李衛(wèi)群，鐘 云，周浩倉(cāng)

(江西省高端爆破工程有限公司，江西 吉安 343000)

1 工程概況

景德鎮(zhèn)市金岸名都1號(hào)樓位于景德鎮(zhèn)市昌江區(qū)，為配合景德鎮(zhèn)市道路規(guī)劃要求，景德鎮(zhèn)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)管理辦公室擬將該1號(hào)樓(總共14層)進(jìn)行爆破拆除。該樓1樓層高4.9 m，2樓層高5.8 m，3～14樓層高2.9 m，大樓總高度45.5 m，長(zhǎng)36.2 m，寬15.3 m，另主樓西面、北面各有1個(gè)2層的附樓，大樓總建筑面積11 000 m2。大樓共1個(gè)單元，1梯2戶，坐北朝南，框剪結(jié)構(gòu)，目前大樓僅完成了框架澆筑。

1.1 建筑結(jié)構(gòu)

1號(hào)樓1層有圓柱4根，立柱12根，剪力墻異形柱8組，電梯井、樓梯間為剪力墻結(jié)構(gòu)，異形柱、剪力墻內(nèi)部設(shè)有暗柱；2層及以上的樓層有立柱8根，剪力墻異形柱與1層相同結(jié)構(gòu)；樓梯間、電梯間設(shè)在大樓正中的北面；大樓圓柱、立柱、剪力墻及連梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)：基礎(chǔ)頂至4層樓面混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35；4層樓面至7層樓面混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30；7層樓面以上混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。大樓平面結(jié)構(gòu)如圖1所示，暗柱結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 大樓平面結(jié)構(gòu)Fig.1 Plane structure of the building

圖2 暗柱結(jié)構(gòu)Fig.2 Structure of inner columns

1.2 周圍環(huán)境

大樓坐北朝南，東面為沿江路，與該路最近距離6 m(大樓與路之間有圍墻)，路的東面為2層商鋪樓(磚混結(jié)構(gòu)，已封待拆)距離15 m，東南方向的商鋪后面40 m處為防洪堤并有一水利基準(zhǔn)點(diǎn)，距離昌江碼頭直線距離約25 m；東南角距離浮橋約50 m；南面15 m處為浮橋西路，路兩邊有地下排水管網(wǎng)、電纜管、自來(lái)水管等，約35 m處有城市高壓線路及高壓線桿，路以外為空地，約300 m范圍內(nèi)無(wú)樓房；西北角約10 m處有一在建樓房地下室基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)距離大樓倒塌中心線約15 m，160 m處為金岸名都售樓部及大片居民房，190 m處為瓷都大道；西南向緊挨浮橋西路32 m處有一路燈桿及城市照明線路，該處距離大樓倒塌中心線最近距離約10 m，146 m處為國(guó)稅局大樓；北面距離金岸名都2號(hào)樓25 m，該樓基礎(chǔ)高于被爆大樓基礎(chǔ)5 m；距離其他大樓最近65 m，約150 m處為公園路，200 m處為人民公園。待拆大樓與2號(hào)樓間還有待拆的附屬樓，爆區(qū)5 m范圍內(nèi)無(wú)地下管線等須保護(hù)對(duì)象。周圍環(huán)境如圖3所示。

圖3 周圍環(huán)境Fig.3 Surrounding environment

2 爆破方案

2.1 工程特點(diǎn)難點(diǎn)分析

1)因爆區(qū)周圍環(huán)境限制，政府要求向西傾倒；大樓高45.5 m、寬15.3 m，高寬比約3倍，倒塌方向?yàn)榇髽堑拈L(zhǎng)邊(縱向)方向，大高寬比對(duì)樓房在坍塌過(guò)程中的穩(wěn)定性影響很大，需合理設(shè)計(jì)爆破切口方式、切口高度及延時(shí)時(shí)間，確保大樓穩(wěn)定順利坍塌。

2)整體大樓重心偏北，大樓縱向中心軸的北邊為全剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻異形柱及暗柱結(jié)構(gòu)較多，為減少鉆孔工作量，預(yù)處理工作量較大，預(yù)處理前，需認(rèn)真計(jì)算保留部分的載荷計(jì)算，避免傾倒時(shí)偏移方向傷及周邊保護(hù)對(duì)象造成嚴(yán)重后果。

3)大樓傾倒方向空間距離有限，爆破危害的控制難度大，需精心設(shè)計(jì)，確保前沖、坍塌物擴(kuò)散等有害效應(yīng)不傷及保護(hù)對(duì)象。

2.2 爆破方案確定

根據(jù)大樓周邊環(huán)境情況及大樓的結(jié)構(gòu)特征，設(shè)計(jì)采用梯形切口、利用“時(shí)間差”，使用數(shù)碼電子雷管、一次延時(shí)起爆、向西定向傾倒的爆破方式。

2.3 爆破切口

1)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式[1-2]計(jì)算切口高度：

H=L·tanα

(1)

式中：H為切口高度，m；L為樓房跨度；本工程跨度為36.2 m；α為傾倒角，取25°。

爆破切口如圖4所示。

圖4 爆破切口Fig.4 Blasting cutting

2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式[1-2]計(jì)算承重立柱破壞高度：

H=K(B1+Hmin)

(2)

式中:H為承重立柱破壞高度，m；K為與建筑物倒塌有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取1.5～2.0；B1為立柱截面的長(zhǎng)邊，m；Hmin為承重立柱的最小破壞高度，m。

整體大樓只進(jìn)行了框架澆筑，整體重量偏輕，柱、剪力墻規(guī)格復(fù)雜，為使大樓平衡穩(wěn)定地順利傾倒，經(jīng)計(jì)算后根據(jù)規(guī)格大小來(lái)調(diào)整不同的破壞高度。柱、剪力墻設(shè)計(jì)切口高度參數(shù)如表1所示。

表1 柱、剪力墻切口高度

2.4 預(yù)處理

為消減鉆孔量，降低裝藥量以減小爆破振動(dòng)及飛石，在不影響主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的情況下，進(jìn)行預(yù)拆除。

1)機(jī)械預(yù)拆除大樓周邊的附樓及A軸，在預(yù)拆除作業(yè)的同時(shí)，必須注意大樓各層的房屋結(jié)構(gòu)，防止出現(xiàn)意外倒塌的危險(xiǎn)。

2)拆除與待拆建筑物相連的電線、水管、天然氣管及其他管線。

3)采取線切的方式預(yù)拆除切口內(nèi)部分剪力墻、電梯井及樓梯間，但必須保留暗柱及承重構(gòu)件，預(yù)處理切割高度應(yīng)高于設(shè)計(jì)切口高度不小于0.5 m；將每段樓梯與平臺(tái)以及和剪力墻連接處的混凝土打掉。

4)預(yù)拆除要求自上而下，逐塊放落至地面，每拆除一層即將樓梯口封閉，并嚴(yán)禁下方有人作業(yè)。

5)爆破前對(duì)傾倒方向及周邊設(shè)施進(jìn)行拆除、移除或加強(qiáng)防護(hù)，如管線、設(shè)施等。

附屬部分預(yù)拆除如圖5所示。

圖5 附屬部分預(yù)拆除Fig.5 Preliminary demolition appendage

2.5 爆破參數(shù)

1)炮孔直徑D。剪力墻取38 mm，立柱取40 mm。

2)最小抵抗線W。立柱通常取斷面短邊B的一半，剪力墻取壁厚的一半，即W=B/2。

3)炮孔間距a和排距b?？组g距取a=(1.2～2.0)W，多排布孔時(shí)，排距取b=(0.8～1.2)a。

離地(樓)面30 cm處開(kāi)始布孔，采用水平孔鉆孔，所有立柱采用連續(xù)裝藥，剪力墻按爆破作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況分別采用連續(xù)裝藥或間隔裝藥，間隔裝藥時(shí)將計(jì)算藥量分成2～3段，相鄰炮孔藥包上下錯(cuò)開(kāi)裝藥；孔內(nèi)全部使用數(shù)碼電子雷管，每個(gè)藥包裝1發(fā)雷管。炮孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)如圖6所示。

注：A-長(zhǎng)邊邊長(zhǎng);B-短邊邊長(zhǎng);a-孔距;D-孔徑;L-孔深;L裝-裝藥段;L填-填塞段;Ф-圓柱直徑。圖6 炮孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)Fig.6 Hole arrangement and charging structure

4)單孔裝藥量。選用φ32乳化炸藥；雷管選用數(shù)碼電子雷管，腳線長(zhǎng)5 m。

根據(jù)裝藥量公式[1-2]來(lái)計(jì)算單孔裝藥量：

Q單=qV

(3)

式中：Q單為單孔裝藥量，kg；q為單位體積炸藥消耗量，kg /m3；V為炮孔負(fù)擔(dān)的爆破體積，m3。

根據(jù)計(jì)算，本工程在2樓選取了一根立柱進(jìn)行試爆，試爆參數(shù)如表2所示，試爆效果如圖7所示。

表2 試爆參數(shù)

圖7 試爆效果Fig.7 Explosion test effect

根據(jù)試爆效果分析，試爆單耗過(guò)小，未能充分破壞其整體性，混凝土未完全脫籠，為了達(dá)到立柱完全失穩(wěn)的爆破效果，需增大爆破單耗，調(diào)整后的爆破參數(shù)如表3所示。

表3 爆破參數(shù)

續(xù)表3

5)鉸鏈處理。在建筑物拆除爆破中，往往對(duì)鉸鏈處要進(jìn)行適當(dāng)處理，使鉸鏈在同一水平面上折斷，以確保建筑物按照設(shè)計(jì)要求平穩(wěn)傾倒；若不進(jìn)行處理，建筑物在傾倒過(guò)程中有可能在其他結(jié)構(gòu)較薄弱處拉斷，影響倒塌效果；如果處理的高度符合設(shè)計(jì)要求，但處理的太過(guò)徹底，會(huì)致使鉸鏈處失去支撐力而產(chǎn)生過(guò)大的后坐；如果處理高度過(guò)高，建筑物在傾倒過(guò)程中的下坐及后滑作用而產(chǎn)生嚴(yán)重后坐并改變傾倒閉合角度，有可能爆而不倒，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。本工程在20軸1樓底部對(duì)立柱及北向轉(zhuǎn)角的縱向剪力墻采取弱爆破，以松動(dòng)為主，其他剪力墻不處理，剪力墻布1個(gè)孔，立柱在同一水平面上布2個(gè)孔(見(jiàn)表3)。

3 起爆網(wǎng)路

在大高寬比建筑物拆除爆破中，除了設(shè)計(jì)合理的爆破切口外，網(wǎng)路延時(shí)設(shè)計(jì)至關(guān)重要，爆破有害效應(yīng)的控制、確保大樓平穩(wěn)順利的按照設(shè)計(jì)要求傾倒，都需通過(guò)合理的網(wǎng)路設(shè)計(jì)而達(dá)到理想的爆破效果。全網(wǎng)路設(shè)計(jì)為工業(yè)電子雷管[3]，其延時(shí)精準(zhǔn)性、延時(shí)可調(diào)性、安全性及準(zhǔn)爆率可確保網(wǎng)路安全及滿足網(wǎng)路設(shè)計(jì)要求，并有效地降低和控制爆破有害效應(yīng)。起爆順序從西而東、從下而上分區(qū)延時(shí)一次起爆，設(shè)計(jì)雷管總量1 504發(fā)，采用5條起爆主線，5臺(tái)主線起爆器，總起爆器1臺(tái)，起爆器共6臺(tái)。

根據(jù)圖紙所示，E～H軸為剪力墻、電梯間及樓梯間，B～D軸為立柱，剪力墻進(jìn)行部分預(yù)拆除后的鋼筋支撐力要小于B～D軸立柱鋼筋支撐力。因該樓房質(zhì)量的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)，重心偏E～H軸，使傾倒方向的梁結(jié)構(gòu)在自重作用下產(chǎn)生的剪力荷載大于B～D軸的剪力載荷，所形成的塑性鉸時(shí)間要短，為保證大樓傾倒不發(fā)生偏斜和扭轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)E～H軸比B～D軸延時(shí)100 ms起爆，20軸同段起爆。

根據(jù)建筑物傾倒過(guò)程分析[4]，當(dāng)?shù)?排柱爆破失效時(shí)，在后2排的支撐下，還能保持穩(wěn)定性，但是，當(dāng)?shù)?排失效時(shí)，建筑物發(fā)生傾斜，上部有前傾的速度，下部有后滑的速度，當(dāng)?shù)?排失效時(shí)，建筑上部前傾速度增大，下部后滑速度也相對(duì)增大，在最后排的支撐下，當(dāng)支撐時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，伴隨著前傾和后滑的速度增大，后坐也增大，而且支撐的時(shí)間有限，在極短的時(shí)間就會(huì)形成塑性鉸并破壞，當(dāng)支撐時(shí)間過(guò)短，產(chǎn)生的前傾速度不夠，重心偏移不夠，有可能導(dǎo)致爆而不倒的情況。在大高寬比且梯形切口的建筑物拆除中，通過(guò)各排柱間合理的延時(shí)時(shí)間，確保形成足夠的傾覆力矩，和切口以上傾倒方向的梁結(jié)構(gòu)在剪力荷載作用下形成塑性鉸并破壞。如果各排柱間延時(shí)時(shí)間過(guò)短，在未能形成塑性鉸之前就傾倒，大高寬比重心又偏離不出最前排立柱，切口角度又小，極有可能導(dǎo)致爆而不倒。如果各排柱間延時(shí)時(shí)間過(guò)大，則出現(xiàn)傾倒方向部分構(gòu)件落地后，因各層連接梁的拉扯作用而不能傾倒，堆積在后起爆的排柱前面影響其倒塌，有可能造成整棟樓房爆而不倒的嚴(yán)重后果。一般來(lái)講，梯形切口偏心載荷小于三角形偏心載荷，形成的前傾速度也較小，觸地速度也小于三角形切口，相應(yīng)的形成的爆堆前沖及擴(kuò)散范圍、塌落振動(dòng)也較小。本工程因倒塌范圍限制及對(duì)振動(dòng)的要求，設(shè)計(jì)梯形切口較為合理。

綜合以上分析及減少一次觸地質(zhì)量，設(shè)計(jì)分區(qū)分層延時(shí)爆破，降低塌落振動(dòng)及爆破振動(dòng)，本工程設(shè)計(jì)1層4個(gè)爆區(qū)，2、3、4層各3個(gè)爆區(qū)，4軸為1區(qū)、6軸為2區(qū)、9～15軸(電梯間、樓梯間處)為3區(qū)、18～20軸為4區(qū)。當(dāng)前3區(qū)形成后，產(chǎn)生的后坐集中于第4區(qū)，根據(jù)圖紙所示，20軸少了B柱且支撐力較弱，支撐時(shí)間較短，為克制后坐，確保傾覆力矩及大樓的穩(wěn)定性，將18軸與20軸設(shè)計(jì)為鉸鏈支座[5]。參考有關(guān)案例[6]，梁結(jié)構(gòu)在剪力荷載的作用下被破壞一般大于200 ms，本大樓設(shè)計(jì)1～3區(qū)的區(qū)間延時(shí)450 ms，4區(qū)的區(qū)間延時(shí)為650 ms，層間延時(shí)20 ms。3區(qū)跨度只有7 m，有電梯間、樓梯間及4根70 cm×70 cm的立柱，布筋遠(yuǎn)大于其他爆區(qū)，設(shè)計(jì)4區(qū)延時(shí)相應(yīng)增加200 ms。4區(qū)的18-B、18-D有Ф100 cm圓柱2根且大樓的重心偏E～H軸，設(shè)計(jì)比4區(qū)的其他支撐柱提前100 ms起爆。整個(gè)網(wǎng)路設(shè)計(jì)總延時(shí)為1 650 ms。網(wǎng)路延時(shí)如表4所示。

表4 網(wǎng)路延時(shí)

4 安全設(shè)計(jì)與振動(dòng)監(jiān)測(cè)

4.1 爆破振動(dòng)計(jì)算

樓房拆除藥包數(shù)量多且分散，而且藥包置于梁、柱上，經(jīng)建筑物向地表傳播，比裝藥集中的地表爆破振動(dòng)要小得多，采用薩道夫斯基公式[7]計(jì)算：

(4)

式中：k、α為與爆破點(diǎn)至保護(hù)對(duì)象間的地形、地質(zhì)因素有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)；k′為與爆破方式有關(guān)的裝藥分散經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取0.25～1，距離爆源近且爆破體臨空面較少時(shí)取大值，反之取小值；Q為同段炸藥量，kg；R為爆破點(diǎn)與保護(hù)對(duì)象間的距離，m；v為允許質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度，cm/s。本次爆破分別取k=31.81，k′=1，α=1.44。

根據(jù)以上表1、3、4所示，計(jì)算得出最大一段起爆總藥量Q，根據(jù)圖3周圍環(huán)境，計(jì)算得出距最近保護(hù)對(duì)象的距離R，經(jīng)以上爆破振動(dòng)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得出最大一段起爆藥量對(duì)最近保護(hù)對(duì)象的振速計(jì)算值(見(jiàn)表5)。

表5 振速計(jì)算值

4.2 塌落振動(dòng)計(jì)算

建筑物塌落時(shí)沖擊地面引起的振動(dòng)有可能大于爆破本身引起的振動(dòng)，本工程按以下經(jīng)驗(yàn)公式[7]計(jì)算：

(5)

式中：υt為塌落振速，cm/s；kt為衰減系數(shù)3.37～4.09，取kt=3.37，若塌落位置有墊層，kt值取前者的1/4～1/3，取1/3；R為保護(hù)對(duì)象至撞擊中心的距離，m；m為下落構(gòu)建的重量，t；g為重力加速度，9.8 m/s2；H為重心高度，m；σ為材料破壞強(qiáng)度，10 MPa；β為衰減指數(shù)1.66～1.80，取β=1.66。

通過(guò)分區(qū)起爆后，最大觸地質(zhì)量為9～18軸，約3 100 t，觸地中心點(diǎn)距離北邊居民房約36 m，距離西北向在建基礎(chǔ)約18 m。東南方向水準(zhǔn)點(diǎn)，最大觸地質(zhì)量為18～20軸，約1 900 t，距離約60 m。觸地質(zhì)量對(duì)保護(hù)對(duì)象塌落振動(dòng)計(jì)算值如表6所示。

表6 塌落振動(dòng)計(jì)算值

經(jīng)以上爆破振動(dòng)及塌落振動(dòng)計(jì)算得出：北面居民樓最大振動(dòng)值為塌落振動(dòng)1.40 cm/s；西北方向在建基礎(chǔ)最大振動(dòng)值為塌落振動(dòng)4.44 cm/s；東南方向水準(zhǔn)點(diǎn)最大振動(dòng)值為塌落振動(dòng)0.46 cm/s。

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》(GB 6722-2014)規(guī)定，一般民用建筑物的安全允許質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度為2.0～3.0 cm/s，新澆大體積C20混泥土28 d以上的安全允許質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度為8.0～12.0 cm/s；北側(cè)居民樓為框剪式結(jié)構(gòu)；西側(cè)在建基礎(chǔ)應(yīng)為大體積鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)，齡期超過(guò)了28 d。因此本工程產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)周邊保護(hù)對(duì)象是安全的。

4.3 爆破飛散物安全距離計(jì)算

在無(wú)覆蓋的情況下，飛散物距離與炸藥單耗之間的關(guān)系用以下經(jīng)驗(yàn)公式[8]計(jì)算：

S=70q0.58

(6)

式中：S為飛散物距離，m；q為炸藥單耗，kg/m3，本大樓最大設(shè)計(jì)單耗為3.1 kg/m3。

則：S=70×3.10.58=135 m。

根據(jù)飛散物安全距離計(jì)算結(jié)果以及周圍環(huán)境的實(shí)際情況，對(duì)爆破飛散物采取加強(qiáng)防護(hù)技術(shù)措施。無(wú)覆蓋情況下飛散物最遠(yuǎn)距離為135 m，根據(jù)《爆破安全規(guī)程》(GB 6722-2014)規(guī)定，拆除爆破安全距離根據(jù)設(shè)計(jì)來(lái)定。在確保安全的前提下，應(yīng)充分考慮周圍居民的疏散量、交通管制性、安全警戒便利性及防護(hù)情況來(lái)劃定警戒距離。

4.4 安全防護(hù)措施

對(duì)所有墻(柱)的爆破部位用棉被進(jìn)行第1道防護(hù)，以降低爆破噪音、沖擊波、爆破飛散物的初始速度；對(duì)爆破部位用加厚網(wǎng)格柵進(jìn)行第2道防護(hù)。該道防護(hù)材料要求有一定的強(qiáng)度，綁扎時(shí)要有適當(dāng)?shù)乃沙诙燃熬彌_性；用竹笆進(jìn)行第3道防護(hù)，進(jìn)一步阻擋沖破前兩道防護(hù)的大塊飛散物；切口外圍懸掛竹笆進(jìn)行第4道防護(hù)，阻擋大塊飛石、粉塵及降低噪音和沖擊波；竹笆外圍再懸掛3層密目網(wǎng)，進(jìn)行第5道防護(hù)，防止小飛石、粉塵及降低噪音及沖擊波；裝藥前嚴(yán)格校核孔網(wǎng)參數(shù)，如有變化，必須修正裝藥量，不準(zhǔn)超裝藥量；嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工，保證足夠的充填長(zhǎng)度和充填質(zhì)量；地下管網(wǎng)、路面、地面設(shè)施、飛濺物及塌落振動(dòng)的預(yù)防措施：坍塌位置的地面為黃土層，只需加蓋1層密目網(wǎng)預(yù)防地面飛濺物；在鄰近坍塌位置的地下管網(wǎng)及路面上，先覆蓋1 m厚黃棉土，上面加蓋鋼板，鋼板上面再鋪上2 m厚的黃棉土，黃棉土上再鋪上1層密目網(wǎng)預(yù)防飛濺物；爆破時(shí)應(yīng)關(guān)閉鄰近爆破對(duì)象的氣、電、水等設(shè)施；爆破后及時(shí)灑水降塵，做到文明、環(huán)保施工。

4.5 對(duì)周邊環(huán)境影響的監(jiān)測(cè)結(jié)果

為評(píng)爆破估振動(dòng)對(duì)周邊重點(diǎn)保護(hù)對(duì)象的影響，爆破時(shí)進(jìn)行了振動(dòng)監(jiān)測(cè)，在距爆區(qū)最近的保護(hù)對(duì)象處共布置了3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，即西北方向10 m處的在建基礎(chǔ)，北面25 m處的居民房，東南方向40 m處的水利基準(zhǔn)點(diǎn)。監(jiān)測(cè)結(jié)果分析，本工程設(shè)計(jì)總延時(shí)為1.65 s，振速最大值時(shí)刻在3.91 s，最小值時(shí)刻在2.88 s，從而得出此次爆破3個(gè)測(cè)點(diǎn)最大振動(dòng)為塌落振動(dòng)，西北方向在建基礎(chǔ)的塌落振動(dòng)最大計(jì)算值為4.44 cm/s，實(shí)測(cè)值為4.26 cm/s，實(shí)測(cè)值與計(jì)算值基本接近；北面居民房的塌落振動(dòng)最大計(jì)算值為1.40 cm/s，實(shí)測(cè)值為0.28 cm/s，實(shí)測(cè)值小于計(jì)算值，居民房建筑地基比被爆大樓地基高出5 m，降振效果明顯；東南方向水準(zhǔn)點(diǎn)的塌落振動(dòng)最大計(jì)算值為0.46 cm/s，實(shí)測(cè)值為0.92 cm/s，實(shí)測(cè)振動(dòng)速度值大于計(jì)算值。3個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)速度符合《爆破安全規(guī)程》(GB 6722-2014)規(guī)定的安全允許振速，此次爆破產(chǎn)生的振動(dòng)不會(huì)影響保護(hù)對(duì)象的安全。振動(dòng)實(shí)際監(jiān)測(cè)值如表7所示。

表7 振動(dòng)實(shí)際監(jiān)測(cè)值

5 爆破效果及分析

1)在大高寬比且倒塌空間有限的樓房拆除中，采取梯形切口較為適合，梯形切口的倒塌方式與三角形切口有所不同，梯形切口第1排柱先行著地，而后逐段坍塌，所產(chǎn)生的傾覆力矩、前傾速度及后坐一般比三角形切口要小，塌落振動(dòng)、塌落距離及擴(kuò)散也較小，但形成的爆堆稍高。起爆后按照設(shè)計(jì)的方式由西向東逐跨順利坍塌，坍塌方向無(wú)偏差，爆破無(wú)后坐，解體充分，破損較均勻，爆破有害效應(yīng)對(duì)周圍建筑物及設(shè)施無(wú)影響；塌落距離24 m，爆堆最大高度10 m(支座鉸鏈處)，爆堆最大寬度19 m。此次爆破效果良好，爆后效果如圖8所示。

圖8 爆后效果Fig.8 After blasting effect

2)傾倒過(guò)程如圖9所示，由圖分析可知，當(dāng)?shù)?區(qū)爆破形成時(shí)，建筑物結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定；第2區(qū)形成時(shí)，在自重的作用下倒塌軸線方向梁結(jié)構(gòu)形成較大的剪力荷載并形成塑性鉸，下坐不較明顯；第3區(qū)形成時(shí)，隨著區(qū)段逐步形成，下坐質(zhì)量的逐步增加，作用于倒塌軸線方向的梁結(jié)構(gòu)形成的剪力荷載增大，15～18軸各層節(jié)點(diǎn)處瞬間形成塑性鉸并很快被拉斷，大樓重心在第3區(qū)中心位置，在偏心荷載的作用下，大樓在下坐的同時(shí)很快向前傾斜，18軸及20軸的第2層頂部被壓屈，因?qū)痈咻^高容易形成壓屈點(diǎn)，此時(shí)支座鉸鏈較穩(wěn)定。當(dāng)爆破切口全部形成，隨著傾覆力矩的增大，前傾的速度也增大，20軸鉸鏈處很快被破壞并向前傾倒，同時(shí)2層的壓屈點(diǎn)被向前拉斷，大樓沿著設(shè)計(jì)方向緩緩傾倒。根據(jù)傾倒過(guò)程視頻分析，在質(zhì)量不對(duì)稱的樓房拆除中，因重心偏向，作用于梁結(jié)構(gòu)上的剪力荷載不同，使其形成的塑性鉸而破壞的時(shí)間也不同，可通過(guò)剪力墻結(jié)構(gòu)部位與框架結(jié)構(gòu)部位的延時(shí)來(lái)達(dá)到平衡。圖中可以看出，1、2區(qū)延時(shí)較為合適，3區(qū)因有電梯間及樓梯間，剪力墻部位質(zhì)量大于其他區(qū)，在第3區(qū)與第4區(qū)之間，樓梯間及電梯間部位被拉伸破壞的時(shí)間逐漸縮短，說(shuō)明延時(shí)時(shí)間宜相應(yīng)增大。第2區(qū)與第3區(qū)之間拉斷不夠明顯，第3區(qū)整體延時(shí)再相應(yīng)增大100～150 ms應(yīng)能取得更好的爆破效果。

圖9 傾倒過(guò)程Fig.9 Collapsing process

6 結(jié)語(yǔ)

1)剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大很多，所以對(duì)其進(jìn)行部分預(yù)拆除是十分必要的，不僅能確保按設(shè)計(jì)方案順利倒塌，還能減少爆破量，有利于爆破有害效應(yīng)的控制。

2)設(shè)計(jì)2排支座鉸鏈，有利于在傾倒過(guò)程中的穩(wěn)定性，克制后坐，對(duì)確保前傾速度及閉合角度起到關(guān)鍵性作用。