特殊爆破课件

拆除爆破總論第一節拆除爆破發展概況拆除爆破是以拆除地面、地下及水下建築物或構築物為目的的爆破技術，如樓房拆除爆破、混凝土基礎拆除爆破及煙囪、水塔拆除爆破等。建築物拆除爆破始於第二次世界大戰以後，許多城市的工廠和建築物被戰爭破壞，大量的工業設施需要重建和改建，拆除舊的建築物和構築物給爆破工作者提供了一個機會，使危險性很大的爆破技術從曠野進入城市，使工程爆破理論和技術得以迅速發展。20世紀60年代，美國、日本、瑞典等國已將爆破技術應用於城市建築物和構築物的拆除。進入70年代以後，隨著爆破理論、施工技術的發展，各類破碎劑的研製成功，以及以水為傳能介質的水壓爆破等新技術的應用與不斷完善，進一步擴大了工程爆破的應用範圍。近十幾年，已成功地應用爆破技術拆除八十層以上的樓房，200米以上的煙囪，並在海底爆破、營救地震受害人員等方面取得了良好的效果。第一節拆除爆破發展概況

我國在建築物、構築物爆破拆除等方面，居先進國家之列。1958年，東北工學院在國內首次用爆破方法拆除了120m高的鋼筋混凝土煙囪，開了我國拆除爆破之先河。70年代中後期以來，拆除爆破技術更有了快速的發展。進入80年代以後，拆除爆破技術逐漸在全國範圍內推廣開來。許多科研單位、高等院校將爆破理論與實踐相結合，進行拆除爆破的實踐，拆除了許多複雜的建築物和構築物，使拆除爆破技術進入了一個新的階段。如山東十裏泉電廠180m鋼筋混凝土煙囪分層爆破拆除，解決了周圍環境特別複雜，不可能整體傾倒或折疊爆破時的高空爆破作業技術的難題，為高煙囪拆除爆破提供了新的模式和成套經驗；重慶發電廠西廠爆破拆除工程是一次起爆拆除工業建築物面積最大的專案，一次爆破拆除2700m2；1995年12月在武漢成功地拆除了正在緩慢傾斜的18層高56m大樓；1999年上海又成功地拆除了16層高67m的長征醫院病房樓。

第二节拆除爆破的特点与要求

與其他爆破工程相比，拆除爆破具有以下特點：（1）爆區周圍環境複雜。拆除爆破一般是在城市鬧市區、居民區、廠區或廠房內進行，在爆區內或附近往往有各種建築物、管道（如輸水管，輸氣管）、線纜（如高壓線和通訊線路等）和其他設施，環境十分複雜。進行拆除爆破時不能為了拆除某個建築物而破壞周圍的設施，更不能引起人員傷亡事故。因此，在進行爆破設計和施工時要確保周圍人員、設備、設施及建築物、構築物的安全。

第二节拆除爆破的特点与要求

（2）爆破對象複雜。爆破對象可能是各種建築物或構築物，它們在結構形狀和材質上大不相同，建築時間各異，很多建築物或構築物沒有原始資料。因此應對爆破對象全面瞭解，根據不同的爆破對象選擇不同的拆除方案、布孔參數和裝藥量。（3）起爆技術複雜。採用爆破法拆除建築物時，由於拆除方案的需要，在布孔和起爆方式上與常規爆破有很大區別。有時一次需要起爆千萬個藥包，這些藥包又往往需要分批延期起爆，在間隔時間和起爆順序上需要進行嚴格控制。（4）工期緊。一般要求限期完成，給爆破設計與施工造成很大的困難。

第二节拆除爆破的特点与要求

正因為拆除爆破的特殊性，所以拆除爆破除了滿足一般的爆破要求外，還應滿足以下幾個方面的要求：（1）控制爆破產生的有害效應。拆除爆破必須貫徹“安全第一”的思想，爆破產生的地震波、空氣衝擊波、噪音和飛石等的危害都要控制在允許的範圍內，確保周圍設施及人員的安全。（2）控制被拆除建（構）築物的坍塌方向和廢墟的堆積範圍。對於高聳建築物或構築物，要求爆破後按設計的方向倒塌，按設計的範圍堆積，以免砸壞附近的建築物或設施。

第二节拆除爆破的特点与要求

（3）控制爆破的破壞範圍，要把設計拆除的部分完全爆破下來，而不需要拆除的要完整地保留下來。（4）控制被爆體的破碎程度，便於清理廢墟和裝運。

第三节拆除爆破分类

由於拆除爆破對象的多種多樣，所以拆除爆破的種類也多種多樣，採用的拆除方案也各不相同。為了能夠合理地選擇爆破方案，進行爆破設計，根據爆破對象的不同，可將拆除爆破分為如下類型：（1）基礎型構築物拆除爆破。如混凝土基礎，梁、柱、地坪等，一般採用淺眼爆破的方法。爆破技術與土岩爆破基本相同，孔網參數一般小於常規土岩爆破，以便控制飛石。（2）高聳構築物拆除爆破。如煙囪、水塔等。這類構築物由於重心較高，可以採用倒塌的方法進行拆除，依靠重力作用使其解體破碎。

第三节拆除爆破分类

（3）建築物拆除爆破。樓房、廠房等，主要採用爆破方法使其解體，倒塌或坍塌。（4）容器形構築物拆除爆破。如水池、水罐等，其特點是池壁一般較薄（200~300mm），若採用淺眼爆破，需炮孔多，容易產生飛石，不好防護。這時宜採用水壓爆破的方法進行拆除。即在其中注入水，將藥包置於水中，炸藥爆炸後在水中產生衝擊波，靠水的傳壓作用破壞池壁。第三節拆除爆破分類（5）其他特殊建築物和構築物的拆除。一些特殊結構和材質的建築物和構築物，必須根據具體情況，採取特殊的爆破方案進行拆除。當然每一種類型中又可分為許多不同的方案。這就需要根據具體的拆除對象具體分析，採用最佳的爆破拆除方案，以達到最好的拆除效果。

第四节拆除爆破基本原理

一、拆除爆破是拆除與保護的對立統一拆除爆破，實際上是“拆除”與“保護”的對立統一。需要拆除的部分，要按要求進行爆破破碎達到拆除效果，而需要保留的部分，則要進行保護，不能損害。為了使周圍建築物、構築物以及其他設施得到保護，在爆破工藝上，採用“多打眼，少裝藥”的分散裝藥原理，使每個孔的藥量都很小，這樣對周圍的破壞作用可大大降低。例如1976年天安門廣場兩側總面積為12000m2的鋼筋混凝土樓房爆破拆除時，總重439kg的炸藥分散在大約9000個炮眼中，平均每孔裝藥量不到50g，有效地控制了爆破的危害作用。第四節拆除爆破基本原理與此同時，要對爆破部位及被保護的對象進行有效地防護。建築物拆除，需要對主要支撐結構進行充分破碎和拋擲，有時不但不能減少藥量，必要時還要增加藥量。為此必須採取強防護措施，既要保證拆除部位的破碎要求，又要保證不能有飛石飛出，對周圍設施造成破壞。因此拆除爆破設計的內容不僅包括建築物、構築物的拆除爆破方案和工藝，還包括安全防護技術及安全管理，整個爆破工作要做到“精心設計，安全施工”。第四節拆除爆破基本原理二、裝藥量計算原理拆除爆破雖然面臨的爆破對象不同，但裝藥原理是一樣的。長期以來，使用最多的是體積公式：Q=qV

（1-1）式中：q——單位炸藥消耗量，kg/m3，根據爆破對象的材料性質和破碎要求來確定；

V——每個炮孔所負擔的爆破體的體積或爆破體總體積，m3，應根據構件的具體形狀來確定每個炮孔所負擔的體積或總體積。第四節拆除爆破基本原理瑞典蘭格福斯（U.Langefors）將梯段爆破裝藥量的公式寫為：

Q=K2W2+K3W3+K4W4

（1-2）式中：K2，K3­——分別是取決於介質的彈塑性及強度的係數；K4——取決於重力的係數；W——最小抵抗線。蘭格福斯根據在花崗岩中用代那買特炸藥進行實驗得到的垂直梯段松動爆破裝藥量的計算公式為：Q=70W2+350W3+4W4

（1-3）第四節拆除爆破基本原理

對於構築物拆除爆破，最小抵抗線很小，第三項對公式的影響不大，可以忽略不計。因此公式（1-2）和（1-3）分別可以寫為：

Q=K2W2+K3W3

（1-4）Q=70W2+350W3

（1-5）公式（1-4）和（1-5）對拆除爆破很有意義。第四節拆除爆破基本原理三、最小抵抗線原理爆破破碎和拋擲的主導方向是最小抵抗線方向，這一原理稱為最小抵抗線原理。在拆除爆破中，最小抵抗線原理有著廣泛的應用。例如，基礎構築物爆破時，應首先選定最小抵抗線方向。在最小抵抗線方向上，要避開需要保護的設施。當此方向不能避開需要保護的建築設施時，應當加強防護。在對建築物的支撐構件進行爆破時，應使爆破拋擲的方向朝向房屋內側，即爆破後飛石向裏飛散。在對特殊結構進行爆破時，要注意每個炮孔的最小抵抗線方向及大小，當抵抗線變小時，應相應減少藥量。第四節拆除爆破基本原理四、自由面對裝藥量的影響構築物拆除爆破，往往是在多自由面的情況下進行的。自由面數的增加，改善了爆破條件，使得裝藥量可適當減少。根據實踐經驗，每增加一個自由面，單位炸藥消耗量可減少12%~18%左右。第四節拆除爆破基本原理

五、重力作用原理建築物和高聳構築物當承重構件失去支撐能力後，在本身的重力作用下，會產生傾覆力矩，使建築物或構築物倒塌或坍塌，在倒塌或坍塌過程中解體破壞。這一原理被稱為重力作用原理。建築物或高聳構築物拆除在大多數情況下利用了這一原理。爆破只是使建築物或構築物承重構件破壞、失去支撐能力的手段。所以建築物爆破拆除的重點是研究如何使其在失去支撐後安全穩定地倒塌並解體破碎。

高聳構築物爆破拆除第四章高聳構築物爆破拆除

高聳構築物的特點是重心高而支撐面積小，因此非常容易失穩。在重力作用下倒塌或坍塌從而解體，所以構築物的破壞是重力作用的結果，爆破只是使構築物失去穩定性的手段。由於爆破方法可以在一瞬間使其失去穩定性而倒塌，因而爆破法拆除高聳構築物變成一種既經濟又安全的方法。煙囪和水塔在其拆除原理和方案選擇上基本一致，本章以煙囪為例進行介紹。第一節煙囪和水塔的結構

工業與民用煙囪的形狀多為圓筒式，少數有正方筒式的，按使用材料分為鋼筋混凝土結構和磚結構煙囪兩種。一、磚結構煙囪：磚煙囪高度一般為20~60m。僅考慮風載而不考慮地震設防時，筒身斷面不設豎向鋼筋，可僅配環向鋼箍或環向鋼筋。需要考慮地震設防時，筒身同時配環向鋼筋和豎向鋼筋。煙囪筒身按高度進行分節，每節高度不超過15m。筒壁厚度自上而下逐節加厚，每節一般加厚120mm，最上一節的厚度，當筒身頂口內徑小於或等於3m時，為240mm，當筒身頂口內徑大於3m或設有平臺時，為370mm。筒身坡度一般為2~3%。第一節煙囪和水塔的結構在煙囪內部通常自下而上砌有一定高度的耐火磚內襯，煙道進口處內襯厚度不小於200mm，其他各節不小於100mm。內襯與煙囪內壁之間為隔熱層，當為空氣隔熱層時，隔熱層厚度為50mm，當為填料隔熱層時，其厚度為80~200mm。二、鋼筋混凝土結構煙囪：

鋼筋混凝土煙囪高度多在80m以上，最高超過200m。鋼筋混凝土煙囪靠筒壁外側配鋼筋，筒壁最小配筋率為環向鋼筋0.15%~0.20%，縱向鋼筋0.30%~0.40%。鋼筋混凝土煙囪沿全高設置內襯和隔熱層，內襯及隔熱層厚度與磚煙囪相同。第一節煙囪和水塔的結構水塔按其支撐類型分為桁架式支撐和圓筒式支撐兩種。桁架式支撐為鋼筋混凝土結構，拆除方法與鋼筋混凝土框架結構相似；圓筒式支撐一般是磚結構，拆除方法與煙囪拆除相似。頂端水罐一般為鋼筋混凝土結構。第二節爆破拆除方案的選擇一、煙囪和水塔拆除方法：國內外通常採用的拆除方法有許多種，大體上可以概括為以下三類：（1）機械拆除法。應用風鎬破壞煙囪結構，用捲揚機、推土機等將煙囪拉倒，或用千斤頂的推力使煙囪傾倒，這種方法拆除工藝複雜，需用大型機械，費用高，一般適用於拆除磚砌煙囪。（2）人工拆除法。一種是拆除人員從煙囪頂部開始由上而下用大錘或風鎬破壞煙囪結構，逐漸拆除。這種方法技術簡單，但安全性差，速度慢，費用高，僅適用於拆除磚煙囪。另一種是用大錘或風鎬逐漸破壞煙囪底部結構，隨後用木塊代替磚塊，逐漸增加木塊的數量，當補充木塊超過煙囪周長的1/2時，將木塊點燃，待木塊燒到一定程度時，煙囪失去支撐而倒塌。這種方法安全性較差，木塊燃燒時間較長，而且由於木塊燃燒的不均勻性，使煙囪倒塌的方向性不易控制。第二節爆破拆除方案的選擇（3）爆破拆除法。用爆破破壞煙囪局部結構使其失穩或失去支撐，從而傾倒或坍落，這種方法雖然爆破技術複雜，但拆除過程安全，拆除速度快，經濟效益好，比人工拆除和機械拆除有明顯的優越性。二、爆破拆除煙囪方案：爆破法拆除煙囪分為定向傾倒、折疊式傾倒和原地坍塌三種方案。最常用的是定向傾倒方案。在煙囪傾倒方向一側的底部，用爆破方法爆開一個大於1/2周長的切口，使煙囪失穩，在重力與支座反力形成的傾覆力矩作用下，迫使煙囪按預定的方向倒塌，破碎.如圖4-1所示:第二節爆破拆除方案的選擇定向傾倒方案要求具備一定寬度和長度的場地供煙囪著地坍塌，場地的長度一般不小於煙囪高度的1~1.2倍（從煙囪中心算起），對於鋼筋混凝土或剛度大的磚砌煙囪，要求的場地長度更大些，場地的橫向寬度不小於爆破部位直徑的2.8~3.0倍。圖4-1煙囪定向傾倒示意圖第二節爆破拆除方案的選擇如果倒塌方向場地長度不夠，這時可採用折疊式傾倒方案（圖4-2）。一般採用兩段爆破，即上下佈置兩個切口。當上下切口方向相反時（圖4-2a），上下切口可同時起爆;當上下切口方向相同時（圖4-2b），如果下段先爆破上段後爆破，也會形成同樣的效果。如果上段先爆破形成切口，上段首先傾倒，到一定角度後，下段再爆破形成切口，下段開始傾倒，這樣將形成單向折疊倒塌的效果。

圖4-2折疊傾倒示意圖a切口方向相反b切口方向相同第二節爆破拆除方案的選擇當煙囪周圍沒有供傾倒用的場地時，需採用原地坍塌方案，但原地坍塌也需要一定的場地。實踐表明爆堆範圍的直徑約為煙囪高度的1/3。原地坍塌只適用於磚砌煙囪。原地坍塌方案的實施難度較大，要求煙囪下部一定高度的煙囪全部破碎，爆破高度要滿足煙囪衝擊地面時的解體的要求。只要具備傾倒條件，就應採用定向傾倒方案。定向傾倒方案的技術關鍵在於定向的準確性和傾倒開始時煙囪支撐部位的支撐能力，它們影響到傾倒過程中煙囪上部的穩定性和解體堆積範圍的準確性。第三節煙囪傾倒過程力學分析一、煙囪傾倒運動規律:如圖4-3所示煙囪在爆炸形成切口後，在重力作用下繞支點A轉動的情況，設初始傾角為

0，暫態傾角為

，煙囪重力P，支座反力N和R，忽略空氣阻力，根據剛體繞固定端轉動原理，煙囪傾倒運動方程為：圖4-3煙囪傾倒過程示意圖第三節煙囪傾倒過程力學分析

式中：m­——煙囪品質，kg；rc——煙囪質心高度，m；vc——煙囪質心速度，m/s；JA——煙囪繞支點A的轉動慣量，kg·m2。第三節煙囪傾倒過程力學分析由式（4-3）令，並考慮初始條件有：

（4-4）解方程（4-4）得到煙囪傾倒角速度和質心速度：

（4-5）（4-6）第三節煙囪傾倒過程力學分析

由式（4-4）可通過數值計算求出傾角

和時間變數ωt的關係的數值解（見圖4-4）。圖4-4傾倒角

和時間ωt的關係示意圖第三節煙囪傾倒過程力學分析

將式（4-5）和（4-6）代入式（4-1）和（4-2）得到傾倒過程中的支座反力。

（4-7）（4-8）第三節煙囪傾倒過程力學分析二、煙囪傾倒過程中的內力分佈：首先做如下假設：將煙囪視為從下到上均勻變化，壁厚連續收縮的圓筒，並且認為煙囪傾倒支點在軸線上（實際不在軸線上）。取一高度為dr的單元體進行分析，如圖4-5所示。

圖4-5單元體受力示意圖

第三節煙囪傾倒過程力學分析單元體所受的作用力有：重力：gρs(r)dr；軸向力：Pr，切向剪力：Qr，彎矩：Mr，軸向慣性力：切向慣性力：慣性彎矩：第三節煙囪傾倒過程力學分析列平衡方程：軸向力：切向力：彎矩：式中：ρ——煙囪材料的密度，kg/m3；s(r)——單元體截面積，m2；vr——單元體運動速度，m/s；第三節煙囪傾倒過程力學分析求出煙囪傾倒過程中的內力分佈：其中：

第三節煙囪傾倒過程力學分析

式中：r1，r2，R1，R2——分別是煙囪頂部內半徑，底部內半徑，頂部外半徑，底部外半徑；V——煙囪體積；H——煙囪高度；K=(R2-R1)/H；k=(r2-r1)/H

第三節煙囪傾倒過程力學分析令，分別解出最大剪力發生處r=0或最大彎矩發生處煙囪截面上最大拉應力和最大剪應力為：式中：第三節煙囪傾倒過程力學分析三、煙囪傾倒過程內力分析:以一具體磚砌煙囪作為實例進行分析。煙囪高40m，底部外徑4335mm，出口直徑1700mm，壁厚490~240mm。（1）基本數據：初始數據為：H=40mm；δ=490~240mm；R1=1090mm；R2=2177.5mm；

r1=850mm；r2=1687.5mm。通過電腦數值計算得到以下基本數據：煙囪體積：V=138.17m3；質心高度：rc=15.67m；轉動慣量：JA=9.5565×107kg·m2；第三節煙囪傾倒過程力學分析

總品質：m=2.6252×105kg；總重力：P=2.5753×106Nφ0=3.53º，ω0=0.65。（2）傾倒時間：ω0t=3.99，t=6.13s。（3）支座反力：在爆炸形成缺口的一瞬間φ=φ0，N=2.5705×106NR=5.1607×104N第三節煙囪傾倒過程力學分析

煙囪在形成缺口後能否按預定的方向傾倒，與支座的支撐能力有關，切口弧長一般不小於圓周的2/3，因此支座面積小於原截面積的1/3，取SA=1/3S

S=5.95m2。支座應力：在爆炸的瞬間，煙囪重力突然加在支座上，屬於動載荷，在突加荷載作用下，應力和變形均是靜載荷的兩倍。σA=2σ=2.578MPa，τA=2τ=0.05204MPa。第三節煙囪傾倒過程力學分析（4）內力分佈：由計算可知，當φ=19.15°時r=11.62m處彎矩最大，Mmax=1.3221×106N·m，（r=0.29H≈(1/3)H）；r=23.23m處剪力最大，Qmax=-7.1157×104N（r=0.58H≈(3/5)H）；r=20.20m處拉應力最大σmax=0.2330MPa，（r=0.51H≈(1/2)H）；r=26.93m處剪應力最大τmax=-0.05104MPa，（r=0.66H≈(2/3)H）；第三節煙囪傾倒過程力學分析可知最大拉應力不在最大彎矩發生處，最大剪應力也不在最大剪力發生處，最大拉應力和最大剪應力均隨著傾倒角度的增加而增加，設砂漿強度等級M7.5，沿砌體通縫破壞時彎曲抗拉強度和抗剪強度均為0.23MPa，當煙囪傾倒到19.15°時，最大拉應力已經超過彎曲抗拉強度，煙囪隨之發生破壞，而剪應力還遠遠小於抗剪強度，所以煙囪在傾倒過程中發生破壞是由拉應力造成，而剪應力不構成對煙囪的破壞。煙囪傾倒某一時刻（φ=19.15º）時內力分佈和最大應力分佈如圖4-6和4-7所示。煙囪內某一點的受力狀況隨著傾倒角度的改變也在改變，圖4-8和4-9為r=20m時內力和應力隨傾角的變化情況。第三節煙囪傾倒過程力學分析

通過對煙囪傾倒過程的力學分析可知，支座承受的壓力和剪力對煙囪傾倒的穩定性有影響。煙囪在傾倒過程中軸向力，剪力和彎矩均隨傾角和煙囪高度的不同而不同。煙囪的破壞主要是由拉應力造成的。圖4-6φ=19.15º時煙囪內力分佈如圖第三節煙囪傾倒過程力學分析圖4-7φ=19.15º時最大應力分佈圖4-8r=20m時煙囪內力隨傾角的變化第三節煙囪傾倒過程力學分析圖4-9r=20m時煙囪最大應力隨傾角的變化第三節煙囪傾倒過程力學分析（5）煙囪前沖與後座：煙囪所受軸向力隨傾角φ的增加而減小，當φ達到一定值後，軸向力由壓力轉變為拉力，由公式計算出不同高度軸向力為零時的傾角，如表4-3所示。表4-3不同高度軸向力為零時的傾倒角高度(m)0510152025303540傾倒角φ55.0351.8848.9846.8944.9643.3141.8840.405.35第三節煙囪傾倒過程力學分析當φ=55.03º時，煙囪支座軸向反力為零。假設此時煙囪未被破壞，作為一個整體，將以質心速度向前拋出。由計算可知，vc=9.254m/s，拋角為34.97º，拋擲距離為8.694m，質心到煙囪原中心水準距離為17.80m，前沖距離2.13m。當然這只是粗略的計算。如果煙囪已經破壞，傾倒運動規律將發生改變，煙囪上部將在重力作用下有垂直向下的趨勢，前沖距離將縮小。如果傾倒過程中支座破壞，則煙囪有後座現象，前沖距離也將變小，甚至沒有前沖。一般而言，煙囪材料越堅固，前沖距離越大，反之越小。第四節煙囪定向傾倒拆除設計煙囪定向傾倒拆除設計內容主要包括確定切口形狀及切口弧長，布孔設計，爆破參數及用藥量設計，安全距離計算，安全防護措施等。一、切口形狀與尺寸：爆破切口的形狀主要有長方形、梯形、兩翼斜形、反兩翼斜形和反人字型等，如圖4-10所示。其中最常用的是梯形切口和長方形切口，這兩種切口設計和施工都比較簡單。

第四節煙囪定向傾倒拆除設計圖4-10切口形狀示意圖a矩形b梯形c反人字形d斜形e反斜形第四節煙囪定向傾倒拆除設計

組合型切口由三角形與梯形組合而成。如圖4-11所示，初始三角形ABC，其切口銳角大於傾倒角α（α0>arctg(rc/R2)）。在初始傾倒過程中，初始切口緩慢閉合，承壓區逐漸增大，相應保證了壓縮破壞過程的對稱性，從而控制了煙囪傾倒定向準確性。初始切口應預先切開，並將鋼筋切斷。圖4-11組合切口示意圖第四節煙囪定向傾倒拆除設計

切口弧長指的是切口從一端到另一端水準外弧長。切口弧長與保留部分的弧長之和正是煙囪外周長。對於斜形，反斜形和反人字型，切口是斜的，切口角度α=35~45º，水準段長度取弧長的0.36~0.4倍。為了確保煙囪能夠按設計的方向倒坍，除了正確選擇爆破切口的形狀和尺寸外，可預先在爆破切口兩端開挖出一個窗口，這個窗口叫定向窗。其作用在於爆破時不至於使切口變大或變小，定向準確。第四節煙囪定向傾倒拆除設計二、布孔設計：爆破法拆除煙囪的過程實際上是爆破形成切口的過程，因此布孔設計是圍繞著如何按設計的尺寸形成切口。①炮孔佈置：爆破一般採用淺眼爆破（有時用水壓爆破，見水壓爆破一章），炮孔垂直於煙囪表面，根據切口高度和壁厚，在切口範圍內佈置炮孔。炮孔一般採用梅花型佈置。②炮孔深度：在筒壁外側鑽孔，當孔徑為38~42mm時，炮孔深度l=(0.67~0.7)δ。

孔徑對孔深的影響，指孔徑不同、藥包長度不一樣。孔徑小，藥包長，孔深取大值，孔徑大，藥包短，孔深取小值。

第四節煙囪定向傾倒拆除設計③孔網參數：對於磚煙囪，孔間距a=(0.8~0.9)l，鋼筋混凝土煙囪a=(0.85~0.95)l。爆破部位結構完整，沒有風化腐蝕現象取小值，反之取大值。按梅花形交錯佈置b=0.87a。三、裝藥量計算：單孔裝藥量按體積公式計算：Q=qabδ。但abδ並不是真體積，因為筒壁是圓弧形的，式中q為裝藥係數。除與材質有關外，還與壁厚有關，表4-1和表4-2給出了磚砌煙囪和鋼筋混凝土煙囪的裝藥係數取值，ΣQ/ΣV是實際平均用藥量。從表中我們可以看出，表中的取值要遠遠大於構築物拆除時的單位體積用藥量。煙囪拆除爆破形成切口時必須採用加強拋擲爆破。

第四節煙囪定向傾倒拆除設計表4-1磚砌煙囪和水塔拆除切口爆破時的用藥量係數壁厚δ（mm）單位用藥量係數q(g/m3)ΣQ/ΣV(g/m3)3702100-25002000-24004901350-14501250-1350620880-950840-900750640-690600-650890440-480420-4601010340-370320-3501140270-300250-280第四節煙囪定向傾倒拆除設計表4-2鋼筋混凝土煙囪和水塔拆除切口爆破時的用藥量係數壁厚δ（mm）單位用藥量係數q(g/m3)ΣQ/ΣV(g/m3)500900-1000700-800600660-730530-580700480-530380-420800410-450330-360第五節爆破施工與安全防護煙囪、水塔等拆除往往在建築物密集的區域進行，可能就一個方向有足夠的空場，一旦傾倒方向偏斜，後果將不堪設想，因此，必須精心設計精心施工。一、倒塌方向定位:在環境複雜的條件下，要使煙囪按準確的方向倒塌，方向定位十分重要，方向定位，實際上是確定切口的位置，切口位置不准，倒塌方向就會發生偏斜。

第五節爆破施工與安全防護如圖4-12所示，為了找准切口的位置，一般先找出切口的中心點B。圖中陰影部分為保留支座部分。

圖4-12切口位置的確定第五節爆破施工與安全防護二、煙道的處理：煙囪下部往往有煙道，如果煙道位於切口部位，對爆破無多大影響，如果煙道位於支座部位，由於煙道的存在，使支撐面積減少，支撐穩定性將受到影響，所以在爆破前要對煙道進行處理。一般是在爆破前將煙道用磚石砌上，使其具有支撐能力。有時煙道一半在支座上，一半在切口部位，那麼就需要砌上一半。如果可能，也可以將切口佈置在煙道上方，避開煙道的影響。第五節爆破施工與安全防護三、內襯的處理：內襯由耐火磚砌成，目的是保護煙囪筒體不受高溫的影響而降低強度，在內襯與筒體之間有隔熱層，由於長時間的使用，隔熱層裏往往充滿了粉煤灰，為了不影響定向傾倒，在爆破以前內襯要預先處理。一般在切口方向先拆除一個豁口，長度為內襯周長的一半即可，可用手工方法拆除，也可用爆破的方法。內襯也可以與煙囪拆除同時爆破。在傾倒中心線兩側對稱地佈置排凹槽，兩個凹槽之間的距離為內襯厚度的兩倍。凹槽的大小取一塊耐火磚的大小，埋上藥包，與煙囪同時起爆，隔熱層的粉煤灰一般也要清理，防止煤塵爆炸。第五節爆破施工與安全防護四、鋼筋的處理：鋼筋混凝土煙囪及一些磚砌煙囪內的縱筋，對煙囪的倒塌有著較大的影響，在爆破以前應預先處理。切口內的縱筋及箍筋首先切斷，以利於爆破碎塊的拋出。支座部分的縱筋，當其位於受壓部分時，可以提高支撐部分的抗壓強度，有利於傾倒穩定性，此時應考慮兩側鋼筋是否對稱，若不對稱，則應切斷。位於受拉部位的鋼筋，當煙囪倒塌時，須克服鋼筋的抗拉強度，將鋼筋拉斷才能順利倒塌，因此也應切斷。第五節爆破施工與安全防護五、安全防護措施:由於煙囪拆除爆破採用加強拋擲爆破，單位用藥量係數大，所以產生飛石是不可避免的，為此一定要加強防護。①切口部位可用懸掛法或直接將防護材料靠在上面的方法，將切口蓋嚴，應至少覆蓋兩層。②倒塌範圍內的設施必須移走。③為了降低衝擊震動的影響，一般在預計的倒塌範圍內設幾排土堆，垂直於倒塌方向佈置。煙囪倒塌時先接觸土堆，得到緩衝後再衝擊地面。④煙囪倒塌衝擊地面後，巨大的衝擊作用造成碎塊反彈易形成飛石，所以設置土堆也可以防止地面反彈產生的飛石。

第五節爆破施工與安全防護六、注意事項:①嚴格按照設計要求施工，裝藥以前對炮孔深度及孔網參數進行逐個檢查驗收，孔深小於設計值時，加深炮孔，孔深大於設計值時，填充炮泥，保證設計深度。②做好施工管理工作，按照施工規範和順序進行施工，保證每一道工序的品質，保證施工過程中的安全。③爆破時要注意風向與風力，如果風向與倒塌方向不一致，風力達到6~7級時，煙囪傾倒過程中可能發生偏轉，此時應推遲起爆。第六節工程實例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除一工程概況:某輸油泵站加熱爐煙囪需爆破拆除。煙囪筒壁為磚結構，1976年唐山地震時筒壁發生裂紋，為此進行了加固。沿筒壁外側澆注了一層厚100mm的鋼筋混凝土，加固高度16.5m。煙囪高35m，出口直徑1.8m，底部外徑4.253m，內徑2.813m，底部煙囪筒壁壁厚720mm（含100mm鋼筋混凝土加固層）。煙囪東側有煙道，寬1.28m，高2.2m。有鋼筋混凝土門柱。西側有出灰道，寬0.8m，高1.0m。煙囪內有耐火內襯，厚240mm。煙囪底部結構如圖4-13所示。第六節工程實例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除圖4-13煙囪底部結構橫剖面圖第六節工程實例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除

煙囪周圍環境如圖4-14所示。東側是加壓泵站，西側有通訊電纜，牆外是莊稼地，北側有高壓線，南側稍遠處有渣油罐。4-14加熱爐煙囪周圍環境示意圖第六節工程實例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除二、方案選擇與設計：根據現場調查，在煙囪南稍偏西方向有供煙囪倒塌的場地。所以採用定向傾倒方案。根據計算，確定倒塌方向為SW14.78º，如圖4-13、圖4-14所示。①切口形狀：採用矩形切口；②切口弧長：取l=0.63P=0.63×13.36=8.24m；③切口高度：取h=1.2m，h/δ=1.67；如圖4-9所示，煙道有一部分在切口內，另一部分則在保留區，因此需進行處理。根據切口位置，在保留區內部位的煙道用磚砌上。第六節工程實例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除三、爆破技術設計：①炮眼佈置：炮孔佈置如圖4-15所示②孔網參數：孔距a=400mm，排b=300mm;③取l=(0.625~0.67)δ=450~480mm。共有四排孔，其中第一排和第三排孔深為450mm，第二排和第四排孔深為480mm，這樣能夠保證爆破後碎塊全部拋出;④單孔裝藥量：第一、二排孔取150g，第三、四排孔取200g。實際單位用藥係數：第一、二排孔q=1736g/m3，第三、四排孔q=2315g/m3。

圖4-15炮眼佈置圖第六節工程實例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除四、預處理工作：①為保證煙囪順利倒塌，沿切口部位鋼筋混凝土加固層中的縱筋和箍筋都被剔出並用氣割割斷。支座部分受拉區內的縱筋也被剔出割斷。②預先將切口方向的內襯進行人工拆除。③根據設計要求，煙道口支座部分用磚和混凝土砂漿砌牆。④為避免切口內的煙道口鋼筋混凝土門柱破壞不充分而影響倒塌效果，首先用爆破法將鋼筋混凝土門柱拆除。⑤在煙囪倒塌方向佈設了三條土堆，土堆高度0.5m。第六節工程實例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除五、布孔與鑽孔：

根據設計圖紙，確定切口的位置。將炮孔標注在牆上。採用風動鑿岩機鑽孔，為了便於排粉，炮孔稍向上傾斜。六、裝藥與堵塞：裝藥以前準備好炸藥、雷管。雷管腳線剪至800mm長，並在端部露出鐵芯5mm。炮泥用粘土和沙混合製成，裝入紙筒裏待用。炮孔用高壓風吹淨。一切準備好後，按說明書的要求，從一側開始逐個裝藥堵塞。特別注意個別特殊孔的裝藥量，應與設計一致。七、起爆方法:採用電雷管串聯起爆。一共68發雷管，總電阻為238Ω。用一臺電容式起爆器即可滿足准爆要求。第六節工程實例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除八、防護措施：因地制宜，採用廠房拆下的瓦棱鐵作為防護材料。如圖4-16所示。九、爆破效果：爆破後，煙囪完全按預定方向倒塌。基本無飛石。煙囪上部全部破碎，下部約3~4米部分因為未形成衝擊作用，沒有完全破碎。圖4-16防護方法示意圖第七節工程實例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除一、工程概況：昆山市城北前進膠鞋廠內煙囪高45m，在距地面2m處外徑12.35m，壁厚0.55m，內襯厚0.24m，外壁與內襯之間有5cm的空隙。在距地面14m處，外徑9.6m，壁厚0.45m，內襯0.11m。煙囪為磚砌結構，正東有煙道，煙囪周圍環境如圖4-17所示。煙囪北3.5m是圍牆，8m處是高壓線，西22m處是水塔，南30m處和東南5m處是生產車間，東15m處是水池，30m處為在建樓房，環境比較複雜。第七節工程實例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除圖4-17煙囪周圍環境示意圖

第七節工程實例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除二、方案選擇：根據爆區環境，決定採用單向折疊定向倒塌方案。上切口定在基底以上14m處。下切口為避開煙道，定在距基底2m處。

三、爆破技術設計:上切口距地面14m，切口高1.2m，切口長6.4m，為周長的2/3。在切口兩端設定向窗，為長方形，寬0.4m，高1.2m。在切口中間設定位窗，寬0.4m，高0.8m。此三部分用風鎬打穿。開定向和定位窗後煙囪強度校核：設煙囪從14m處以上厚度均為56cm，切口部位保留部分的截面積為5.38m2，截面上荷載為2.62×105Pa，小於磚抗壓強度30×105Pa，能保證安全。第七節工程實例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除需要爆破的切口由兩部分組成，每部分長2.6m，高1.2m。佈置四排孔，孔距a=400mm，排距b=400mm，最外邊炮孔離側向自由邊界310mm，孔深l=350mm，單孔裝藥量50g，單位炸藥消耗量q=530g/m3。下切口為倒梯形水準切口。切口高1.65m，切口長8.23m，為切口外周長的2/3，定向窗為長方形，寬0.4m，高1.1m，用風鎬打穿。開定向窗後煙囪強度校核：高煙囪從2m處以上厚度均為80cm，切口以上部分重764.7t，切口部位保留部分截面積為9.88m2，截面上荷載為7.74×105Pa，小於磚抗壓強度30×105Pa。切口爆破部分長7.43m，高7.65m。佈置四排孔，孔距a=550mm，排距b=550mm，最外邊炮孔離側向自由邊界450mm，孔深l=510mm，上兩排單孔裝藥量100g，下兩排單孔裝藥量為150g，炸藥單耗q=590g/m3。第七節工程實例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除四、起爆方式及延期時間：採用半秒非電延期雷管，上切口用2段，下切口用6段，上下延期時間2s。五、安全防護措施：上切口爆破部位在外面掛一層帶草袋和竹笆，用鐵絲捆牢，並使竹笆與牆體有20cm的間隙。下切口爆破部位擋上一層帶草袋竹笆，用鐵絲捆牢，警戒範圍80m。第七節工程實例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除六、爆破效果：起爆後約1s後，在重力彎矩作用下，煙囪上段開始緩慢傾斜，在倒塌過程中，上部分保持完整。在上段傾斜約80~90º時，下切口起爆，由於上段塌落過程衝擊的影響，煙囪下段迅速傾斜，在傾倒過程中完整性較差，但整體基本保持了定軸轉動。落地後，整個煙囪解體為可清理的碎塊。爆破後測量，頭部落在距煙囪中心36m外，前沖較小。後坐3.5m，周圍建築設施沒有任何損壞。拆除爆破第五章建築物爆破拆除第五章建築物爆破拆除

第一節拆除方案的選擇第二節建築物爆破拆除設計理論基礎第三節爆破技術設計第四節爆破施工與安全防護第五節工程實例5-1——18層樓房定向傾倒爆破拆除第六節工程實例5-2——16層病房大樓單向折疊坍塌爆破拆除第五章建築物爆破拆除建築物爆破拆除的原理在於充分利用了建築物本身的重力，它無須象人工拆除那樣自上而下破壞建築物的各個構件或全部構件，而是根據不同的拆除要求，使用爆破方法炸毀只占建築物全部結構很小比例的部分支撐構件，使建築物在一瞬間失去穩定性或失去支撐，在“突然施加”的重力作用下傾倒、坍塌、解體、破壞。因此爆破拆除建築物的實質是重力拆除，爆破只是使建築物失穩的手段。第一節拆除方案的選擇建築物的拆除方案取決於建築物的結構尺寸、周圍環境以及對拆除的要求等因素，根據不同的拆除工藝，大體上可以有以下六種拆除方案。一、定向傾倒方案：當被拆除的建築物周圍某一個方向有較廣闊的空場時，任何類型的磚結構樓房和鋼筋混凝土框架結構均可採用定向傾倒方案。如圖5-1所示陰影部位為需要爆破的部分，在爆破的一瞬間，建築物的重力全部作用在未被爆破一側的承重牆和承重柱上，這一側承重牆和承重柱的底部作為傾倒的支點，樓房在重力產生的傾覆力矩M作用下，按預定的方向傾倒，解體。第一節拆除方案的選擇定向倒塌方案要求倒塌方向的場地的水準距離（建築物邊緣至場地邊緣的距離）不小於建築物高度的2/3~3/4。爆破部位的高度要求傾倒一側不小於最小破壞高度，然後依次減小，形成一個三角形的切口狀。定向傾倒方案的優點是鑽眼工作量較小，倒塌徹底，拆除效率高，場地允許時盡可能採用定向傾倒方案。圖5-1定向傾倒方案示意圖第一節拆除方案的選擇二、單向折疊坍塌：當被拆建築物四周場地狹窄，但某一方向的場地稍為開闊時為減少建築物傾倒坍塌堆積距離，可採用單向折疊坍塌方案（圖5-2）。基本工藝是自上而下逐層爆破一個切口，迫使每一層結構在力矩M1、M2……Mn的作用下朝著一個方向連續折疊坍塌。圖5-2單向拆疊坍塌示意圖第一節拆除方案的選擇這種方案要求每一層都要佈置炮孔進行爆破，因此鑽爆工作量大許多。各層之間要求採用秒延期從上至下順序起爆。單向折疊坍塌方案要求坍塌方向的場地的水準距離不小於樓房高度的1/2~2/3，（鋼筋混凝土框架結構不小於高度的1/2，磚結構不小於高度的2/3）。這種方案的特點是坍塌破壞較為充分，倒塌距離相對小些，但鑽爆工作量大。第一節拆除方案的選擇三、雙向交替折疊坍塌：雙向交替坍塌方案要求從上至下每一層均佈置炮孔，順序爆破成一個切口，在每一層的傾覆力矩M1、M2……作用下朝相反方向坍塌（圖5-3）。這種方案同樣要求從上至下秒延期起爆。此方案的特點是坍塌效果好，坍塌範圍小，鑽爆工作量大。圖5-3雙向交替折疊坍塌方案第一節拆除方案的選擇四、原地坍塌：原地坍塌是將全部的承重支柱從底部開始爆破足夠的高度，立柱頂部與梁的結合點同時布孔爆破，建築物在重力作用下，衝擊地面而解體（圖5-4）。此方案的優點是拆除效率高，坍塌範圍小，鑽爆工作量小，設計施工比較簡單。圖5-4原地坍塌方案示意圖第一節拆除方案的選擇五、內向折疊坍塌：內向折疊坍塌是自上而下對樓房每層內承重構件（牆、柱、梁）予以充分爆破破碎，樓房在內向重力彎矩作用下從上至下向內坍塌（圖5-5）。此方案要自上而下採用秒延期起爆。此方案的特點是要求的場地小，又可拆除較高層的建築物，對於鋼筋混凝土框架結構，拆除比較徹底，缺點是施工工藝複雜。圖5-5內向折疊坍塌方案示意圖第一節拆除方案的選擇六、水準向逐段解體：水準向逐段解體方案適用於高寬比不大，不具備原地坍塌條件和定向傾倒條件的鋼筋混凝土框架結構建築物。見圖5-6。圖5-6水準向逐段解體過程及梁、柱彎矩分佈示意圖1~5為起爆順序第一節拆除方案的選擇以上共介紹了六種方案，在實踐應用中究竟選用哪種方案，要分析建築物的結構，強度以及環境情況等條件後確定，必要時可進行技術經濟比較，從中選出最優方案。第二節建築物爆破拆除設計理論基礎一、建築物爆破拆除設計理論的主要內容：建築物爆破拆除設計理論，主要包括以下主要內容：①建築物構件破壞的強度理論；②建築物在各種失穩條件下，框架結構的內力分佈；③解體構件運動規律；④構件衝擊破壞解體的判據；⑤構件失穩傾倒的條件等。第二節建築物爆破拆除設計理論基礎建築物爆破拆除設計應該包括以下內容：①強度計算以及依據結構強度、幾何外形、周圍環境、清墟要求等而進行的拆除方案的選擇；②各種失穩條件下傾覆力矩與構件內力計算；③建立在內力及強度分析基礎上的爆破範圍的確定及必要的結點疏鬆；④解體構件的運動規律計算以及以此為依據的延期時間的確定；⑤坍塌著地衝擊引起的地震效應等。由此可見，拆除設計的內容，已遠遠超出了工程爆破的範疇，它實際上是結構力學在拆除設計上的應用。拆除設計理論，目前還很不成熟，許多問題還有待於研究，下麵介紹的是比較簡單的幾個理論問題。第二節建築物爆破拆除設計理論基礎二、承重立柱的失穩條件及最小破壞高度：鋼筋混凝土框架結構的主要承重立柱的破壞，是整個框架坍塌的關鍵，用爆破法將立柱基礎以上一定高度範圍內的混凝土充分破碎，使其脫離鋼筋骨架，則整個框架的重力大部分作用在鋼筋上，那麼鋼筋能否順利彎曲，就成為建築物倒塌的關鍵，這個問題是壓杆穩定的過程，只有破壞的高度達到一定的高度時，鋼筋才發生彎曲，使鋼筋彎曲的最小高度就是最小破壞高度。設立柱承受的縱向荷載為P，破壞高度為H，立柱內縱向鋼筋數為n，直徑為d，（見圖5-7），則軸筋失穩彎曲的條件是：（歐拉公式）（5-1）第二節建築物爆破拆除設計理論基礎上式中：E——軸筋的彈性模量，MN/m2；J——軸筋的慣性矩，m4，J=πd4/64；μ——長度係數兩端鉸支μ=1一端固定另一端自由μ=2；兩端固定μ=1/2；一端固定一端鉸支μ=0.7。圖5-7立柱破壞高度與失穩條件第二節建築物爆破拆除設計理論基礎三、定向傾倒設計中的傾倒角和支座反力：如前所述，當被拆除的建築物的高寬比a/b＞1，而且周圍具有定向傾倒的場地時，採用定向傾倒方案比較合理，因為這種施工方案施工簡單，堆渣分散，便於機械起吊裝運，保證建築物傾倒的關鍵是有足夠的傾倒角和支座反力。（1）傾斜角：如圖5-8所示，傾倒方向下層承重柱（牆）的破壞高度為h，則框架在失穩後傾覆力矩作用下繞支點A轉動，當B點著地時形成一個新支點B′，如果框架繼續傾倒翻滾，則繞支點B′進行。此時角∠EB′A=α叫做傾倒角，這時質心由O移至O′。

第二節建築物爆破拆除設計理論基礎有圖可推出：………………（5-2）顯然，承重柱的破壞高度h與建築物的高寬比有關，高寬比越大，則破壞高度越小，而a/b越小，h就越大，當a/b＜1時，則不宜採用定向傾倒方案。第二節建築物爆破拆除設計理論基礎（2）支座反力：圖5-9為一框架結構樓房繞A點轉動A點受力狀態示意圖。為保證定向傾倒的順利進行，應該校核支點A處的支撐強度，為此首先求出支座反力。圖5-9框架結構繞支點轉動支座受力示意圖第二節建築物爆破拆除設計理論基礎忽略空氣阻力和支座的抗彎強度，框架傾倒過程的運動方程可寫為：

（5-3）

（5-4）（5-5）式中：P—框架結構自重；m——框架結構質重；rc­——質心距支點距離；vc——質心速度；解以上方程並考慮初始條件：t=0時，φ=φ0，第二節建築物爆破拆除設計理論基礎以及框架對質心的轉動慣量解出質心速度和支座反力為：（5-6）（5-7）（5-8）式中：那麼框架對支座的作用力：（5-9）（5-10）第二節建築物爆破拆除設計理論基礎代入式（5-7）和（5-8）（5-11）（5-12）當時，（t=0）（5-13）（5-14）後支撐柱（牆）的強度，必須能承受住XA和YA的作用，才能保證框架定向傾倒，否則可能造成傾倒不充分，如框架轉動一定角度後，後支撐柱向反方向倒塌，框架將不再保有角加速度，只是在慣性力和重力作用下下落，框架解體不充分。第二節建築物爆破拆除設計理論基礎四、單層鋼筋混凝土結構傾倒與坍塌：這裏以立柱高度較大的單層框架為例，分析立柱破壞高度及不同起爆順序對框架坍塌方式的影響。如圖5-10所示的框架結構，若使結構倒塌，必須具備以下條件：一是梁和柱的各結合點形成鉸鏈，二是有水準向作用力。圖5-10單層鋼筋混凝土結構倒塌的必要條件第二節建築物爆破拆除設計理論基礎對如圖5-11所示的框架結構，只要爆破不同的高度，就會產生偏心距，從而在偏心力矩的作用下坍塌。同時下落時的慣性作用也有助於框架的傾倒。圖5-11單層框架結構爆破不同高度後倒塌過程。a起爆前，h1~h4為爆破高度b起爆瞬間c傾倒開始後某時刻第二節建築物爆破拆除設計理論基礎如果爆破高度相同，但起爆順序不同，也可以產生同樣的效果，如圖5-12所示，各立柱中部及梁柱結合部位也疏鬆爆破形成結點，下部爆破高度相同，改為三段起爆，則可以形成更充分的傾倒條件。圖5-12起爆順序對倒塌過程的影響a起爆前，1~3為起爆順序b第一段起爆瞬間c第三段起爆後某時刻第二節建築物爆破拆除設計理論基礎將不同的爆破高度和起爆順序結合起來，則可以獲得不同的效果。圖5-13中底部破壞高度中間大，兩側小，採用分段間隔起爆。則形成內向折疊坍塌。圖5-13不同爆破高度和起爆順序情況下的倒塌效果a起爆前，1~2為起爆順序b第一段起爆瞬間c第二段起爆後某時刻第三節爆破技術設計爆破技術設計是對建築物爆破部位、疏鬆節點等進行具體的布孔、裝藥及起爆等方面的設計。當建築物拆除方案和各承重構件的爆破破壞部位及範圍確定之後，下一步就要進行具體的爆破設計。爆破設計的任務就是對需要拆除的構件進行布孔及藥量計算，保證破壞效果以滿足拆除的要求。爆破技術設計包括布孔、藥量計算、爆破網路設計以及安全防護等。建築物爆破對象無非是梁、柱和牆等構件，因此與構築物的炮眼爆破設計有許多共同之處。第三節爆破技術設計一、爆破參數的確定：⑴最小抵抗線W

：小截面承重立柱：W=1/2B；大截面（800×1000、1000×1000、1000×1200）構件：取W=200~500mm，一般外側孔W=250mm，中心孔W=500mm；磚牆：W=1/2δ。第三節爆破技術設計⑵炮孔深度l

：原則是使藥包的各向抵抗線相等，對於牆角處的孔，取l=1/2δ。藥包偏於內側。⑶炮孔間距a：對於鋼筋混凝土梁、柱，一般按m=a/W=1.20~1.25確定；對於磚牆，孔距a可參考以下經驗值：牆厚δ=630~750mm時，水泥砂漿砌築a=1.2W；石灰砂漿砌築a=1.5W；牆厚δ=370~500mm時，水泥砂漿砌築a=1.5W；石灰砂漿砌築a=(1.8~2.0)W。第三節爆破技術設計二、炮孔佈置：對於小截面立柱、梁，一般佈置單排孔，此時可沿柱、梁的中心線布孔或沿中心線左右相切布孔（鋸齒形）。大截面立柱，一般佈置三排炮孔。承重牆中的布孔，一般採用梅花交錯佈置，b=0.87a。三、單孔裝藥量：單孔裝藥量同樣按體積公式計算。裝藥係數在基礎型構築物拆除爆破的基礎上要根據需要適當增大，以保證承重柱或牆完全破碎拋出。第三節爆破技術設計在爆破作用條件差的地方，如自由面比較狹小和比較少，夾制性比較大時，裝藥係數也要適當增大。單位炸藥消耗量參考表5-1選取。表5-1樓房拆除爆破參數構件名稱截面尺寸或牆厚(cm)最小抵抗線W(cm)孔距a(cm)排距b(cm)孔深l(cm)單位體積耗藥量(g/m3)單孔裝藥量（g）磚牆24122525151000153713.530302375025502540353565045第三節爆破技術設計構件名稱截面尺寸或牆厚(cm)最小抵抗線W(cm)孔距a(cm)排距b(cm)孔深l(cm)單位體積耗藥量(g/m3)單孔裝藥量（g）鋼筋混凝土柱（四面臨空），水準炮眼，在截面短邊面上鑽孔25×2512.518178901025×3012.518198901225×3812.518248801530×301520198301535×3517.525217002140×402030245202535×4517.520277402030×8015206565230（15/15）第三節爆破技術設計構件名稱截面尺寸或牆厚(cm)最小抵抗線W(cm)孔距a(cm)排距b(cm)孔深l(cm)單位體積耗藥量(g/m3)單孔裝藥量(g)鋼筋混凝土梁（梁頂面與樓板澆灌在一起）炮眼垂直於梁頂面25×351015229501020×50101540107016（8/8）25×6012.5184874020（10/10）30×7015205571030（15/15）50×7518.5255658040（20/20）50×9012.5187575043（10×3）35×9517.5257866055（15/20/20）第四節爆破施工與安全防護建築物拆除爆破雖然通常為淺眼爆破，但施工工藝卻比構築物拆除爆破複雜得多。施工管理與組織參見第8章有關內容。這裏僅就建築物拆除爆破施工的主要的特點介紹一下施工管理與安全防護注意事項。第四節爆破施工與安全防護一、爆破以前的準備工作：①在進行爆破施工以前，應先將門窗以及上下水管路等全部拆除，以保證建築物的順利倒塌或坍塌。樓房內的雜物也應清理乾淨；②為減少爆破工作量，需要爆破的樓層的非承重牆應預先拆除，可採用人工拆除，也可採用爆破法拆除。對於部分內承重牆，在不影響樓房穩定性的前提下亦可預先拆除，但必須保證建築物的穩定性，不能在爆破以前坍塌或失穩形成危險建築物，造成不必要的事故；③在爆破以前，樓梯及電梯間也應預先破壞，使之不影響建築物的坍；④在倒塌範圍內的一些設施、雜物等要清理乾淨。

第四節爆破施工與安全防護二、爆破施工：①按爆破設計的破壞部位和孔位進行標孔，標孔時應注意避開鋼筋；②鑽孔時，一般由樓房內側向外鑽孔，以防沖炮時造成不必要的危害，孔徑一般不小於38~42mm，以利於提高裝藥集中度，增加堵塞長度；③每一個孔都要進行精確測量，孔深不夠時需要加深，超過設計深度時則要用炮泥填至設計深度，保證每個炮孔都合格；④按設計藥量進行裝藥工作，裝藥時一定要保證堵塞品質。為了提高裝藥速度，可預先按藥量不同準備好藥卷，並準備好炮泥。嚴禁邊打眼邊裝藥；⑤一般採用電爆網路或導爆管起爆網路起爆。在使用電爆網路時，電雷管在使用前要檢測導通，電阻差不大於0.25Ω。電爆網路聯好後，測量網路總電阻，使之與計算總電阻一致。第四節爆破施工與安全防護三、安全防護措施：採取可靠的防護措施防止爆破飛石的產生。防護材料宜選輕型材料，既要保證一定的防護厚度，避免飛石的產生，又要防止混凝土碎塊拋不出來，影響建築物的傾倒，在防護材料與爆破構件之間要留有一定的空隙。周圍重要設施不能移走的要進行遮擋。樓房內的空間充滿空氣，當樓房爆破倒塌時，空氣急劇受壓縮形成氣流，引起塵土飛揚。在條件允許時，應在倒塌過程中進行噴水降塵。第四節爆破施工與安全防護四、組織工作：①根據“拆除爆破安全規程”的要求，建立組織機構，設指揮部並設指揮長一人，各組分工負責，責任到人保證施工順利進行。②爆破施工前，應將爆破的有關事項，（爆破日程、時間、地點、產生的影響、注意事項）書面通知附近的單位及居民，並在現場張貼公告。③爆破時間應選在爆區內人少的時間，不得已時可選在夜間進行。④爆破以前警戒人員進入崗位。安全警戒人員要認真負責，不允許任何與爆破無關的人員進入爆破現場。⑤爆破以前應認真清理現場。在爆區危險範圍內不得有任何人，不能撤離的人員應有可靠的掩體。第四節爆破施工與安全防護⑥爆破以前起爆人員最後檢查爆破現場及防護情況，起爆網路是否完好，起爆電源情況。⑦所有準備工作做好後，待每一個警戒人員發出安全警戒的資訊，指揮長髮出起爆命令，起爆人員起爆。⑧樓房倒塌後，有可能存在著不穩定的因素。如少數梁、樓板等構件未完全塌落，因此必須等待坍塌穩定後（約一小時）方可進入現場檢查，若爆破後有一部分樓房未坍塌，必須經爆破負責人許可，在一小時後才可進入現場處理，未處理前，需安排警戒人員看守。第五節工程實例5-1—18層樓房定向傾倒爆破拆除一、工程概況：武漢市鬧市區一座18層大樓，在結構封頂進行內裝修時，因基礎問題樓體發生傾斜，至12月22日，樓頂向NW15º水準位移已達1.382m，並繼續以每小時2cm的速度偏斜。預計至12月28日將達到傾覆的臨界狀態。大樓業主決定採用爆破方法將其拆除。第五節工程實例5-1—18層樓房定向傾倒爆破拆除大樓為剪力牆——方筒結構，占地面積900m2，建築面積17100m2，平面佈置為H型（圖5-14）。大樓地面以上為18層，地下一層，高56m。大樓承重牆體厚20cm，布兩層鋼筋網，鋼筋網尺寸15×15cm，鋼筋直徑10~18cm。大樓鋼筋混凝土總重3.24×104t（含地下室）。圖5-14大樓（1-18層）平面圖第五節工程實例5-1—18層樓房定向傾倒爆破拆除大樓東側是某鞋廠生產車間，與其相距12.8m；南側是某汽配廠的修理車間，與其最近處相距10.3m；西側為新三眼橋路，與其相距45m，與道路平行敷設的地上有高壓線路和通訊線路，地下有煤氣管道和自來水管道；北側為新建兩棟八層大樓，與其最近處相距6.2m，爆區環境如圖5-15所示