农贸市场综合楼爆破拆除

摘要：本文介绍了复杂环境下的钢筋混凝土框架结构农贸市场综合楼的爆破拆除。由于待爆楼体的高宽比较小，允许倒塌方向上的空地较大，将楼体分割成两部分后先后起爆拆除，能使两部分在倒塌过程中相互作用，充分破碎搂体，有效降低爆堆高度，减小后座，确保倒塌的效果。

关键词：爆破拆除；分割；定向倒塌

中图分类号： F713.5文章标识码：A文章编号：

1 工程概况

海南省海口市金贸区农贸市场综合楼位于海口市玉沙路，是一栋9层的钢筋混凝土框架结构建筑物，拟用爆破法进行拆除。该项爆破拆除工程是海口市城中村拆迁改造的重点工程，市政府有关部门要求在2008年2月22日（农历大年十六）进行爆破拆除。爆破拆除工程环境复杂，时间紧，任务重，而且跨越中国农历新年，施工难度非常大。

农贸市场综合楼东侧紧邻玉沙路，路的对面是一排商住建筑物，距离最近一栋10层钢筋混凝土框架结构的建筑物40.3m，椰海酒店离最近爆破点57.2m；西北距黄金酒店230m，北距滨海大道路口280m；西距检察院办公大楼350m；西南距一栋13层钢筋混凝土框架结构商住楼230m；南至金贸东路280m。待爆破拆除建筑物周边环境详见图1。

图1待爆楼房周边环境示意图

待拆除的农贸市场综合楼高宽比较小，混凝土标号较高、立柱和梁的尺寸大，强度较高。该楼南北长46.2m，东西宽28.2m，建筑物高度约31.5m（1～4层层高3.9m、5～9层层高3.2m），建筑面积约11726m2。待拆除综合楼为钢筋混凝土结构，共28根立柱，截面为0.8m×0.8m的22根，截面为0.6m×0.6m的6根（编号：13#、14#、19#、20#、21#、28#）；楼梯间、电梯间剪力墙体厚度为0.45m，平面结构如图2所示

图2综合楼平面结构图

图2综合楼平面结构图

2 爆破拆除方案

2.1拆除方案比较

该建筑物四面除东部有玉沙路和椰海大酒店外，其余三个方向均为已经拆除的空地, 建筑物的结构特征是高宽比较小，为了减小爆破拆除后爆堆的高度，确保倒塌的效果，保证爆破后玉沙路立即通车，提出两个可行方案进行比较。方案一：整栋楼向西定向倾倒；方案二：经预先处理将整栋楼分成两部分向西定向倾倒。

方案一：整栋楼向西定向倾倒。爆破切口（图3）：C轴、D轴、E轴爆破至四层，B轴爆破至二层，A轴爆破一层。

该方案优点是爆破前预先处理量较小；缺点有：

（1）爆破后爆堆高（图4）估计有28m，对以后的机械清渣不利；

（2）爆破的后坐较大，可能爆破后爆渣会堵塞部分玉沙路；

（3）钻孔装药等爆破作业的工程量较大。

图3方案一爆破切口示意图

图4方案一爆堆高度示意图

方案二：经预先处理将整栋楼分成两部分向西定向倾倒。

在B轴和C轴之间从一楼到九楼人工凿一条0.5m的缝(距离B轴2.3m处)，并将钢筋切割断，将A、B轴及C、D、E轴分成两个整体拆除。

爆破切口（图5）：第一个切口：E轴爆破一、二、三、四层， D轴爆破一、二、三层，C轴爆破一、二层；第二个切口： B轴爆破二、三层，A轴不爆破，只将其立柱的东侧主筋切断，B、A轴一层不爆破。

该方案优点：

（1）破后爆堆较低（图6）估计只有14m，有利于以后的机械清渣；

（2）爆破的后坐较小，玉沙路爆破后马上可以恢复通车；

（3）爆破施工量较小。

缺点是爆破前预处理量较大。

图5方案二爆破切口示意图

图6方案二爆堆高度示意图

2.2拆除方案确定

根据上述方案的对比分析,结合工程实际情况确定采用方案二进行爆破拆除。

预处理：

（1）在B轴和C轴之间从一楼到九楼人工凿出一条0.5m的缝，并切断钢筋，将建筑物分成两部分往西定向倒塌；切割缝平面图见图

（2）楼房内的楼梯用人工进行预拆除；

（3）将剪力墙W1～W5用油炮机拆除1～3层；

（4）将剪力墙W6～W8局部用油炮机拆除1～3层；

（5）在A轴柱子距地面1m处用人工凿开保护层，并割除钢筋。

图7切割缝平面位置示意图

3 爆破参数设计

3.1爆高

立柱爆裂口高度根据经验公式，结合建筑物结构特点以及钻孔的施工情况，确定各承重立柱的爆高见（表1）。

表1定向倒塌的各轴爆高

3.2布孔及装药量

立柱炮孔布置是根据立柱截面尺寸进行确定，单孔装药量是根据配筋状况、混凝土强度及以往施工经验选择炸药单耗而进行确定，各种规格立柱见（表2）。

表2各种规格立柱具体参数

3.3 爆破起爆时差

各立柱均用毫秒非电导爆管雷管，孔内延时，各轴立柱延期时差见（表3）。

表3各立柱延期时间表

3.4网络连接

采用“大把抓”和连接四通联合使用的爆破网路。楼层内，先将炮孔中导爆管雷管的导爆管捆扎成一束（不超过20根），再绑上2发瞬发导爆管雷管，瞬发导爆管雷管用四通联成复式网路。楼层间，每层的四根导爆管连接成闭合网路，再用四通联结，最后用激发枪起爆。

4安全措施

4.1飞石防护

（1）近体防护措施

在所有钻炮孔的楼房立柱部位用竹笆包裹，竹芭外加1～2层钢丝网，用铁丝绑紧。爆破时可以使飞石飞溅距离控制在5m之内。

（2）远体防护措施

在建筑物北侧、南侧（局部）搭设竹10m高排栅，在东侧搭设竹3m高排栅上挂安全网及彩色尼龙布进行防护。

（3）所有外墙窗户、门全部用竹笆封堵。

通过近体和远体防护，完全可以将飞石控制在排栅安全网之内，有效地防止飞石对四周住宅楼、办公楼和设施的破坏，确保安全。

4.2爆破振动计算

根据爆破安全规程提供的震动速度计算公式：V＝k(Q1/3/R)a ，

按照《爆破安全规程》的规定，钢筋混凝土框架结构楼房的安全震速为5cm/s；另一方面，爆破产生的地震波衰减快，振动频率比天然地震高（爆破振动频率50Hz左右，而天然地震频率为2～5Hz），并且爆破振动持续的时间短，本设计提高控制标准，按照V＝2cm/s进行控制最大单响药量。

把东侧建筑物最小距离为40.3m和爆破设计中最大单段药量为24kg等数据代入公式计算爆破振动速度为0.59m/s，小于V＝2cm/s的振动控制标准，所以该建筑物的爆破拆除对距爆破点最近的建筑物没有影响，其他较远的楼房或酒店更没有影响。

建筑物倒塌时，对地面有一定的冲击，产生塌落振动。塌落振动的计算经验公式为：

V=K(M.H1/2/R3)a

式中：

k、a—衰减常数，k＝32.1，a＝1.57

M—塌落物体重，计算约5000T；

H—塌落高度，取15.6m；

R—塌落处到最近建筑物的距离，50.3m.

经计算，建筑物倒塌时产生的振动为1.72cm/s 小于周围建筑物的安全振动速度2cm/s，周边建筑物安全。

5 爆破效果及体会

起爆后，建筑物E～B轴按设计顺序依次起爆，建筑物分两部分依次向西倒塌。在倾倒过程中，两部分相互作用，楼体破碎较充分，爆堆高度较低，后座较小，没有影响玉沙路的通行，同时建筑物东面的酒店、商住楼完好无损，达到设计及业主要求。

根据该项工程的设计与施工，有如下几点体会：

（1）对于高宽比较小的楼房，通过人工预处理分割，将楼房分成独立的两部分，能人为的将高宽比调大，有利于楼房的顺利倒塌，且两部分在倒塌过程中相互作用，楼体破碎充分有效降低爆堆高度。

（2）根据设计方案个别飞石最大距离为40.8m，而爆体到最近建筑物最短距离为40.3m，因此A轴的立柱由原来的弱爆破改为不爆破，只是将柱子的保护层凿开，将东侧主筋切断，飞石的安全距离（B轴到最近建筑物48.7m）即可满足要求。