研究筒形薄壁建筑物爆破的拆除切口

研究筒形薄壁建筑物爆破的拆除切口

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摘要:文章结合工程实例,阐述了筒形薄壁建筑物拆除的重点及难点,在此基础上,针对筒形薄壁建筑物爆破设计与施工技术要点进行了深入地分析,旨在为类似工程的爆破拆除提供依据。

关键词:筒形薄壁建筑;爆破拆除;拆除切口;爆区划分;安全防护

1工程概况

根据城市规划和建设用地需要,对某建筑物进行拆除。建筑为大型薄壁圆筒形,建筑物高、跨度大,给工程拆除工作带来难度,因此,决定采用控制爆破方法进行拆除。建筑采用钢筋混凝土现浇结构,15个(3×5)圆筒建筑相连,南北长42m、东西宽25.2m、高42m。单个建筑内径8m,由于建筑底部壁厚、柱多,拆除难度大。

2工程重点及难点

建筑东面13m为基坑;南面6.5m为设备楼(待拆);西面为空地;北面为道路,见图1。由于待爆破拆除粮仓圆筒连体多、跨度大,底部筒壁厚、立柱多,整体稳定性好,先期预拆除工作量和施工难度大,因此,如何确保预拆除和钻孔施工成为了拆除施工的重点和难点。

3爆破方案选择

拆除薄壁圆筒建筑结构、周边环境和工期要求,选用控制爆破方法及延时起爆技术对其实施爆破拆除。由于底部预拆除、钻孔工作量大,施工场地受限,选择在圆筒建筑西侧从简壁5m高处向上开爆破切口,爆破后使连体建筑向西定向倾倒。

4爆破技术设计

4.1爆破切口

根据拟拆除筒形薄壁建筑物的结构特点,为保证其按设计方向倒塌,在西面开矩形切口,东面开三角形切口。切口长度≥16m,切口高度≥8m,见图2。

4.2孔网参数

根据筒形薄壁建筑物结合部的壁厚,设计最小抵抗线:w—B/2,B为预留立柱的壁厚,m;药孔间距:a-(1.2~1.8)w,取a=0.33m;药孔排距:6-0.87a-0.30m;药孔深度:L-(3/5~2/3)B,取L-0.26m;炸药单耗q-2.Okg/m。;单孔药量Q-q•a•b•B,Q=0.079kg。为确保爆破效果,预留立柱下部炮孔区在设计基础上增加15~20的药量。

4.3起爆网路

此次爆破起爆雷管数量较多,为保证起爆网路安全、可靠,采用非电塑料导爆管起爆网路。

(1)爆区划分。为了控制爆破振动,将每一预留支撑立柱由下至上分为3个爆区,分别使用MS1、MS5、MS7段毫秒延时雷管,采用孔内延时方法由下至上依次起爆。最东边一排预留立柱炮孔装MS7段延时雷管起爆。

(2)网路连接方法。为确保起爆网路安全准爆,先采用簇联连接方法将装药雷管连接成多个击发点,再采用毫秒MS1段(瞬发雷管)将各爆区装药连接成复式网路。采用击发针击发起爆。

4.4安全防护措施

(1)爆破立柱内采用双层草帘,立柱外采用双层钢网包裹,用铁丝绑紧,可确保飞石不超过10m。

(2)爆破切口预拆除开口较大处用双层建筑防晒网遮挡,防止飞石溢出。

(3)用建筑模板、竹笆封闭遮挡周边建筑门窗玻璃,防止个别飞石损坏玻璃。

5施工方法

(1)用机械方法配合人工先期拆除连体粮仓周边的辅助建筑(西南面平台、南面与仓储设备楼连接的通道),使其独立于周边建筑。

(2)粮仓西面垫土5m高,作为预拆除施工平台,用液压破碎机(挖掘机自带)由西向东破碎拆除西边的2、4圆筒的筒壁。

(3)用气割割断液压破碎机预拆除经过开口部位钢筋,便于机械通行:用挖掘机挖土填平圆筒底部倒锥形漏斗,液压破碎机由此进入进行预拆除。

(4)由西向东拆除至东边一排圆筒的西边筒壁,保留两圆筒结合部筒壁作预留支撑立柱,对该立柱进行钻孔爆破,最终形成爆破切口。

(5)对预留支撑立柱进行钻孔。为不减少钻孔工作量,节省爆破器材用量,每个预留立柱分上、中、下3区进行钻孔,最东边一排预留支撑立柱在结合部位钻平行孔,孔深为预留立柱截面宽度的2/3,由下至上依次递减,侧视成三角形。

(6)然后进行装药、填塞、网路连接,并采取相应防护措施。

6爆破效果

通过以上设计及施工方法,爆破效果完全达到了设计要求,预期爆后不易坍塌或坍塌解体效果较差,实际坍塌解体超出了预期效果。经爆后安全检查,倒塌方向准确,对爆破飞石防护严谨可靠,周边的建筑设施完好无损,爆破取得圆满成功。

7结论

综上所述,通过结合工程实例对筒形薄壁建筑物爆破的拆除切口进行分析,得到了以下向个方面的结论:

(1)针对薄壁圆筒连体粮仓的结构特点,在矩形切口东面底部增加了三角形切口,是此次爆破顺利倾倒的保证。实践证明,对高宽比小的薄壁圆筒连体建筑群,采用一次性爆破切口是可行的。

(2)在此案例中提高爆破切口高度,避开底部立柱多、墙壁厚和不易拆除的漏斗区,大大减小了预拆除施工难度,减少了钻孔工作量,降低了安全风险和施工成本。

(3)经结构力学分析,保证爆前安全稳定的条件下,在爆破切口内增大预拆除量,变筒壁为预留支撑立柱,对高度为8m的立柱分上、中、下3个钻孔区,钻孔区与保留区相间,区间高度1.6m,既确保了爆破效果,又节省了工程费用开支。

参考文献

[1]汪旭光.爆破设计与施工[M].北京:冶金工业出版社,2011:419-429.

[2]于亚伦.工程爆破理论与技术[M].北京:冶金工业出版社,2004:323-359.

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