第八章拆除爆破

1、第八章 拆除(chich)爆破安徽理工大学土木建筑学院(xuyun)宗 琦 教授 共一百三十九页8.3 楼房(lufng)拆除爆破共一百三十九页主要内容(nirng)： 楼房拆除爆破倒塌方式 砖结构楼房拆除爆破 框架结构楼房拆除爆破 框剪结构楼房拆除爆破共一百三十九页8.3.1 建(构)筑物爆破(bop)拆除的倒塌方式1 定向倒塌 当楼房一侧有较为空旷场地时，可以采用定向倾倒方案。定向倾倒方案一般是利用“爆高差”和“时间差”来实现的，即对设计倒塌方向一侧的承重构件(墙、柱)实施爆破，炮孔布置高度从外向里逐排减小，形成“爆高差”,最后一排墙柱的支撑结构不爆破或减弱爆破，起爆后楼房将在重力矩作用下

2、转动塌落，同时起爆顺序也是由外向里逐段延迟,形成“时间差”，控制楼房按设计的方向倒塌。钢筋混凝土的框架结构楼房都可采取(ciq)这种拆除爆破方案。其倾倒方向场地的水平距离不宜小于23的楼房高度。 定向倒塌拆除方案的优点是爆破工作量小，拆除效率高。实现定向倒塌拆除爆破方案的关键是要使不爆破或弱爆破的承重构件有足够的支撑强度，形成一个转动铰支点，才能让建(构)筑物按预定的方向准确倾倒。共一百三十九页广州石化厂宿舍楼 2003年10月31日 建于上世纪年代的广州石化厂的这12栋单身职工宿舍楼位于黄埔区该厂生活区北部，石化路的东侧，占地面积超过万平方米，总建筑面积1.7万平方米。由于爆区紧靠繁华的广州

3、石油化工总厂生活区，西距交通繁忙的石化路不足10米。其中两栋楼房紧靠豪华的天然石路面，北侧距明珠宾馆号楼的大型玻璃幕墙不足米，东侧是球场休闲区和绿化区，周围的风景非常优美。周围的居民也较多，给爆破工作带来了很大的难度。 总装药量为500公斤，使用(shyng)雷管1.6万发，爆破持续时间为4750毫秒，属于级拆除爆破。爆破区外沿150米处设置警戒岗哨。广州有史以来最大规模建筑群定向爆破2003年10月31日共一百三十九页广州石化厂宿舍楼 2003年10月31日 共一百三十九页广州石化厂栋宿舍楼 2003年10月31日共一百三十九页共一百三十九页西湖边第一高楼浙大湖滨(h bn)校区教学主楼成功

4、爆破2007.1.5 今天上午7点17分，在苦等多时之后，西湖边第一(dy)高楼浙大湖滨校区教学主楼进行爆破，在几声闷响之后，整幢大楼向预定的南面方向轰然倒去，记者看到，大楼并没有解体而是整体倒下。 爆破方表示此次爆破是采用“单向双切口定向爆破”两个爆破切口，将大楼分成3部分，化整为零，在爆破布局上，采取从南到北、从下至上，依次起爆的方式。首先将楼的底层爆出缺口，使楼的柱子无法承受大楼的重量，依靠楼的自重，将自己压垮。 据了解，西湖边第一高楼浙大湖滨校区教学主楼，高度67m，共有22层。该例爆破为国内首例框筒结构建筑爆破拆除，该楼结构为中间框架、两边为筒，主要为钢筋混凝土结构。共一百三十九页西

5、湖(x h)边第一高楼浙大湖滨校区教学主楼成功爆破（2007.1.5）共一百三十九页西湖边第一高楼浙大湖滨校区教学(jio xu)主楼成功爆破共一百三十九页西湖边第一高楼浙大湖滨(h bn)校区教学主楼成功爆破共一百三十九页 2 原地坍塌 若楼房周边场地有限，或不允许楼房往侧向倾倒的情况下，可选择采用“原地坍塌”方案。爆破前，需要将楼房最下一层，或二层内隔断墙进行拆除，并清运腾空；对其所有承重柱墙体实施爆破。同时对其上面的部分楼层的梁柱需要进行局部爆破松动减弱强度；爆破后整座楼房将在自重作用下塌落，达到“原地坍塌”拆除的目的。相邻柱体的爆破部位的高度有差别，可以使上层结构(jigu)物下落时承

6、受不均匀的反作用力，有利于上层结构(jigu)受剪破坏。“原地坍塌”方案要注意清空下层空间减少堆积杂物的缓冲作用。 8.3.1 建(构)筑物爆破拆除的倒塌(dot)方式共一百三十九页南岳衡山(hn shn)景区内宾馆爆破拆除（2007.2.5） “轰隆隆”2月5日上午10时许，伴随着一阵惊天爆炸声响与滚滚浓烟，位于南岳衡山海拔1200米左右的南天门狮仙阁宾馆(bngun)按照预定爆破方案轰然倒下，这是南岳全面启动景区大拆迁而拉响的“惊天一爆”。当日，位于半山腰的麻姑山庄亦成功爆破拆除。南岳区负责同志表示，春节之前，另有禹王山庄、古松招待所等7处楼堂馆所全面实行爆破拆除。共一百三十九页 狮仙阁宾

7、馆(bngun)的原貌 共一百三十九页共一百三十九页共一百三十九页沈阳五里河体育馆爆破(bop) 2007年4月12日早晨6时30分，始建于1975年的辽宁体育馆成功爆破拆除。 建筑面积2万多平方米的辽宁省体育馆为圆形体育馆，直径91米，网架屋面，钢筋混凝土框架结构，总高近30米。位于沈阳的市中心繁华闹市区，毗邻工业展览馆、科技馆、等重要建筑。爆破共使用雷管2000多发，炸药(zhyo)167.4公斤，导爆管10000米。体育馆按照爆破的预定要求原地倒塌。粉尘和噪音的控制都达到了预期的目标，爆破十分成功。共一百三十九页沈阳五里河体育场爆破(bop)共一百三十九页沈阳五里河体育场爆破(bop)共

8、一百三十九页沈阳五里河体育场爆破(bop)共一百三十九页沈阳五里河体育场爆破(bop)共一百三十九页 3 逐跨坍塌 如果场地条件有限，同时对坍落振动又有一定要求，则可以采取“逐跨坍塌”方案，逐跨坍塌运用了剪切破坏原理，通过跨与跨之间的起爆时间(shjin)差使跨间产生剪切。逐跨起爆的结果不仅使楼板、梁受到剪切破坏，也使上部未经处理的楼层在下部楼层垮坍的过程中不断受到剪切、挤压、冲击而良好解体，同时，逐跨坍塌的最大优点在于触地振动可以减到最小。这是由于先爆跨部分在坍落过程中，受到未爆跨的牵扯，减小了触地冲击能量，同样由于牵扯作用，减缓了上部建筑下落的速度。而下部楼层的碎渣又成了上部楼层的减振垫渣

9、。困此在触地振动控制要求比较高时，采用逐跨坍塌方式不仅能减小振动，而且其爆前处理和钻爆工作量仅大于“定向倾倒”，而要小于其他拆除爆破方式。8.3.1 建(构)筑物爆破拆除的倒塌(dot)方式共一百三十九页4 折叠倒塌(dot) 当受场地限制或因减振、解体要求对高层建(构)筑实施分层“定向倒塌”爆破的拆除方法，称为折叠倒塌。折叠爆破根据形式的不同，可分以下几种。单向折叠双向折叠异向折叠内向折叠8.3.1 建(构)筑物爆破(bop)拆除的倒塌方式共一百三十九页青岛(qn do)大酒店爆破2006.10.15共一百三十九页青岛(qn do)大酒店2006.10.15共一百三十九页2006.10.15

10、共一百三十九页2006.10.15共一百三十九页2006.10.15共一百三十九页 A 单向折叠 单向折叠指倒塌方向指向同一方向其目的主要有三个方面，第一缩短倾倒距离(jl)；第二降低触地振动；第三，使建(构)筑物解体充分。 上海长征医院病房大楼(16层，高68m)的拆除爆破，因受周围环境限制，首次在国内高层建筑拆除爆破中采用了单向折叠(单向四折)。爆破后大楼不仅解体充分，而且渣堆在40m以内，周边所测振动均小于3cms，完全达到了设计目的，取得了圆满成功。8.3.1 建(构)筑物爆破拆除(chich)的倒塌方式共一百三十九页B 双向折叠 双向折叠指各楼层顺序起爆时，上下层结构一左一右地交替定

11、向(dn xin)连续折叠倒塌。 2007年12月，武汉王家墩中央商务区(CBD)内对两栋19层框一剪结构大楼实施爆破拆除时，采用“切割分离、定向倒塌和双向折叠相结合”的总体爆破方案。双向折叠的楼体高63m、长22m、宽11.7m。采用三个爆破切口，分别位于1-4层、8-9层和14-15层。采用“左右交叉、自上而下”的起爆方式，切口问时差为1.02s。 起爆后，框-剪结构大楼按设汁在空中实现双向折叠，上部楼体把下部楼体折叠式压向地面，楼体折叠倒塌并堆积在原地6m范围内，且解体破碎十分充分，爆破效果很好。8.3.1 建(构)筑物爆破拆除的倒塌(dot)方式共一百三十九页C 异向折叠 当场(dng

12、chng)地条件不规则，仅有局部空间可供倒塌时，只要在折叠方向上加以控制调整，同样可以达到安全拆除的目的。 上海港务中心大楼高62m，西、北两侧有建筑需保护，东、南两侧5m之外有新打的桩群，南西角上有工程测试桩群不能受影响。因定向倾倒场地不够，决定采用定向加异向折叠，即13层主缺口向东，67层辅助缺口1也向东，而910层辅助缺口2则东偏南，起爆顺序从辅助缺口2开始，自上而下顺序起爆。爆破后东和东南侧渣堆未超过21m，确保了桩群安全。也没有影响西、北两侧建(构)筑物。8.3.1 建(构)筑物爆破拆除的倒塌(dot)方式共一百三十九页8.3.1 建(构)筑物爆破拆除的倒塌(dot)方式 D 内向折

13、叠 内向折叠是当楼房较高，体量、跨度都较大，四周既无定向倾倒条件，也无其他坍塌条件的情况下采取的一种爆破方式。即采用自上而下对楼房每层的内承重构件如墙、柱和粱等予以充分破坏，则结构在重力作用下由中心开始向下垮落，并拉动外侧墙、柱、粱向中心移动。形成向内的折叠坍塌。内向折叠除了准确使用延期起爆技术外，还应注意如下三点：其一，楼内必须空旷，没有过多的墙、柱等被爆体，否则折叠后的外墙、梁、柱还会向外翻滚，达不到控制渣堆范围的目的；其二，如果楼板是整体现浇，一定(ydng)要先进行弱化处理，使之能随柱、墙同时解体坍落，否则会导致内向折叠爆破的失败；其三当体量较大的楼房采用内向折叠，一定(ydng)要注

14、意气浪的释放，否则被压缩的气浪带动飞石，往往会造成较大的损害共一百三十九页 砖混结构的楼房是指由砖和钢筋混凝土混合结构的建筑物。建筑物的承重构件主要是砖墙，也有部分钢筋混凝土抗震柱。这类建筑是我国城市住宅的早期建筑，一般都在7层以下。其拆除爆破有一定的特殊性，在城市改建工程中还会大量涉及，因此有必要予以单独介绍。 砖混结构楼房的拆除爆破大多采用(ciyng)逐跨坍落，也有采用(ciyng)原地坍塌的。当条件限制而必须采用(ciyng)向一侧倾倒时，应注意保留部分的砖柱和墙要有足够的支撑强度，特别是层数较多、较高的楼房。必须仔细验算，否则会发生严重后坐现象。8.3.2 砖混结构拆除(chich)

15、爆破共一百三十九页1 混结构爆破方式 砖墙拆除爆破一般采用水平钻孔，最小抵抗线W为墙厚度的一半，即W=/2。炮孔水平方向间距a随墙体厚度及其浆砌强度而变化，可取a=(1.2-2)W。炮孔排距b=(0.80.9）a，因为(yn wi)垂直方向的砖缝错位，间距要小。墙拆除爆破参数见表11-5。8.3.2 砖混结构拆除(chich)爆破共一百三十九页2 砖混结构拆除爆破施工要点 1）为使楼房顺利坍塌，影响楼房坍塌的局部原承重墙（在确保爆前结构整体稳定的前提下）和隔断墙应预先拆除。 2）楼梯间和现浇楼梯往往会影响楼房的倒向和解体，爆前应将楼梯逐段切断，并在相关墙体上布孔装药，与楼房一起爆破。 3）砖混

16、结构住宅，要注意卫生间厨房的具体位置，因其墙多、开间小、整体性较好，爆前应先作弱化(ru hu)处理。否则，若这些结构在倒向前方，则会造成倾倒不彻底；若在倒向后方，则会造成解体不充分。共一百三十九页8.3.2 砖混结构(jigu)拆除爆破3 工程实例北京华侨大厦定向倾倒拆除爆破 北京华侨大厦一座典型(dinxng)的砖混结构楼房，是上世纪50年代北京十大建筑之一。内部钢筋混凝土柱、梁和楼板，周边承重砖墙。大厦由中间主楼和东、南两侧翼楼组成，楼间为沉降缝，主楼高33.6m。王府井大街与东四西大街交汇处，东侧8m有一5层住宅楼，南侧80m内有一片古旧民房，抗振能力很差。 根据大厦建筑结构特点，拆除

17、爆破设计方案是依次爆破东、南、中主楼，使其向内侧倾倒，东、南侧楼两端最后起爆。砖混结构部分由于承重墙体厚，解体主要靠其自身的重力位能实现，因其本身抗剪能力弱，则在倾斜塌落过程中就会解体破坏。因此，对每座楼的爆破部位都进行了延期34段起爆，见图11-5，主要爆破设计参数见表11-6、表11-7。分段延期起爆控制下落构件的质量，减少了建筑物塌落着地的振动。爆破时监测8m外住宅楼的振动数据说明，楼房一层地面的振动速度为0.95cms。共一百三十九页共一百三十九页 爆破后，建筑物解体充分(chngfn)，爆破堆积物在原建筑物占地范围偏内一侧，马路一侧不超过4m，塌落堆积最远点未触及东边住宅楼围墙。共一

18、百三十九页 11.2.3.1大板楼拆除爆破特点 大板楼是指由厚145150mm的多孔预制板作为墙体拼装而成的老式居民楼。多为67层。这类建筑经过多年的风雨侵蚀，往往出现开裂(ki li)等危险情况，人工拆除的危险性很大，大多采用爆破拆除。 因空心墙板又不能钻孔，所以传统的钻孔爆破法已无法适用。通常情况下，大板楼房宜采用微型水压爆破法拆除，即在空心预制板的空孔内放置聚氯乙烯袋，袋内装满水，水中放置炸药包，利用水压爆破的原理来破坏预制板，形成一定的爆破缺口，使预制板墙体失去支撑。从而达到房屋倾倒或坍塌的目的。该法与传统的钻爆法相比较，具有操作简便、劳动强度小、施工速度快、工作环境好、施工成本低的特

19、点。 由于药包放在水袋内，水在爆破瞬间被雾化、加速，所以，爆破产生的很大一部分粉尘被高速散布于建筑物内的雾化水吸附，在一定程度上达到环保要求。 11.2.3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 11.2.3.2大板楼拆除爆破方法 大板楼拆除爆破一般有定向倒塌和原地坍塌两种方案。这两种方案基本是在12层布置爆破缺口，定向倒塌方案缺口形状(xngzhun)为三角形或梯形。为施工方便，倾倒一侧爆高要大一些，然后依次降低，后部要形成铰链或不处理，即可满足倒塌要求。原地坍塌方案实现的方式较多。层采用由中间按纵向向两侧爆高逐步降低也可达到目的。11.2.3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三

20、十九页 11.2.3.3工程实例 贵阳市外环城东路的A、B、C三栋67层的大板楼群始建于1978年，墙体均采用厚度为150mm、中空内径为100mm、混凝土强度为C20预制空心(kng xn)大板，板与板之间采用焊接拼装，再用混凝土灌缝联成一体。每块大板周边只有两道8mm主筋，箍筋5mm300，四角上有14mm连接钢筋；预留门窗周边有两道8mm或5mm钢筋。楼面板和屋面板均为预制混凝土板，楼梯为混凝土预制楼梯，与楼道侧墙无连接。楼房的总面积为7900m2。 大板楼群东侧15.5m处有五层大板住宅楼房三栋，南面11.0m处有一层砖结构煤气调压站；西部距离3.0m处是花池，8.6m处有一组南北走向

21、的高压线(11kV)，12.7m处为外环城东路人行道，人行道下60cm处有煤气管道。11.2.3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三十九页A 爆破方案选择 根据大板楼群的周围环境，确定采用原地倒塌方案，在一层、二层布置爆破缺口。B栋采用内合式原地坍塌，A、C栋采用侧合式原地坍塌方案，由B楼中间分别向南北(nnbi)方向顺序递进坍塌，以确保A栋北侧变压器和C栋南侧煤气调压站的安全。 大板楼房的结构是由预制空心大板拼装而成，壁厚不到250mm，无法采用一般钻孔控制爆破技术。决定利用空心部位注水在水中安放药包，用水压爆破破坏大板，采用浅孔爆破破坏板与板交接部位的节点，由此形成爆破缺口，使大板楼房

22、按设计要求倒塌。 11.2.3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三十九页B 大板的水压爆破破碎技术 大板的空心部位是直径为100mm的柱状空间，若采用水压爆破的冲量准则公式进行药量计算，即Q=K1.6R1.4，取=0.025m，R=0.05m，K=10代入，得Q=0.4g显然是不合适的，关键是公式中的壁厚 取值不当。为了确定水深、装药量和破碎效果、碎块飞散距离之间的关系，利用从大板楼房(lufng)拆下的大板进行了试验，并对楼房(lufng)内的大板进行了试爆。试验采用在大板的空心部位(内径100mm，最小壁厚25mm)隔孔装水装药的药包布置方法。11.2.3 大板结构拆除(chich)爆

23、破共一百三十九页根据试验结果，确定大板水压爆破(bop)药包布置原则为：(1)采用隔孔布置水压爆破药包的方法，由注水深度来控制缺口高度；(2)水深(破坏高度)小于lm时装一个药包，水深在1m以上(含1m)时装两个药包，上层药包距水面距离大于下层药包距水底的距离；(3)在有防护的情况下，一楼的药包药量采用20g，二楼的采用15g；(4)板与板交接部位采用钻孔爆破，根据大板水压爆破破坏高度来决定钻孔数。11.2.3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三十九页C 爆破设计 大板楼群采用原地倒塌方案，一楼所有的大板均布置药包进行粉碎性的破坏，水压爆破破坏高度为四周外墙低，中隔墙高，外墙充分利用门窗的

24、空间来形成缺口一二楼四周外墙不破坏。 中隔墙中间破坏高度大，靠外侧破坏高度小。大板交接部位同时布置钻孔，孔深14cm，每孔装药量一楼25g，二楼20g。考虑A楼北侧和C楼南侧分别有变压器和调压站需要(xyo)保护。其一楼外墙破坏高度取0.3m，二楼靠这两侧的单元中隔墙不破坏。11.2.3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 D 起爆网路 采用(ciyng)交叉复式导爆管毫秒雷管网路，孔内用11段，在同一线上的东西两间房为一组同时起爆药包，组与组之间用3段雷管交叉复式接力。外环东路大板楼群接力方向：水平向为B楼中间南、北向以50ms差前进，垂直向为从一层向上以50ms差前进。总延期17

25、80ms。11.2.3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三十九页E 水压爆破施工 1)注水、防漏及泄水。根据破坏高度的要求在一定位置敲出一个直径约100mm的孔，然后在空心柱中放置聚氯乙烯袋子（直径120rnm，一端封口，长度约2m）作盛水容器。在空心柱中填放细沙，可以控制深度(即破坏高度)，并防止空心柱底部的混凝土块戳破塑料袋子。采用较空心柱直径大一些的塑料袋，可保证袋子注水后与孔壁密贴，保证水压爆破的效果；为确保不漏水，采用双层袋子。由于(yuy)每米注水深度仅需7.8kg水，故可采用自来水管进行注水。而一次爆破的总注水量仅几吨，爆破时完全渗漏在爆堆里，不必考虑泄水的问题。 11.2.

26、3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三十九页E 水压爆破施工 2)药包加工与定位。药包采用乳化炸药加工，根据乳化炸药的特性，在水中浸泡96h后其爆炸性能不变，故不再对炸药进行防水处理，仅对雷管用黄油进行防水处理，雷管插进药包并系上用小食品袋装石块构成的压重；采用雷管的塑料导爆管做定位标准，孔口拉上细铁丝用以固定(gdng)导爆管。 3)防护。楼群爆破部位外侧用棕垫和胶皮帘覆盖防护，要求将各棕垫和胶皮帘用铁丝绑在一起成一整体。变压器及附近建筑物的玻璃用棕垫覆盖防护。11.2.3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三十九页F 爆破效果 1998年4月19日大板楼群成功的进行爆破，爆破效果符合

27、设计要求，周围的建(构)筑物未受损坏，与楼群距离仅4.7m和6.3m的变压器及搂群中的煤气管道等重要设施均安全无恙(见图1l-6)。爆堆高度最高为6.Om，一般为3.5m，从爆堆破碎程度看，楼顶板与大板基本都有破裂，但未见断开滑出。三层楼以下部分(b fen)全部破碎。由于水在爆破瞬间爆破雾化、加速，爆破时产生的粉尘很大一部分(b fen)被高速散布在建筑物内的雾化水吸附、沉淀，整个爆破过程清晰可见，粉尘(含部分(b fen)水雾)在爆后50s内全部散去。10余米外的道路上爆后无灰尘。达到了环保的要求。11.2.3 大板结构拆除(chich)爆破共一百三十九页11.2.3 大板结构拆除(chi

28、ch)爆破共一百三十九页 国内早期大量的商住宅楼都是框架结构，框架结构楼房的承重构件是钢筋混凝土立柱，它们和梁连接构成框架，有的还和楼板浇注为一体。框架结构楼房拆除爆破时必须将立柱一段高度的混凝土进行充分爆破破碎，使它们和钢筋骨架脱离，使柱体上部失去支撑。爆破部位以上的建筑结构物在重力作用下失稳，在重力和重力弯矩作用下，爆破柱体以上的构件将受剪力破坏，同时将向爆破一侧倾斜塌落。如果后排立柱根部(n b)和前排柱同时或是延期松动爆破，则建筑物整体将以其支撑点转动塌落。11.2.4 框架结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 11.2.4.1 设计与施工应注意的问题 框架结构拆除爆破容易发生后坐

29、，应引起足够重视。如后排承重立柱不处理，前排立柱爆后，楼房在重力弯矩作用下，将使立柱在一楼和二楼之间折断造成一楼立柱后仰，产生很大后坐；反之，如后排立柱处理过高。则不能形成很好支撑，会造成楼房整体下坐，而失去“爆高差”，影响定向倾倒(qngdo)，许多爆而不倒的事故就是由此而造成的，因此框架结构的楼房爆破一定要注意后排转动铰点的处理，必要时应进行受力验算分析，才能保证这一方法的成功。 框架结构楼房的结构多种多样，考虑拆除工程要求和环境状况，有不同的拆除设计方案。下面列出典型框架结构楼房的拆除爆破实例。11.2.4 框架结构拆除(chich)爆破共一百三十九页11 242工程实例重庆米兰大厦B楼

30、控制拆除爆破A 工程概况 重庆米兰大厦位于重庆市江北区，由一幢22层的主楼(A楼)与一幢10层的附楼(B楼)组成，A、B两楼由西向东依次排列，中间为标准伸缩缝。大厦正南ll.lm处平行分布(fnb)桃花源住宅小区；正北是城市主干道洋河大道，其中人行道距大厦仅3m，且地下布有通讯、供电、排污等设施；正东距B楼2m外为地下停车场；正西距A楼5m处是城市排污设施。四周密布商业建筑、高层住宅，作业环境十分复杂。详见图ll-7。 大厦始建于1994年，次年主体工程完工。由于存在着严重的质量问题，未通过质监验收，以烂尾楼的形式保留，2007年9月实施拆除爆破。11.2.4 框架结构拆除(chich)爆破共

31、一百三十九页11.2.4 框架结构拆除(chich)爆破共一百三十九页B 拆除爆破设计 鉴于B楼所处的环境及其结构特征，采取向内折叠原地坍塌方案，但必须满足爆后结构运动过程中梁、柱能够充分解体的要求 B楼东西向从5轴至13轴共计(n j)8跨62m长，南北向为P、K、J、G、B5轴，共计(n j)31.2m宽。东西两端各设一电梯间和应急楼道。根据对比研究结果，确定爆破时序如表11-8所示。11.2.4 框架结构拆除(chich)爆破共一百三十九页11.2.4 框架结构拆除(chich)爆破 即纵向以9轴为中心(zhngxn)，分别对称向东西两侧延期推进，间隔在11.5s.之间；横向以K、J、G

32、、轴为主体，P轴延期0 5s。详见图1l-8。共一百三十九页 B楼爆破楼层为负一层、一至三层，八层、十层为节点性松动爆破区；对每轴纵梁端点进行预处理，位置选择在电梯间前沿。 考虑到西、东两电梯间相对运动(xin du yn dn)，为避免空中迎面撞击，同时减缓触地冲击，将电梯间在5层、8层实施切割爆破。 11.2.4 框架结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 C 爆破效果分析 B楼爆后效果与设计完全一致，梁体全部解体仅保留三角形现浇屋顶结构(jigu)。残渣最高堆点约为6m，周边设施均没有受到影响，如图11-9所示：11.2.4 框架结构拆除(chich)爆破共一百三十九页11.2.4 框

33、架结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 随着建筑结构抗震要求的提高，框架结构逐渐向框一剪结构过渡，特别是10层以上的建筑，一般均使用剪力墙以增加结构的抗振性能。正是由于剪力墙的存在，既增加了结构的坚固程度，也增加了拆除爆破的难度，如上海海洋地质大厦的拆除爆破，起爆后整片外墙没有解体，导致第一跨除底部炸掉的三层外，上部九层的第一跨直直地站在原地，幸好后面框架部分(b fen)的逐跨坍塌进行得比较顺利，在连续几跨坍塌解体之后将第一跨挤倒，虽然侥幸没有造成爆破事故，由于倒塌不顺利，对整座楼的解体和后坐都会产生不利影响，应当引起足够重视。11.2.5 框一剪结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页1

34、1.2.5.1 设计(shj)与施工中应注意的问题 框剪结构拆除爆破除可以采用上述各种爆破方法之外，还应注意对剪力墙的预处理和对剪力墙的钻孔爆破作业。一般剪力墙厚度都在2025cm左右，仍属于薄板范畴，当剪力墙厚度达到3040cm时，则需采用钻爆方法处理。11.2.5 框一剪结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 剪力墙和砖墙一样，以水平孔为主，特点是两侧都有自由面，墙厚，最小抵抗线为W=l2，但必须考虑一定的超钻，以增加填塞长度，钢筋混凝土墙的药量计算中的q值见表11-9。 对于厚度25cm以上的剪力墙，如果条件允许也可以从侧面沿墙钻水平孔，这不仅可以减小钻孔工作量，而且可以采用分节装药，

35、大大提高爆破效果。 根据大量工程实践，定向倾倒主缺口内的剪力墙最好在爆前用人工、机械或爆破法进行预处理，其中，对于3040m厚度的剪力墙，采用钻孔爆破方法(fngf)与处理时，应进行试爆。11.2.5 框一剪结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 11.2.5.2 工程实例(shl)上海长征医院16层病房大楼 上海长征医院16层病房大楼是一座建于1987年的钢筋混凝士框架-剪力墙结构的高层建筑。大楼南北方向宽20.28m、东西方向长38.48m、高67.30m，总建筑面积13200m。大楼南距繁华的南京西路60m，西距高架桥20m，周边环境复杂。 拆除爆破设计总体方案是将大楼在东西方向分成两

36、部分，先后依次分多层折叠向南倾倒的爆破方案。这样既可以有效地控制爆破解体构件渣块的堆积范围，同时把爆破和建筑物塌落振动降低到不影响邻近建筑物的安全。图11-10、图11-11分别为该楼房折叠爆破塌落设计的起爆顺序和爆破部位。11.2.5 框一剪结构拆除(chich)爆破共一百三十九页11.2.5 框一剪结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页 为使大楼主体向南侧分层折叠定向倾倒，爆破设计底部南侧爆高I3层，北侧柱仅在一层立柱根部布置两个炮孔，向上每隔两层爆两层；东西两部分采用延期起爆技术先后起爆，利用时间差和爆破高度达到(d do)空中解体的目的。建筑物解体构件将分层、依次下落着地。爆破后下落的

37、构件将冲击在先已下落着地的构件上，充分利用上层构件的下落势能部分地转变成下层构件的破坏能，导致这些构件的进一步解体破碎。且先着地的下层构件的缓冲还可减小上层塌落的触地冲量。11.2.5 框一剪结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页 在起爆后，大楼主体(zht)下落过程中，向南折叠塌落。东西两部分的渣土准确地堆积在设计的控制范围里，大楼拆除后解体充分。监测的振动数据表明近居民楼处的垂直地面振动速度为2.76cm/s，高架桥墩台处仅为1.4cm/s，周围建(构)筑物安然无恙。 11.2.5 框一剪结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页 对于框-筒结构的建筑物，核心筒自成一体，整体性好，随着楼房的增

38、高，如果不预处理，炸倒之后由于其整体性很好，爆后不会充分解体。如果核心筒体完整定向(dn xin)倾倒在地面上，会产生相当大的触地振动 11.2.6 框-筒结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 11.2.6.1 设计与施工中应注意的问题 1)核心筒的预处理不管是用人工或爆破方式，都要比框架部分的处理高出一层到二层，以使其倾倒触地时能充分解体。 2)当核心筒体位置在建筑物中间时，筒体重量大，若仅以后部框架立柱作为支点(zhdin)则很容易造成后坐，因此应预留筒体后墙体作为支撑确保支点(zhdin)具有足够支撑力。 3)如果核心筒在建筑物的外侧，且周边环境对触地振动要求较高，对筒体的爆破解体应

39、予以充分重视。 11.2.6 框-筒结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页 11.2.6.2 工程实例上海市蓝天宾馆大楼A 工程概况 上海市蓝天宾馆大楼紧临黄兴路，为钢筋混凝土现浇框架-核心筒结构，高13层40m，电梯井、水箱标高达46.8m，平面呈三角形布置，结构特别稳定，爆破面积11477m；三角形的中心(zhngxn)有一核心筒，平面也呈三角形，内有一部楼梯，二部电梯，没有梁、柱。该核心筒为自承重体系，仅有楼板与大楼的其他部位相连。 11.2.6 框-筒结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 B 本工程的特点和难点 (1) 周边环境复杂，大楼没有足够的倒塌空间，只有(zhyu)25m，

40、核心筒体向该方向倾倒空间不够。 (2) 如果整个大楼向西倒塌，会损坏保留的一幢二层变电房(相距11. 5m)，且楼顶的水箱可能向蓝天西楼方向翻滚。 (3) 黄兴路上地下管线较多，距离大楼23m，有市政污水管线，4m外有电力电缆，8m外有煤气，给爆破带来很大风险。 (4) 大楼形状特殊，呈三角形，不利于定向倾倒。 (5) 大楼中心为钢筋混凝土现浇核心筒，结构坚固，不易倾倒。 11.2.6 框-筒结构拆除(chich)爆破共一百三十九页C 拆除爆破方案 该楼周边环境复杂，结构坚固，形体呈稳定三角形，单纯采用定向倾倒爆破方案很可能造成倾倒不充分，解体不完全的结果。拆除爆破方案将大楼人工切割分成三个区

41、域区域I向南倒塌，区域向西偏北方向倾倒区域向西偏南方向倾倒。大楼分割及爆破顺序见图11-12，图11-13。 区域I爆破主口为13层，48轴在7、8层设辅助口，主要保护南面2层楼房的安全；区域爆破主口为14层，7、8层为辅助口；区域主切设在35层，l2层保留不炸，其目的是防止区的渣堆影响造成区倾倒产生(chnshng)后坐。 11.2.6 框-筒结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 11.2.6 框-筒结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页D 爆破设计 (1) 立柱布孔及炸药(zhyo)单耗的确定。立柱有3种规格，断面分别为：900mm 500mm、800mm500mm、700mm700m

42、m，相应布置三排、二排和一排炮孔，孔深分别为300mm、300mm、420mm。 为确保大楼充分解体、定向倾倒，炸药单耗：一楼立柱取600gm，二、三、四楼立拄取500g/ m，七、八楼立柱取400g/ m。 11.2.6 框-筒结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页 (2) 分区延期设计(shj)。为确保三个区域楼梯的整体和定向倾倒，采取半秒延期爆破顺序。区域I前排立柱瞬发，后排立柱0.5s；区域在区域I爆破1s后起爆，即上缺口第一排立柱为l.5 s，第二排立柱和核心筒的前55为2s，后45为2.5s：下缺口第一排立柱为1.5s，第二排立柱2s，核心筒的前55为2.5s，后45为3s；区域在

43、区域爆破2s后起爆，即前排立柱5 s，后排立柱5.5s。区域上下缺口之间延期不同步，主要考虑到第913层共5层核心筒未作处理，在上缺口第二排立柱爆破的同时起爆核心筒的前半部分，使其前倾而不至于下坐。 11.2.6 框-筒结构拆除(chich)爆破共一百三十九页E 爆破效果 2005年6月2日凌晨5：00实施爆破，大楼按设计分区域向三个方向倒塌，爆破未影响周围的地下管线(gunxin)、建(构)筑物等造成任何影响，爆破取得圆满成功(见图11-14） 11.2.6 框-筒结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 全部由钢筋混凝土剪力墙承重的结构称为全剪力墙结构也称为板式结构。 11.2.7.1设计

44、与施工中应注意的问题 (1)钻孔量大，钻孔不到位会造成爆而不倒或解体不充分的不利效果 (2)爆破面积(min j)大，爆破缺口位置高，必须采取相应的安全防护措施； (3)剪力墙结构一般体量较大如采用定向倾倒方法，应采取有效措施防止过大的触地振动对周边环境造成不利影响。 剪力墙拆除爆破的炸药单耗可参考表l1-9选取。在正式施爆前应进行试爆优化确定。11.2.7 全剪力墙结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页 1l.2.7.2工程实例上海四平超薄全剪力墙大楼A 四平大楼超薄垒剪力墙拆除爆破工程概况 上海四平大楼呈四折形，共计14层，高4l.4m，面积17226，位于交通繁忙的四平路大连路口，紧邻居

45、民区。大楼西距四平路10.5m北距闸电新村不到10m，距重要的电缆和煤气管道距离仅5m，南距大连路最近(zujn)处8m，东距小区变电站和M8线四平路站端头井只有7m该楼所处的环境复杂。周边几乎没有倒塌场地，见图11-15。11.2.7 全剪力墙结构拆除(chich)爆破共一百三十九页11.2.7 全剪力墙结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页B 结构特点 四平(s pn)大楼是少筋混凝土创新结构，无梁无柱，全部依靠四壁钢筋混凝土现浇墙板承重，整体性非常好。该全剪力墙板式结构配筋少、墙板也非常薄，其厚度仅16cm，小于目前钢筋混凝土设计规范规定的18cm，属于超薄剪力墙结构。 该楼拆除爆破具有

46、较大难度第一钻孔困难，第二孔排距和药量不易掌握，一旦参数不合适，爆后墙体呈蜂窝状残留。此外，因为楼板均为多孔预制板，墙板又薄，处理不当会出现未爆先塌现象，所以对每一处爆前处理都要从结构受力上进行分析，在局部超薄剪力墙拆除的同时，要保持原结构的稳定。 11.2.7 全剪力墙结构拆除(chich)爆破共一百三十九页C 爆破(bop)方案的确定 根据大楼的结构特点、爆破环境和工程要求。既不能采用逐跨坍塌的方式，又不能原地解体，拆除爆破只能利用大楼中间的一块空地，全部向中间定向倾倒。对于四周不规则形体，创造定向倾倒的条件决定利用原有的两条沉降缝，并开切第三条切割缝，使整幢大楼成为四个独立的单元体，然后

47、使这些单元体按一定的时间顺序，分别倾倒，既可减小对周边的振动影响，又能使渣堆集中于中间空地，其优点为：(1)全部采用定向倾倒，只炸底部三层主缺口，大大减少了钻爆工作量；(2)分别倒地减小了触地振动，保障了周边居民楼的安全；(3)渣堆集中，提高了管线及被保护设施的安全保障；(4)爆破缺口高度降低，有利于加强防护，控制飞石外泄。11.2.7 全剪力墙结构拆除(chich)爆破共一百三十九页D 爆破倾倒(qngdo)方案设计 爆破平面示意图见图11-16，大楼分成四个单体后其爆破顺序和倾倒方向如下： 第一单体为大楼中间主楼面向中心绿地部分，其倒向向东，正对绿地； 第四单体为大楼最南端12层楼部分，其

48、倒向向西平行于大连路北侧人行道； 第三单体为大楼南侧主楼，其倒向向北，倒在第一单体渣堆上； 第二单体为大楼北侧主楼，其倒向向南，倒在第一单体之上与第三单体顶部相交。11.2.7 全剪力墙结构拆除(chich)爆破共一百三十九页11.2.7 全剪力墙结构拆除(chich)爆破共一百三十九页E 试爆与爆破参数选择 对不同孔排距的超薄剪力墙进行了试爆。根据试验结果确定孔网参数为：a=20cm，b=15cm，q=25g，三排布孔。但主缺口底层加一排孔，相应上层减一排。为此，设计方案中集中(jzhng)布置的六排孔分成上、下各三排，并通过开挖门洞等预拆除将炮孔减少为2万个，将炸药总量减少为468kg，节

49、省了钻爆工作量和炸药消耗。11.2.7 全剪力墙结构拆除(chich)爆破共一百三十九页F 爆破效果 2005年10月20日凌晨5：30起爆，四平大楼按照设计顺序依次倒塌，渣堆按指定位置重叠一起，10s内全部解体着地。G 爆破振动监测(jin c) 本次爆破在居民楼群中布置了6个振动测点，在两栋居民楼之间布置了东西向3个测点，其中1个测点在隔振沟边上，其余两个在居民楼墙角上；对于北面的闸电新村，也在居民楼中间布置了南北向的3个测点。 11.2.7 全剪力墙结构拆除(chich)爆破共一百三十九页 其距离与实测质点速度(sd)见表11-10。 实测结果比计算结果要小一些，其原因是隔振、减振措施起

50、到了很好的缓冲作用，确保了周边居民楼和管线的安全。11.2.7 全剪力墙结构(jigu)拆除爆破共一百三十九页11.2.8.1 烟囱水塔拆除爆破 烟囱、水塔、跳水(tioshu)塔等可近似为类同的高耸构筑物，故本节重点叙述烟囱的拆除爆破，水塔、跳水(tioshu)塔等的拆除爆破可类比参考。A 烟囱的拆除方法 烟囱拆除爆破法是应用炸药爆炸破坏烟囱的局部结构造成失稳，使其倾倒或塌落。烟囱的拆除爆破可分为定向倾倒、折叠式倒塌和原地坍塌三种方法：11.2.8 高耸(o sn)构筑物拆除爆破共一百三十九页 定向倾倒 主要原理是在烟囱倾倒一侧的底部，将筒体炸开一个大于l/2、小于2/3周长的爆破缺口，从而

51、破坏(phui)结构的稳定性，导致整体结构失稳和重心位移，于是在上部筒体自重作用下形成倾覆力矩，迫使烟囱按预定方向倒塌，并使倒塌限制在一定范围内。 烟囱的定向倾倒要求有一定宽度和长度的场地，以供其坍塌着地场地的长度一般不小于烟囱高度1.01.2倍(从烟囱中心算起)，对于钢筋混凝土烟囱或刚度大的砖砌烟囱，要求的场地长度更大一些。场地的横向宽度不小于爆破部位直径的3.04.0倍。该方法由于施工相对简单而得到了广泛应用。11.2.8 高耸构筑物拆除(chich)爆破共一百三十九页 折叠式倒塌。 可分为单向折叠(zhdi)倒塌和双向交替折叠(zhdi)倒塌两种方式其基本原理是根据周围场地的大小，除在底

52、部炸开一个缺口外，还需要在烟囱中部的适当部位炸开一个或一个以上的缺口，使其朝两个或两个以上的同向或反向分段折叠(zhdi)倒塌。起爆顺序是先爆破上缺口，后爆破下缺口.通常是上缺口起爆后，当倾斜到2025。时，再起爆下缺口。11.2.8 高耸构筑物拆除(chich)爆破共一百三十九页 原地(yun d)坍塌 主要是在烟囱的底部，将其支撑筒壁整个炸开一个足够高的缺口，然后在其本身自重作用和重心下移过程中借助重力加速度以及在下落触地时的冲击力自行解体致使烟囱在原地破坏。该方法仅适用于砖结构烟囱的拆除爆破，且周围场地应有大于其高度的1/6开阔的场地。原地坍塌方法技术难度大，在选用时一定要慎重。11.2

53、.8 高耸构筑物拆除(chich)爆破共一百三十九页 实践证明，爆破拆除烟囱是效果最好的方法，尽管它牵涉到许多复杂的技术问题，但从拆除安全、拆除速度和经济效益等方面(fngmin)来分析，它比人工和机械拆除法具有明显的优越性。爆破拆除法的关键是必须保证准确的定向性(一般轴线的偏离不得超过设计方面(fngmin)5)，倾倒过程中要确保烟囱上部的稳定性和解体堆渣范围的准确性。近几年来，我国烟囱拆除爆破技术有了较快的发展除了拆除爆破方法已经取得了成功的经验外，在施爆破方法上也有了新的进步。11.2.8 高耸构筑物拆除(chich)爆破共一百三十九页B 烟囱拆除爆破失稳倾倒机理及条件 烟囱类高耸筒式构

54、筑物控制爆破倒塌机理为：采用控制爆破在高耸筒式构筑物底部某一高度处爆破形成一定尺寸大小(dxio)的缺口，上部筒体在重力与支座反力形成的倾覆力矩作用下失稳，沿设计方向偏转并最终倒塌。11.2.8 高耸构筑物拆除(chich)爆破共一百三十九页 在烟囱定向拆除爆破过程中，当爆破缺口形成后，在缺口对面保留部分的圆环简体称为预留支撑体。如果上部简体的重力对预留支撑体的压应力超过了材料的极限抗压强度，则预留支撑体就会瞬时被压坏而使烟囱下坐，这会造成烟囱爆而不倒或倾倒方向失去控制。如果预留支撑体有一定的承载能力，则上部筒体在重力和支座反力形成的倾覆(qngf)力矩作用下，使预留支撑体截面瞬时由全部受压变

55、为偏心受压状态。倾倒初期，预留支撑体截面一部分受压、一部分受批。在承压区承受倾覆(qngf)力矩引起的压应力和重力引起的压应力叠加，压应力呈边缘区最大、中性轴处为零的三角形分布。当最大压应力大于材料的极限抗压强度时，该处材料被压碎，且承压区扩大。在受拉区承受倾覆(qngf)力矩引起的拉应力与重力引起的应力叠加，拉应力呈边缘区最大，中性轴处为零的三角形分布。当最大拉应力大于材料的极限抗拉强度时，预留支撑体上出现裂缝。11.2.8 高耸(o sn)构筑物拆除爆破共一百三十九页 当烟囱为砖结构时，随裂缝的出现。上部筒体将进一步倾倒，倾覆力矩(l j)增大，裂缝将贯通整个截面。对钢筋混凝土烟囱，当预留

56、支撑体截面上的混凝土开裂后，钢筋将承担全部拉应力，此后钢筋在烟囱倾覆力矩(l j)的作用下受拉屈服，继而颈缩断裂。当爆破缺口闭合后，烟囱绕新的支点旋转并最终倾倒。 由烟囱控制爆破倒塌的机理可知，爆破缺口是影响烟囱失稳倾倒的关键因素。烟囱倾倒须满足三个条件，一是烟囱爆破后倾倒初期预留支撑体截面要有一定的强度，使其不致立即受压破坏而使简体提前下坐；二是缺口形成瞬间，重力引起的倾覆力矩必须足够大能克服截面本身的塑性抵抗力，促使烟囱定向倾倒；三是缺口闭合后，重力对新支点必须有足够大的倾覆力矩，使其能克服烟囱剩余的塑性抵抗力。对砖结构烟囱，只要其重心俯出新支点，就能顺利倾倒；而对于钢筋混凝土烟囱，其重心

57、不但要偏出新支点，而且重心相对新支点的力矩必须大于破坏截面内的拉力钢筋所产生的力矩11.2.8 高耸(o sn)构筑物拆除爆破共一百三十九页C 爆破部位的确定 烟囱水塔定向(dn xin)倒塌设计方案一般是对其底部筒壁实施爆破。不考虑烟道口和出灰口的位置时，爆破范围是筒壁的周长的l/22/3。即： 式中：L是爆破部位长度； D是爆破部位筒壁的外直径。 其相对应圆心角为180240。 大量的工程实践经验说明，爆破部位采用一次爆破产生的缺口边沿尺寸的精确度差，烟囱倒塌的方向容易出现偏离。在实施烟囱拆除爆破工程中，为了控制烟囱的倒塌方位，爆破部位（缺口）不是全部采用爆破完成，而是在设计的爆破缺口两端

58、预先开定向窗口只对余下的一段弧长的筒壁实施爆破。 11.2.8 高耸(o sn)构筑物拆除爆破共一百三十九页 爆破部位(爆破缺口)高度的确定与烟囱的材质和筒壁的厚度有关。烟囱拆除爆破要求爆破部位的筒壁瞬间要离开(l ki)原来的位置，使烟囱失稳。因此设计要求爆破部位的高度 式中：为爆破缺口部位烟囱的壁厚，砖烟囱的筒壁较厚时，取小值；钢筋混凝土烟囱壁较薄时，取大值。同样壁厚条件下，烟囱高的取小值；烟囱高度小的取大值。对于钢筋混凝土烟囱，如果钢筋配比高，要取大值。如果炸高小了，暴露的钢筋不会立刻屈曲，烟囱不会立即失稳倒塌，残留的混凝土也可能支撑烟囱不马上倒塌。 11.2.8 高耸构筑物拆除(chi

59、ch)爆破共一百三十九页D 定向窗与缺口的形状和作用 下面以正梯形的爆破缺口说明设计参数的选取。如图是梯形缺口展宽图，以倒塌中心线对称的梯形底边是设计的爆破部位长度，即设计爆破部位圆心角对应的烟囱筒体外壁的弧长，h为爆破缺口的高度。中间(zhngjin)的长方形是钻孔爆破部位，两边的三角形是定向窗。定向窗底角一般选取=2535。三角形的底边长为23倍壁厚，其高度可以和爆高相同，也可小于爆破高度 h（如图中虚线）。11.2.8 高耸构筑物拆除(chich)爆破共一百三十九页 爆破前，开凿定向窗为预拆除(chich)施工，拆除(chich)爆破工程原则上要尽量减少预拆除(chich)。特别是对影响

60、结构稳定的承重构件的预拆除(chich)。烟囱属高耸构筑物，为了尽可能地减少对烟囱结构的损伤，要尽量设计尺寸小的定向窗。两侧定向窗破坏状态的对称是决定烟囱按设计倒塌方向的关键，如果两侧破坏状态不对称，这种初始断裂破坏点的不对称将严重影响烟囱倾斜倒塌的方向。11.2.8 高耸(o sn)构筑物拆除爆破共一百三十九页 爆破缺口中心线位置的确定和钻孔布置 烟囱水塔爆破拆除的定向倾倒中心线是确定爆破缺口的中心线的依据。在周围有可倒塌场地的情况下，爆破设计的烟囱定向倒塌方向原则上应尽量与烟囱结构的对称线一致。在施工现场要用测量仪器准确地把其方位标在烟囱水塔的圆形筒壁上。确定了爆破缺口中心线后，应从中心线