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摘要:确定“定向与双向交替折叠爆破”的总体施工方案后,为了确保准爆,本项目采取“化整为零,由零变整”的网络设计指导思想,即在一个爆破切口内,每层都组成一个单独的网络,直接连接起爆雷管,在把每个爆破切口内各层用非电导爆管相互连接,组成中级网络,最后把各个中级网络再用非电导爆管串联,组成多点起爆多通道闭合的串并网复式网络。在这个总网络中,孔与孔相连,层与层相通,网与网相串。从爆破效果来看,串并网复式网络传爆可靠,几乎没有发现盲炮,确保了本次爆破的成功。
关键词:爆破拆除、剪力墙、爆破参数、质量管控、安全文明施工
中图分类号:P633.2文献标识码: A 文章编号:
一、引言
近年来,随着我国经济建设规模的迅速发展与城市化建设进程的加速,旧城区拆除改造的规模也在不断扩大,目前废旧楼房、厂房的拆除主要有两种方式:人工机械拆除与爆破拆除。爆破拆除的优点是:速度快,对周围环境影响较小,发生安全事故概率低;缺点是:费用较高,要专业分包队伍施工,要取得公安部门的配合。人工机械拆除的优点是:费用低,钢筋易回收;缺点是:速度慢,噪声大,人工消耗大,易发生坍塌、高处坠落、机械伤害等事故。综上比较,高层楼房的爆破拆除技术有很广阔的市场前景。本文结合工程实例,重点介绍高层剪力墙结构大楼爆破拆除的方法应用。
泰安市泰山区华易青年城,位于泰安市西部104国道东侧,其9号住宅楼建于1994年,该楼高62.10m。因重新规划需要将其拆除,浙江公铁爆破工程公司承接其拆除任务,包括地下室在内的爆破、破碎、清运工作,要求在80日内完成。
二、工程特点
据该楼房的结构特征和环境,该工程有以下特点:
1、待拆除楼房所处的环境比较复杂,场地狭小。只有南侧有较大倒塌空间,北侧倒塌空间小于楼房高度,东西侧都有需要保护的建筑,需要精心设计倒塌方向:
2、该楼整体为“十”字型结构,稳定性强。南北方向宽度为32.1m整体高度为62.1m,高宽比为1.93,高宽比小,不利于定向倒塌:
3、该楼为剪力墙结构,结构整体性好,不利于倒塌后解体,爆前预处理工作量大,爆破工艺复杂:
4、待拆除楼房地处居民小区内,周围居民和建筑物较多,这种环境下爆破施工,需要采取严格的技术措施控制爆破震动、个别飞散物、空气冲击波、爆破噪声和粉尘等危害效应:
5、住宅楼周围有小区内使用的热力、电力、自来水管线、这些管线虽埋于地下,但需要考虑爆破拆除对这些管线的危害。
三、施工总体部署
3.1、施工组织
由于本工程楼层高,拆除面积大,在预处理、钻孔、装药、连线、防护工作多,环境复杂,难度较大,为了保证施工进度和施工安全,采取联合施工的组织形式,成立专门的施工项目部,投入充足的机械设备和人员,,保障充足的材料。充分发挥联合施工的技术优势,使本工程安全顺利的完成
3.2、总体施工方案
3.2.1一区爆破缺口
一区南侧倒塌空间较大,故采用在底部布置一个爆破缺口、向南定向倒塌的爆破方式。根据同类工程施工经验,在爆破中常采用倒塌角设计倾覆解体缺口高度,其计算公式为:
(1)
(2)
其中:—爆破缺口高度,m;
—楼房宽度,m;取14.7m
—倒塌角,即爆破缺口顶点到倒塌铰链点连线与水平线之间的夹角;一般取25-40°
—楼层高度,2.8m。
——爆破缺口分布层数
楼房为剪力墙结构,整体性好,选取倒塌角为35°,则根据(1)、(2)式计算得:,。即爆破缺口高度达到4层即可使楼房倒塌。为了保证倒塌和破碎效果,决定采取14m的爆破缺口,即炸到楼房5层。
3.2.2 二区爆破缺口
二区北侧距离小区道路只有40m,电缆管道37.5m。小于楼房高度,为了降低倒塌长度,采取双向交替折叠倒塌方式,在楼体上布置三个爆破缺口。爆破缺口位置为:下部缺口布置在1-4层,中间爆破缺口布置在8-10层,上部爆破缺口布置在14-15层。示意图如图。
3.2.3本楼内部剪力墙厚度为20cm和24cm两种,外部剪力墙厚度24cm,经预处理后,相同厚度的剪力墙可采用相同的爆破参数。
最小抵抗线 :式中 为剪力墙厚度,则20cm剪力墙最小抵抗线为10cm,24cm剪力墙最小抵抗线为12cm。
孔距 、排距:根据铁道设计院的实践经验,对于钢筋混凝土墙体, ,20cm剪力墙取 ,24cm剪力墙取 。排距取 。
孔深 :钢筋混凝土墙体孔深取 ,则20cm剪力墙孔深为13cm,24cm剪力墙孔深为16cm。 当墙壁有保护层时,增加深度。
炸药单耗 :为了保证下层爆破缺口能完全炸碎,同时又能控制飞石的距离,内墙炸药单耗取 ,外墙炸药单耗取 ,根据 计算,楼房一区1-5层、二区1-4层为爆破缺口,内墙单孔装药量为20g~35g,外墙单孔装药量25~30g。北侧二区8-10层、14-15层爆破缺口,高度较高,飞石控制需要更加严格,因此需要严格控制药量,选择单耗 ,内墙单孔装药量12g~20g,外墙单孔装药量20g。
炮孔布置:楼层的层高为2.8m,为了节省工时和施工成本,根据施工经验,可以采取“上—下”分两段布孔的方式,效果与剪力墙布满炮孔相同。钻孔时,考虑到实际操作,从距底部0.3m处开始布孔。对于缺口内需要爆破的墙体,采取“3-4”布孔方式,即在2.8m高的范围内,上部布置三排孔,下部布置四排孔,这样布孔可以减少钻孔量和总装药量,同样能形成设计的爆破缺口,爆破后对爆破效果不会有影响。
3.2.4根据倒塌要求,通过孔外延时,将四个爆破缺口分成四个爆区,南侧一区下部缺口为Ⅰ爆区,北侧二区上部缺口为Ⅱ爆区,中间缺口为Ⅲ爆区,下部缺口为Ⅳ爆区。Ⅰ爆区与Ⅱ爆区间隔2s,Ⅱ爆区与Ⅲ爆区间隔2s,Ⅲ爆区与Ⅳ爆区间隔1s。
采用非电导爆管复式起爆网络。用四通和导爆管先将同房间剪力墙上的炮孔链接,然后将同层各个房间的炮孔连接成闭合复式网络。同一层的爆破网络连接好后,层与层之间上下连接成多通道闭合网络。最后将导爆管连接到电雷管上,用高能起爆器起爆。
内部剪力墙炮孔布置图外部剪力墙炮孔布置图
四、安全文明施工
4.1安全生产保证体系
建立安全保证体系,成立安全领导小组,项目经理任组长,安全员任副组长。项目部设置专职安全员,各作业队设置一名兼职安全员。安全生产领导小组每月至少组织一次安全检查,发现事故苗头,及时分析原因,及时组织处理,把各种事故隐患消灭在萌芽状态。专职和兼职安全员要有职有责,大胆开展安全监督工作,行使好安全生产否决权。施工过程,无论是专职安全员还是兼职安全员,都有权随时制止违章作业行为。对于安全事故的处理,必须严格执行“四不放过”的原则。
4.2、文明施工保证措施
在居住区附近进行爆破施工,必须采取一定措施,尽量降低扬尘对周围环境的影响。拟采取以下技术措施:在确定爆破日期以前,先了解气象情况,尽量选择在刮东南风的日期进行爆破,使爆破扬尘随风向西北方向飘散,减小对东侧居民区的影响;围蔽施工场地,把粉尘的扩散范围尽量减少;将防护用的草帘子进行喷水,作为第一层降尘帷幕;爆破前,清理建筑物和建筑倒塌场地上的积尘,往建筑物上洒水,冲洗建筑物上的浮尘,并尽量让建筑物多吸水,减少扬尘源;爆破当日,安排洒水降尘和冲洗地面,爆破后立即用水枪喷水降尘。
參考文献:
1)《建设工程安全生产管理条例》
2《建设工程质量管理条例》
3《民用爆炸物品管理条例》、
4)《中华人民共和国环境保护法》
5)《民用爆炸物品管理实施细则》
6)《中华人民共和国土地管理法》
7)招标文件、答疑书、施工图纸
关键词:爆破拆除、剪力墙、爆破参数、质量管控、安全文明施工
中图分类号:P633.2文献标识码: A 文章编号:
一、引言
近年来,随着我国经济建设规模的迅速发展与城市化建设进程的加速,旧城区拆除改造的规模也在不断扩大,目前废旧楼房、厂房的拆除主要有两种方式:人工机械拆除与爆破拆除。爆破拆除的优点是:速度快,对周围环境影响较小,发生安全事故概率低;缺点是:费用较高,要专业分包队伍施工,要取得公安部门的配合。人工机械拆除的优点是:费用低,钢筋易回收;缺点是:速度慢,噪声大,人工消耗大,易发生坍塌、高处坠落、机械伤害等事故。综上比较,高层楼房的爆破拆除技术有很广阔的市场前景。本文结合工程实例,重点介绍高层剪力墙结构大楼爆破拆除的方法应用。
泰安市泰山区华易青年城,位于泰安市西部104国道东侧,其9号住宅楼建于1994年,该楼高62.10m。因重新规划需要将其拆除,浙江公铁爆破工程公司承接其拆除任务,包括地下室在内的爆破、破碎、清运工作,要求在80日内完成。
二、工程特点
据该楼房的结构特征和环境,该工程有以下特点:
1、待拆除楼房所处的环境比较复杂,场地狭小。只有南侧有较大倒塌空间,北侧倒塌空间小于楼房高度,东西侧都有需要保护的建筑,需要精心设计倒塌方向:
2、该楼整体为“十”字型结构,稳定性强。南北方向宽度为32.1m整体高度为62.1m,高宽比为1.93,高宽比小,不利于定向倒塌:
3、该楼为剪力墙结构,结构整体性好,不利于倒塌后解体,爆前预处理工作量大,爆破工艺复杂:
4、待拆除楼房地处居民小区内,周围居民和建筑物较多,这种环境下爆破施工,需要采取严格的技术措施控制爆破震动、个别飞散物、空气冲击波、爆破噪声和粉尘等危害效应:
5、住宅楼周围有小区内使用的热力、电力、自来水管线、这些管线虽埋于地下,但需要考虑爆破拆除对这些管线的危害。
三、施工总体部署
3.1、施工组织
由于本工程楼层高,拆除面积大,在预处理、钻孔、装药、连线、防护工作多,环境复杂,难度较大,为了保证施工进度和施工安全,采取联合施工的组织形式,成立专门的施工项目部,投入充足的机械设备和人员,,保障充足的材料。充分发挥联合施工的技术优势,使本工程安全顺利的完成
3.2、总体施工方案
3.2.1一区爆破缺口
一区南侧倒塌空间较大,故采用在底部布置一个爆破缺口、向南定向倒塌的爆破方式。根据同类工程施工经验,在爆破中常采用倒塌角设计倾覆解体缺口高度,其计算公式为:
(1)
(2)
其中:—爆破缺口高度,m;
—楼房宽度,m;取14.7m
—倒塌角,即爆破缺口顶点到倒塌铰链点连线与水平线之间的夹角;一般取25-40°
—楼层高度,2.8m。
——爆破缺口分布层数
楼房为剪力墙结构,整体性好,选取倒塌角为35°,则根据(1)、(2)式计算得:,。即爆破缺口高度达到4层即可使楼房倒塌。为了保证倒塌和破碎效果,决定采取14m的爆破缺口,即炸到楼房5层。
3.2.2 二区爆破缺口
二区北侧距离小区道路只有40m,电缆管道37.5m。小于楼房高度,为了降低倒塌长度,采取双向交替折叠倒塌方式,在楼体上布置三个爆破缺口。爆破缺口位置为:下部缺口布置在1-4层,中间爆破缺口布置在8-10层,上部爆破缺口布置在14-15层。示意图如图。
3.2.3本楼内部剪力墙厚度为20cm和24cm两种,外部剪力墙厚度24cm,经预处理后,相同厚度的剪力墙可采用相同的爆破参数。
最小抵抗线 :式中 为剪力墙厚度,则20cm剪力墙最小抵抗线为10cm,24cm剪力墙最小抵抗线为12cm。
孔距 、排距:根据铁道设计院的实践经验,对于钢筋混凝土墙体, ,20cm剪力墙取 ,24cm剪力墙取 。排距取 。
孔深 :钢筋混凝土墙体孔深取 ,则20cm剪力墙孔深为13cm,24cm剪力墙孔深为16cm。 当墙壁有保护层时,增加深度。
炸药单耗 :为了保证下层爆破缺口能完全炸碎,同时又能控制飞石的距离,内墙炸药单耗取 ,外墙炸药单耗取 ,根据 计算,楼房一区1-5层、二区1-4层为爆破缺口,内墙单孔装药量为20g~35g,外墙单孔装药量25~30g。北侧二区8-10层、14-15层爆破缺口,高度较高,飞石控制需要更加严格,因此需要严格控制药量,选择单耗 ,内墙单孔装药量12g~20g,外墙单孔装药量20g。
炮孔布置:楼层的层高为2.8m,为了节省工时和施工成本,根据施工经验,可以采取“上—下”分两段布孔的方式,效果与剪力墙布满炮孔相同。钻孔时,考虑到实际操作,从距底部0.3m处开始布孔。对于缺口内需要爆破的墙体,采取“3-4”布孔方式,即在2.8m高的范围内,上部布置三排孔,下部布置四排孔,这样布孔可以减少钻孔量和总装药量,同样能形成设计的爆破缺口,爆破后对爆破效果不会有影响。
3.2.4根据倒塌要求,通过孔外延时,将四个爆破缺口分成四个爆区,南侧一区下部缺口为Ⅰ爆区,北侧二区上部缺口为Ⅱ爆区,中间缺口为Ⅲ爆区,下部缺口为Ⅳ爆区。Ⅰ爆区与Ⅱ爆区间隔2s,Ⅱ爆区与Ⅲ爆区间隔2s,Ⅲ爆区与Ⅳ爆区间隔1s。
采用非电导爆管复式起爆网络。用四通和导爆管先将同房间剪力墙上的炮孔链接,然后将同层各个房间的炮孔连接成闭合复式网络。同一层的爆破网络连接好后,层与层之间上下连接成多通道闭合网络。最后将导爆管连接到电雷管上,用高能起爆器起爆。
内部剪力墙炮孔布置图外部剪力墙炮孔布置图
四、安全文明施工
4.1安全生产保证体系
建立安全保证体系,成立安全领导小组,项目经理任组长,安全员任副组长。项目部设置专职安全员,各作业队设置一名兼职安全员。安全生产领导小组每月至少组织一次安全检查,发现事故苗头,及时分析原因,及时组织处理,把各种事故隐患消灭在萌芽状态。专职和兼职安全员要有职有责,大胆开展安全监督工作,行使好安全生产否决权。施工过程,无论是专职安全员还是兼职安全员,都有权随时制止违章作业行为。对于安全事故的处理,必须严格执行“四不放过”的原则。
4.2、文明施工保证措施
在居住区附近进行爆破施工,必须采取一定措施,尽量降低扬尘对周围环境的影响。拟采取以下技术措施:在确定爆破日期以前,先了解气象情况,尽量选择在刮东南风的日期进行爆破,使爆破扬尘随风向西北方向飘散,减小对东侧居民区的影响;围蔽施工场地,把粉尘的扩散范围尽量减少;将防护用的草帘子进行喷水,作为第一层降尘帷幕;爆破前,清理建筑物和建筑倒塌场地上的积尘,往建筑物上洒水,冲洗建筑物上的浮尘,并尽量让建筑物多吸水,减少扬尘源;爆破当日,安排洒水降尘和冲洗地面,爆破后立即用水枪喷水降尘。
參考文献:
1)《建设工程安全生产管理条例》
2《建设工程质量管理条例》
3《民用爆炸物品管理条例》、
4)《中华人民共和国环境保护法》
5)《民用爆炸物品管理实施细则》
6)《中华人民共和国土地管理法》
7)招标文件、答疑书、施工图纸