底部3層僅有梁、柱、剪力墻和少數(shù)隔墻，無外墻，3層以上的隔墻主要采用加氣混凝土以及空心板。

2 工程特點(diǎn)和難點(diǎn)

回形結(jié)構(gòu)的商務(wù)樓高寬比較小，而L形結(jié)構(gòu)的貴賓樓主樓結(jié)構(gòu)特殊，且周邊環(huán)境復(fù)雜，兩棟大樓均不具備定向傾倒的結(jié)構(gòu)條件和環(huán)境條件，只能采用原地解體的爆破方式，同時(shí)該樓還具有以下工程特點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.1 樓體自身結(jié)構(gòu)極其堅(jiān)固

兩棟大樓均為鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板全框架結(jié)構(gòu)，混凝土標(biāo)號(hào)及配筋率較高，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好；同時(shí)，部分的樓板、梁、柱在施工完成后，采用了加大截面積、粘貼鋼板及碳纖維輔以植筋等加固法進(jìn)行了改造加固，進(jìn)一步增加了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

2.2 爆破拆除的技術(shù)難度極高

一是商務(wù)樓結(jié)構(gòu)復(fù)雜，底部?jī)蓪蛹暗叵率覟榫匦谓Y(jié)構(gòu)，3層及以上為回形結(jié)構(gòu)，整個(gè)樓體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且無可傾倒方向，如何有效地破壞樓體結(jié)構(gòu)，保證樓體原地倒塌充分并能解體需要重點(diǎn)考慮；二是貴賓樓呈L形，通常做法是將其切割成兩個(gè)獨(dú)立的矩形結(jié)構(gòu)，因橫梁跨度較大，無法切割，如何在不切割的情況下使其順利傾倒解體是關(guān)鍵；三是貴賓樓裙樓與需要保護(hù)的塔樓連接緊密，拆除過程中如何保護(hù)好塔樓羅曼邸需要重點(diǎn)考慮。

3 爆破方案

3.1 爆破方案確定

商務(wù)樓采取原地坍塌解體的方式進(jìn)行爆破。結(jié)合樓體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，原地坍塌有3種方式，即切割分塊、逐塊倒塌，環(huán)形內(nèi)陷、逐圈倒塌，逐跨塌落、原地解體。按照減少爆破飛石，降低爆破震動(dòng)和空氣沖擊波，降低爆破渣石占道的要求，盡可能擴(kuò)散結(jié)構(gòu)塌落后形成的氣流，并使樓體解體充分，確定采用環(huán)形內(nèi)陷、逐圈倒塌和逐跨塌落、原地解體相結(jié)合的爆破方式，即：沿樓體走向自東向西，立柱呈V形逐排起爆。如圖4。[1-2]

采用該爆破方式有諸多優(yōu)點(diǎn)，一是外排柱炸高低于內(nèi)排柱，可有效的減少防護(hù)的壓力，減少防護(hù)工程的工作量；二是自東向西V形逐排起爆，增加了樓體的坍塌時(shí)間，有利于結(jié)構(gòu)坍塌時(shí)層間氣體的擴(kuò)散；三是結(jié)構(gòu)逐排塌落，逐跨解體，有效的降低了爆破震動(dòng)和空氣沖擊波，減少了次生災(zāi)害；四是充分利用3層以上寬17m的中空部分，使樓體在內(nèi)陷的基礎(chǔ)上逐排倒塌，有效地控制了爆后渣石占道。

圖4 商務(wù)樓爆破方式示意圖

貴賓樓采用沿樓體走向自西向東逐跨塌落、原地解體的總體爆破方案。貴賓樓逐跨倒塌的方向?yàn)樽晕飨驏|主要是考慮到商務(wù)樓的逐跨倒塌方向?yàn)樽詵|向西，減少防護(hù)的工作量，有效地阻擋了爆破飛石，降低了防護(hù)的壓力（圖5）。

圖5 貴賓樓爆破方式示意圖

3.2 爆破參數(shù)及爆破網(wǎng)路

為保證商務(wù)樓解體充分，爆破主高度為8層，8層以下的所有非邊排立柱均鉆孔裝藥并使其破壞，邊排立柱爆破至第4層即可，以減少防護(hù)工作的壓力和工作量，而內(nèi)外高差可使渣石進(jìn)一步內(nèi)陷，避免渣石占道；樓體內(nèi)部需完全解體，以保證結(jié)構(gòu)順利內(nèi)收，故將這兩個(gè)區(qū)域的所有立柱、橫梁自底層至頂層全部爆破；①軸所有立柱僅在底層立柱根部鉆兩個(gè)孔進(jìn)行松動(dòng)，以防止局部聳立或后座。

貴賓樓主樓采用沿樓體走向自西向東逐跨塌落，原地解體的總體爆破方案。為保證解體充分，避免爆渣堆積過高，爆破主高度為8層，8層以下的所有非邊排立柱均鉆孔裝藥并使

其破壞。⑥軸所有立柱以及③軸D、E、F立柱僅在底層立柱根部鉆兩個(gè)孔進(jìn)行松動(dòng)，以防止局部聳立或后座。如表1。

表1 商務(wù)樓及貴賓樓爆破參數(shù)一覽表[3]

商務(wù)樓共分為14個(gè)爆破區(qū)域，貴賓樓共分為6個(gè)爆區(qū)。各區(qū)采用半秒延期導(dǎo)爆管非電雷管，區(qū)間的延期時(shí)差為0.5s。各區(qū)全部立柱自下至上采用同一段別的雷管。各爆區(qū)雷管分段（圖6、圖7）。

圖6 二層平面爆破分區(qū)及雷管分段示意圖

圖7 二層平面雷管分段示意圖

部分立柱采用孔外延時(shí)，為防止先爆結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的飛石破壞延期網(wǎng)路，需要對(duì)爆破網(wǎng)路進(jìn)行足夠的防護(hù)。

爆破網(wǎng)路采用簇聯(lián)的方式，每20發(fā)非電雷管導(dǎo)爆管簇連綁扎，由2發(fā)瞬發(fā)電雷管起爆，然后將所有電雷管串聯(lián)成回路。

3.3 預(yù)處理

在保證大樓結(jié)構(gòu)絕對(duì)穩(wěn)定的前提下，為了獲得比較理想的爆破效果，減少鉆孔工作量，保證大樓的順利倒塌，確保解體充分，必須在爆破施工前對(duì)商務(wù)樓的結(jié)構(gòu)進(jìn)行以下預(yù)處理。

（1）非承重墻的處理[4]：爆破前需將爆破高度范圍內(nèi)的非承重墻全部拆除，防止因其解體不充分而影響倒向的準(zhǔn)確性。

（2）樓梯間的處理：因樓梯間結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，在爆破前應(yīng)將爆破高度范圍內(nèi)的全部樓梯切斷。

（3）電梯井的處理：剪力墻結(jié)構(gòu)的電梯井強(qiáng)度較大，若不處理將可能局部聳立或者影響臨近區(qū)域的倒塌和解體，為此，將爆破高度范圍內(nèi)的電梯井自上至下全部人工拆除。

（4）上部塔樓的處理：因塔樓高于主樓超過7m，為避免垮落時(shí)倒向的不確定，將塔樓高出主樓結(jié)構(gòu)部分，即10層以上部分全部人工拆除。

4 安全校核

4.1 塌落振動(dòng)安全校核

其支撐作用的混凝土立柱破壞后，大樓在自身重力作用下沿設(shè)計(jì)傾倒方向倒塌。塌落觸地震動(dòng)根據(jù)2002年中國科學(xué)院力學(xué)所周家漢研究員修正后的計(jì)算公式可得倒塌觸地沖擊震動(dòng)速度:[5-6]

計(jì)算得，大樓塌落觸地對(duì)沃爾瑪商場(chǎng)、最近居民樓、移民局大樓和九街高屋等建筑引起的振動(dòng)速度分別為：0.48cm/s、0.78cm/s、0.33cm/s及0.19cm/s，該值均遠(yuǎn)小于《爆破安全規(guī)程》GB6722-2003[7]中規(guī)定的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋及新澆大體積混凝土的最大允許安全振動(dòng)速度，結(jié)構(gòu)塌落震動(dòng)對(duì)沃爾瑪商場(chǎng)、最近居民樓、移民局大樓和九街高屋是安全的。

4.2 爆破飛石安全校核

飛石安全距離按照如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：

L=71 q0.58[8]

計(jì)算得L=62（m），本工程安全警戒距離取150m。

飛石對(duì)附近建筑物形成較大威脅，需進(jìn)行可靠的安全防護(hù)。為此，在裝藥位置用草袋、竹笆覆蓋，外排柱尤其需要注意防護(hù)，用竹笆和鐵絲將立柱四個(gè)面封閉。

由此計(jì)算可知，對(duì)于爆區(qū)周圍15m范圍內(nèi)的建筑物均應(yīng)采取打開門窗，并用彩條布遮擋覆蓋措施；因爆區(qū)周邊管線距離樓體較近，在安全范圍內(nèi)，樓體周邊的管線設(shè)施必須遷移，以確保安全。

4.3 爆破沖擊波的安全校核

沖擊波安全距離按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：[6]

5 爆破效果

從人員進(jìn)場(chǎng)到實(shí)施爆破共計(jì)90天，2010年9月18日7時(shí)準(zhǔn)時(shí)起爆，樓房完全按照設(shè)計(jì)方向倒塌，通過錄像資料和爆后梁的倒向可以看出，未發(fā)生局部聳立和后座，爆破效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。爆后清碴未發(fā)現(xiàn)一發(fā)拒爆的雷管。

6 結(jié)論

通過對(duì)該樓的爆破效果分析，可以得出以下結(jié)論：

（1）通過對(duì)不同結(jié)構(gòu)體系采取不同的爆破方式，同時(shí)兼顧各種爆破方式的有效銜接，可達(dá)到安全、可靠、高效的拆除效果；

（2）采用高差與時(shí)差相結(jié)合，使樓房在倒塌過程中有效地利用樓房的自重，有利于控制樓房的倒塌范圍；

（3）三維的非電導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性高，適合鬧市區(qū)拆除爆破的要求。

[1]鄭德明,余德運(yùn),曹躍,等.合肥17層高樓原地坍塌拆除爆破[J].爆破,2006,23(1):48-51.

[2]孫更強(qiáng),王會(huì)森,生鴻杰,等.青島魯碧水泥廠樓房拆除爆破[J].爆破,2007,24(2):67-68.

[3]陳華騰，鈕強(qiáng).爆破計(jì)算手冊(cè)[M].沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1991.

[4]龍?jiān)?，張冀?磚混建筑物承重墻爆破拆除預(yù)處理計(jì)算模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].工程爆破，1984，4（4）：6-9.

[5]顧毅成.爆破工程施工與安全[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2007.

[6]劉殿中.工程爆破實(shí)用手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社, 1999.

[7]GB6722-2003爆破安全規(guī)程[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2004.

[8]馮叔瑜，呂毅.城市控制爆破[M].北京：鐵道出版社，1985.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

新技術(shù)新材料

大力推廣建筑保溫板材應(yīng)用技術(shù)不斷提高建筑節(jié)能工程實(shí)施質(zhì)量

為提高民用建筑保溫隔熱工程質(zhì)量，保證建筑節(jié)能實(shí)施效果，近年來重慶市城鄉(xiāng)建委針對(duì)保溫漿料產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、施工質(zhì)量難控制、易出現(xiàn)空鼓開裂的問題，著力研究?jī)?yōu)化調(diào)整建筑保溫隔熱技術(shù)路線，努力推動(dòng)建筑保溫隔熱材料走工廠化、成品化、板材化和規(guī)范化發(fā)展道路，組織編制發(fā)布了難燃型膨脹聚苯板、難燃型擠塑聚苯板、復(fù)合硬泡聚氨酯板、復(fù)合酚醛泡沫板、真空隔熱保溫板、硅酸鋁棉保溫板、巖棉保溫板和巖棉保溫裝飾一體化板等8項(xiàng)保溫隔熱板材的應(yīng)用技術(shù)規(guī)程和建筑構(gòu)造圖集，為規(guī)?；鸵?guī)范化推廣應(yīng)用保溫隔熱板材提供了有效技術(shù)支撐。

為了切實(shí)提高全行業(yè)推廣應(yīng)用建筑保溫隔熱板材的技術(shù)能力水平，確保建筑保溫隔熱板材應(yīng)用工程質(zhì)量，今年以來，重慶市城鄉(xiāng)建委委托市建筑節(jié)能協(xié)會(huì)、市勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)和中煤科工集團(tuán)重慶市設(shè)計(jì)研究院等單位共組織開展了10場(chǎng)建筑保溫隔熱板材應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與構(gòu)造圖集宣貫培訓(xùn)活動(dòng)，對(duì)各區(qū)縣城鄉(xiāng)建設(shè)主管部門建筑節(jié)能管理人員以及全市廣大開發(fā)建設(shè)、設(shè)計(jì)、圖審、施工、監(jiān)理、檢測(cè)和材料等單位技術(shù)人員共計(jì)2000人進(jìn)行了培訓(xùn)。培訓(xùn)活動(dòng)主要采取專家講解、案例分析、現(xiàn)場(chǎng)答疑和實(shí)物展示相結(jié)合的方式，深入解析了難燃型膨脹聚苯板、難燃型擠塑聚苯板、復(fù)合硬泡聚氨酯板等8項(xiàng)常用建筑保溫隔熱板材的性能特點(diǎn)、系統(tǒng)構(gòu)造以及設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、檢測(cè)和驗(yàn)收的技術(shù)要點(diǎn)。培訓(xùn)活動(dòng)期間，參訓(xùn)人員紛紛反映通過參加培訓(xùn)，充分認(rèn)識(shí)到限制使用保溫漿料和推廣應(yīng)用保溫隔熱板材的現(xiàn)實(shí)必要性，增強(qiáng)了推廣應(yīng)用建筑保溫隔熱板材的主觀性和使用建筑保溫隔熱板材的技術(shù)水平。

近期，重慶市城鄉(xiāng)建委還將下達(dá)2013年全市綠色建筑與建筑節(jié)能培訓(xùn)計(jì)劃，督促指導(dǎo)各區(qū)縣城鄉(xiāng)建委以及廣大開發(fā)建設(shè)、設(shè)計(jì)、圖審、施工、監(jiān)理、檢測(cè)和材料等單位繼續(xù)深入組織開展建筑保溫隔熱板材應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)造圖集宣貫培訓(xùn)，切實(shí)提高一線操作人員使用建筑保溫隔熱板材的技術(shù)水平，促進(jìn)綠色建筑與建筑節(jié)能事業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。（摘自：重慶建設(shè)網(wǎng)）（敬請(qǐng)作者速與本刊編輯部聯(lián)系，以便付酬）

On Blasting Demolition for Buildings of Multiple Structure

A safe，reliable，efficient and economical construction method for buildings of multiple structures is introduced.In this method，different blasting methods are adopted for different structures and other blasting methods are also applied to reach secure，reliable and efficient demolition.It obtains successful experience for similar engineering.

various structural system;building;blasting demolition;successful experience;blasting parameter;blasting network

TD235

A

1671-9107（2013）08-0032-04

2013-06-06

田均（1965-），女，重慶人，大學(xué)本科，工程師，主要從事爆破施工、工程造價(jià)和預(yù)決算、經(jīng)營管理等工作。

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.08.032