[ABSTRACT ] In th is paper, the p rocess and conclusion are given in the demolition by blasting of the bath ing building w ith steel2concrete frame by using a nonel tube initiation network w ith twofold safety measure (both inside and outside) and frontalM S delay period according to the engineering features and environmental factors.
1 工程概况
由于该浴池楼地处环境复杂, 东西两侧7. 3 m 为未建成的住宅楼, 南侧7. 2 m 为380V 变压器, 西北侧4. 2 m 为配电盘和电泵井,北侧1. 5 m 为锅炉房(保留不爆)、20 m 为住宅楼, 又指令7 d 完全拆除, 爆破难度较大。
2 爆破方案选择
根据浴池楼的结构强度特点、工期进度及施工环境特征, 决定将南北两部分在中间实施爆破切断, 再用二次5段控制爆破次北半部原地坍塌爆破, 待北半部爆完清场后, 二次南半部向北侧定向倾倒爆破, 并采用塑料导爆管孔内外双保险正向微差爆破技术。
3 爆破参数的确定
3. 1 抵抗线W 的计算
W = K × D
式中 K —— 系数, 取1ö 2;
D —— 墙壁厚度, 0. 4 m。
则 W = 1ö2 × 0. 4 = 0. 2 m。
3. 2 孔距a 的计算
a = m ×W
式中 m —— 系数, 取1. 5。
则 a = 1. 5 ×W = 1. 5 × 0. 2 = 0. 3m。
3. 3 行距b 的计算
b = n × a
式中 n—— 系数, 取1. 0。
则 b= 1. 0 ×a = 1. 0 × 0. 3 = 0. 3m。
3. 4 孔深L 的计算[1 ]
L = 2ö3 × D= 2ö3 × 0. 4 = 0. 266 m ,取0. 27 m。
3. 5 填塞长度L o 的计算[2 ]
L o ≮ 0. 5 L
则取L o = 0. 8 L = 0. 8 × 0. 27 = 0. 216 m。
3. 6 单孔装药量q 的计算[3 ]
经过多次模拟爆破结果表明, 利用下列公式确定单孔装药量, 效果较好。
q = n ×Q × a2 × D
式中 n—— 浅孔爆破自由面修正系数, 取2;
Q —— 单位耗药量, 根据被爆物坚固程度, 取650 gõm- 3;
a—— 炮眼行距,m;
D—— 墙壁厚度,m。
则 q = 2 × 650 × 0. 32 × 0. 4 = 46. 8g, 取50 g。
3. 7 承重墙爆破缺口高度h 的计算[4 ]
h = K × D
式中 K —— 系数, 一般为2～ 3, 取3;
D—— 墙壁厚度, 0. 4 m。
则 h = 3 × 0. 4 = 1. 2 m。
3. 8 承重支柱失稳高度H 的计算[4 ]
H = K × (B + H m in )
式中 K —— 系数, 1. 5～ 2. 0, 取1. 8;
B —— 立柱截面的最大边长, 为3. 5cm;
H m in—— 最小破坏高度, 取50 cm。
根据立柱布筋情况, 实际荷载与临界荷载关系, 则有
H m in = Pö2 × (EJ nöP ) 1ö2
式中 E —— 弹性模量, 取2 × 106 kg õcm- 2;
J —— 主筋截面惯性矩, 为0. 79cm4;
n—— 主筋数, n = 8;
P —— 支柱承载, P = 12. 5 × 103kg。
故H = 1. 8 × (35 + 50) = 153. 0 cm ,取1. 55 cm。
在实际施工中, 铰支柱破坏高度H , 取0. 75 m 。
3. 9 梁与柱爆破参数的确定(表1)
根据上述爆破参数并考虑二次改炮增加的炮孔量, 总炮孔数N = 1614 个, 故总装药量Q = 81 kg 。
4 爆破网络的确定
为使墙体和钢筋混凝土支柱完全可靠地破坏, 采用孔内双发正向起爆装药, 孔外采用联结块或导爆索连接, 北半部采用1～ 5段4个分支, 南半部采用1～ 5段8个分支的塑料
表1 梁 与 柱 爆 破 参 数
图1 起爆网络示意图
导爆管微差(毫秒差$ t = 50m s ) 起爆系统。起爆网络见图1。
5 爆破安全技术
5. 1 爆破地震安全距离[5 ]
通常采用允许的最大同时起爆药量来控制爆破振动, 公式为
Qmax = R 3 × (V
K
) 3öA
式中 Qmax —— 允许的最大同时起爆药量,
kg;
R —— 爆区中心至被保护物的距
离,m , 为7. 3 m;
V —— 允许的振动速度, cm õ s- 1,
规定为5 cm õ s- 1;
K —— 衰减系数, K = 50;
A—— 指数, A= 1. 8。
则 Qmax = 7. 33 × ( 5 50 ) 3ö 1. 8 = 8. 378 kg
设计中最大同时起爆药量为每孔60 g,每束10 孔, 即600 g, 远小于允许的最大同时起爆药量8378 g。
5. 2 爆破冲击波安全距离[1 ]
冲击波对人员的伤害和建筑物的破坏能力很大, 故冲击波安全距离的计算是重要的。
公式为 RB = KB ×Q 1ö2
式中 RB —— 冲击波安全距离,m;
KB —— 破坏程度系数, 绝对安全时取 8. 5;
Q —— 同时最大起爆药量为0. 6 kg。
则 RB = 8. 5 × 0. 61ö2 = 6. 6 m
因为RB = 6. 6 m 亦小于7. 2 m, 所以需重点保护的变压器、建筑物是安全的。
5. 3 爆破飞石安全距离[1 ]
爆破飞石最大飞散距离RL , 可用下列经验公式计算:
RL = 20n2W
式中 n —— 爆破作用指数, 取1. 5;
W —— 最小抵抗线, 取0. 2 m。
则 RL = 20 × 1. 52 × 0. 2 = 9 m
通过上述诸计算表明, 爆破安全亦可保障。
本工程安全保护措施是在冲击波外泄处和安全重点防护处采取了沙土袋拦挡, 湿草帘遮掩和橡胶板覆盖的一道或二道或三道的防护措施, 飞石基本控制在5 m 范围内。计算警戒线为30 m , 爆破施工安全足以保障。
6 爆破效果与结论
爆破效果表明, 爆破设计各项参数合理,浴池楼北半部按设计方案先行原地塌落, 南半部向北定向倾倒, 南、北、东侧坍散涨余为零, 西侧仅有一梁头最大坍散涨余为1. 5 m ,爆堆高度3 m , 无飞石飞散, 无设备及人身事故发生, 周围的建筑群、变压器、配电盘、电泵井等完好无损。从而得出结论, 只要遵循“分散爆源、控制药量、覆盖配合、分段起爆、破坏支点”的控爆原理, 塑料导爆管孔内外双保险微差爆破技术在钢混框架楼房的控爆拆除中更具有安全性和可靠性。
参考文献
1 王文龙. 钻眼爆破. 北京: 煤炭工业出版社, 1984.264～ 268
2 关志中. 控制爆破. 北京: 中国铁道出版社, 1981.104
3 陈连城. 控制爆破技术在立交桥路面拆除中
