复杂环境下11层移除厂房爆破拆除

复杂环境下11层移除厂房爆破拆除

1平面结构、环境为了遏制城市违规建筑，湖北省利川市城市管理办法办公室被拆除，希望拆除11层钢筋混凝土框架结构的房屋。该楼高约39m、东西长12m、南北宽9.8m,有支撑立柱13根,分为4排,其横截面有0.5m×0.5m和0.9m×0.5m两种,横梁和楼板为现浇结构。该楼无施工图纸,混凝土强度等级及梁柱配筋不详。待爆楼房的平面结构如图1所示。待爆楼房位于利川市清源大道最西端,周围环境复杂(图2)。正北39m处为在建楼盘,20m处为砖砌体结构的在建楼盘售房部;正东2.7m处的在建楼盘项目部,已有26年历史,为砖砌体2层建筑;与项目部毗邻的2层居民楼有30多年历史,为砖砌体结构;西侧是一块空地;南侧为清江;西南方向15m左右有一口水井,西北方向6m处为在建楼盘石料加工设备工棚。2爆破质量较差(1)无待爆楼房的施工图纸,混凝土强度等级及梁柱配筋不详,且从现场钻孔施工可以判断,此违章楼房的建筑质量较差。(2)爆破技术要求高。待爆楼房的周围环境复杂,因此要求楼房倒塌方向准确,不能向两侧偏移;设计倒塌后方距离项目部只有2.7m,倒塌时不能产生后坐。(3)待爆楼房高且重,倾倒触地的冲量大。(4)预切割工作量大。在实施爆破前,要求预先拆除1、2层的四面墙体和该楼东侧的所有墙体、电梯井等结构构件。3爆炸方案3.1非电节拍时代非电节拍爆破按结构特点限定倒方向相结合由于待爆楼房的周围环境复杂,楼房倾倒方向受到限制,又根据待爆楼房的结构特点及爆破拆除要求,采用非电毫秒延时爆破、楼房整体向西定向倾倒的解体方案。3.2电梯井的结构为使楼房顺利倒塌,爆堆低且解体充分,对影响爆破效果的部位进行预先拆除。(1)将1、2层的门窗以及墙壁全部拆除,只留下承重立柱。(2)电梯井的现浇筒形结构以及楼梯间对楼房倒塌影响较大,采用人工拆除1~3层的电梯井,将1~3层的楼梯隔断切断,每个切点处只剔除混凝土,保留钢筋。(3)为防止楼房在倒塌过程中出现掉落砖块,砸坏项目部的情况,先将楼房2层以上的东侧墙面进行人工拆除。3.3爆破质量分析爆破拆除的基本原理是利用炸高差和时间差破坏原有结构力系的平衡,造成承重立柱失稳,继而在重力作用下产生倾覆力矩使建(构)筑物朝预定方向倾倒塌落。此次爆破环境复杂,为保证倾倒方向,实际爆破高度按压杆原理计算后再适当提高,以控制定向、减少二次破碎。确定西侧起第1排立柱的炸高H1=6.8m,第2排立柱H2=4.5m,第3排立柱H3=2.0m,第4排不打孔不装药。待爆楼房的炸高如图3所示。(2)爆破孔网参数0.5m×0.5m截面的立柱底部1m以下采用梅花形布孔,1m以上单排布孔,炮孔交替距立柱中心线5cm。0.9m×0.5m截面的立柱采用梅花形布孔,孔距30cm,排距35cm,具体参数见表1。在打孔的过程中发现楼房建筑质量较差,所以横梁未打孔装药。(3)爆破网路采用孔外和孔内相结合的延时爆破网路,每个孔内装2发非电毫秒延时导爆管雷管,第1排和第2排炮孔采用MS5段,第3排炮孔采用MS15段,排间采用MS3段。4爆炸安全4.1爆破振速计算此次爆破拆除工程中,一次最大起爆药量为5kg,根据下列公式可预测爆破振动速度:式中:根据工程实际并类比相关工程,取K=180,K′=0.3,α=1.6,R=14.7m。计算可得距工程最近的项目部处的爆破振速为1.73cm/s。根据《爆破安全规程》(GB6722-2003)规定,钢筋混凝土结构房屋允许的振动速度为3.0~4.0cm/s,且实测爆破振速比理论预测值小得多,说明该楼房爆破时,对周围的建(构)筑物不会产生危害。4.2固化竹立柱和铁丝网(1)在靠近项目部的一侧垒堆高约2m的沙包,沙包内外均用竹跳板加固。(2)对爆破的立柱采用2层草垫和2层铁丝网进行包裹,并用2层竹排加强覆盖。(3)对排水管道加强掩埋,并在其上面铺设3层草垫。5b土壤爆破起爆后,楼房按设计方向倾倒,但由于房体质量太差,在空中即发生解体,原地下坐明显,楼体后坐,紧邻的项目部1层墙体局部被挤垮,地下室被下落的梁柱冲垮,目测爆堆高3m多,爆破飞石未对附近建(构)筑物产生破坏。爆破效果如图4所示。框架楼房在空中就发生解体的情况很少见,也在此次爆破预料之外。从爆堆及梁柱断口观察发现,几乎每层的混凝土断口都露出浇筑的平面,钢筋在楼层的同一高度搭接,没有焊接或加强的痕迹。楼房在空中解体的原因主要是该楼房属违规建筑,施工时无设计方案,动工后建建停停,每赶工一层,停工很长时间,导致该楼房看似属框架结构,但实际每层都关联不大,且钢筋型号小、混凝土强度等