扇形框架结构楼房定向爆破拆除

左余，邓银菊，秦瑛，支文超

(重庆市爆破工程建设有限责任公司，重庆 400020)

1 工程概况

重庆石桥铺高创中心孵化楼位于重庆高新区渝州路，A座和C座共7层，B座8层，为钢筋混凝土框架结构，楼板和框架全现浇。整个楼体呈弧形，分为A、B、C三个单元，大楼总长86.4m，宽15.4m，建筑面积总计约1.15万m2。

大楼东侧与渝高·未来大厦相距20m，未来大厦东侧为科园一路；孵化楼南侧20m为孵化楼小区；大楼西侧间隔6m与科创楼相邻，中间为科创路；大楼北侧约1m为高创锦业大楼，两楼之间部分广告牌人工连接，连接处下方为人行通廊；高创锦业大楼外紧邻渝州路。大楼正前方有一停车场，场地较空旷，对面60m处为大西洋国际大厦（百脑汇）。

2 工程特点和难点

2.1 孵化楼周边人流、车流密集，建筑林立，周边道路均为主要交通干道，安全防护压力较大（图1）。

图1 待拆楼体实物图

2.2 爆破楼体为扇形结构，不宜倒塌（图2、图3）。

图2 孵化楼结构尺寸图

图3 孵化楼立面图

3 拆除总体方案的确定

3.1 总体爆破方案

待拆楼体为框架结构，高宽比较小（高/宽=20/15=1.3），整体呈弧形，所以楼体本身稳定性很好，不易整体定向倒塌，根据该楼的结构特点及周围环境，决定先采用小型机械配合人工法拆除房屋内的非承重部分，再按先后顺序将孵化楼人工分割成两部分进行爆破。

为保证楼体能顺利倒塌，设计一个爆破切口。爆破切口形状都为正梯形。倒塌方向如图4所示，起爆前利用人工配合小型机械将B座切割开，确保两部分倒塌时不发生相互影响。

3.2 预处理

为保证倒塌顺利进行，减少高空爆破装药量，爆破前对立柱间墙体、楼梯间、剪力墙等进行人工配合小型机械拆除，形成倒塌切口。B座由图4所示部位人工切割开，A座与高创伟业相连处，人工切割分离，并用机械和人工将孵化楼A座最北边一跨5～8层拆除，以最大程度保护高创锦业建筑不被破坏。

图4 倒塌方向及顺序平面示意图

3.3 安全防护总体方案

该拆除工程楼房所处位置和环境相对复杂，为了确保万无一失，在爆破过程中除合理选用各类爆破技术参数，控制一次齐爆的总药量，减少爆破振动和爆破冲击波及飞石，还应重点抓好被爆部位的覆盖防护及外围需保护建筑的防护工作，坚决杜绝各类爆破事故的发生，在绝对保证安全、可靠的前提下，圆满完成拆除任务。

4 爆破参数的确定

4.1 炸高

（1）立柱炸高

支撑钢筋混凝土立柱的爆炸高度可按经验公式计算，立柱爆高HP

式中 K—爆高系数，一般取1.0～2.0；

B—立柱倾倒方向截面边长；

h—立柱最小破坏高度，h=（7.5～12.5）d；

d—钢筋直径。

根据上述经验公式，结合类似工程经验，求得的建筑物各爆区及各层的爆炸高度，倒塌向外侧立柱爆高为2m，中间立柱爆高1.5m，支撑侧立柱只在一层底部打两个孔。

（2）墙体炸高

墙体的破坏高度HW

HW≥（2～8）δ

式中 δ—墙体厚度，m。

该工程剪力墙厚0.24m，炸高选择为2m。

4.2 爆破参数

（1）炮孔直径D=40mm

（2）最小抵抗线W

立柱：W=Bd/2=0.25m或0.20m，(Bd—立柱截面短边长度，m)；

主梁:W=1/2δ=0.15m，(式中：δ—梁的厚度，0.3m)；

剪力墙：W=1/2δ=0.12m，(式中：δ—剪力墙的厚度，0.24m)。

（3）孔间距a（如图5）

图5 墙体钻孔示意图

立柱:a=1.2W=0.30m或0.24m；

梁：a=(1.2～2.0)W=2×0.15=0.30m；

剪力墙：a=1.2W=0.22m

（4）排距b

b= (0.8～1.0)a，视立柱断面尺寸及最小抵抗线综合确定。

图6 立柱钻孔示意图

（5）孔深L（如图6）

立 柱 ：L=2/3 Bd=0.33m或0.27m，(式中：Bd为立柱截面短边长度，m)；

主梁：垂直孔深 L=(1/2～2/3)H=0.25m(式中，H—梁的高度，m)；

剪力墙：L= (1/2～2/3)H=0.16m，(式中，H—剪力墙厚度，m)。

（6）炸药单耗(q)

设计炸药单耗:炸药单耗确定的基本原则首先是确保底层立柱炸毁高度内混凝土炸出钢筋笼，1层、2层、3层炸药单耗顺次降低约20%，以降低覆盖防护难度，有效控制飞石。

立柱：1层立柱取1.2kg/m3；2层立柱取1.0kg/m3；3层取0.8 kg/m3。

梁： 1层取2.0 kg/m3；2层取1.5kg/m3；3层取1.2 kg/m3。

剪力墙：1层取2.0 kg/m3；2层取1.5kg/m3；3层取1.2kg/m3。

施爆前选择典型梁、柱进行试爆，根据试爆结果，最终确定合理的装药单耗。

（7）平均单孔药量80kg。

4.3 装药结构

炸药选用乳化炸药，采用孔底集中装药结构。每个炮孔内放2发起爆雷管，装药结构如图7所示。

4.4 爆破网路

爆破网路采用非电导爆管雷管孔内微差起爆网路。孔内采用非电半秒延期导爆管雷管起爆，然后用导爆四通联接，或者采用数码电子雷管起爆网络，在线编程，仍是半秒延期起爆。

图7 装药结构图

4.5 起爆顺序

首先将B座分割成B1和B2两部分，孵化楼倒塌顺序是先B2座和C座爆破，2秒后，B1座和A座爆破。 爆破均使用半秒延期非电雷管或数码电子雷管，其中B2座和C座爆破立柱从倒塌侧向后，三排立柱依次使用HS1、HS2、HS3；B1座和A座由前向后依次使用HS8、HS9、HS10（图8、图9）。

图8 雷管布置图（1）

图9 雷管布置图（2）

5 结论

以上爆破拆除施工方案，经实施后，最终使楼房按预定顺利倒塌。常规框架结构楼房的爆破技术已经很成熟，文中所述楼房所处环境复杂，施工过程中大胆采用将楼体人工切割成两部分后，分步倒塌的方式，较好地解决了楼房本身形状不规则及场地狭小的问题，可为今后类似工程提供参考。

[1]金骥良.高耸建筑物定向爆破倾倒设计参数的计算公式[C]//工程爆破文集:第七辑.乌鲁木齐：新疆青少年出版社，2OO1.

[2]汪旭光，于亚伦.拆除爆破理论与工程实践[M].北京：人民交通出版社，2008.

[3]中国工程爆破协会.GB6722-2011爆破安全规程[S].北京：中国标准出版社，2012.

[4]范磊.拆除爆破中飞石产生的原因及其防护[J].工程爆破，2002，8(1)：35-37.