楼房拆除控制爆破技术的设计优化

楼房拆除控制爆破技术设计内容包括爆破参数设计、单孔装药量计算、布孔范围确定及炮孔布置、爆破安全检算等。

1.爆破参数设计

爆破参数一般包括：最小抵抗线W、炮孔间距a、炮孔排距b、炮孔深度L和墙角孔深L。

最小抵抗线W通常取砖墙厚度δ的一半，即。

承重砖墙控制爆破时，常常采用水平钻孔。炮孔间距a一般视墙体厚度或W值的大小及砖墙的强度而定。对于墙厚630 mm或750 mm，且为水泥砂浆砌筑时，可取a=1.2W，石灰砂浆砌筑时，取a=1.5W；对于墙厚370 mm或500 mm，且为水泥砂浆砌筑时，可取a=1.5W，石灰砂浆砌筑时，取a=（1.8～2.0）W。

在按上述原则选择炮孔间距a的前提下，炮孔排距b=（0.8～0.9）a。

炮孔深度L的设计原则是，应使药包的中心恰好位于墙体的中心线上。这样设计的孔深，可确保在按控制爆破装药将墙体炸塌的同时，使飞石受到有效控制。因此，若已知墙体厚度δ，则炮孔深度L为

式中，δ为墙体厚度，cm；L′为药包长度，cm，可根据单孔装药量Q1、装药密度Δ和炮孔半径r按L′=Q1/（πr2Δ）计算。

在砖墙控制爆破中，当采用的炮孔直径不小于40 mm时，集中装药的药包长度L′往往等于或小于5 cm。当小于5 cm时，则L′值可按5 cm计，5 cm即为8＃电雷管的长度。

墙角的炮孔深度L应慎重确定，如果确定不当，不仅墙角结构难以炸塌，而且易于产生飞石。若墙角两侧墙的厚度δ相等，则墙角孔深L可按式（6-2）确定：

式中，C为墙角内外角顶的水平连线长度，cm，C=δ/sin 45°。

2.单孔装药量计算

浆砌砖墙控制爆破时，其单孔装药量可按公式Q1=KabH计算，但式中的H应代换为墙体的厚度δ，即Q1=Kabδ。单位用药量系数K值可根据W值的大小、材质情况及临空面个数，从表6-1中选取或通过试爆确定。

表6-1　单位用药量系数K值参考表

注：1.浆砌砖墙的K值是指水平炮孔上部有重压的情况，若无压力时，应乘以0.8。
2.表中K值系使用2＃岩石硝铵炸药时的数据，当用其他炸药时K值应乘以炸药换算系数e。

爆破砖墙时，墙角的夹制作用较大，因此墙角炮孔的装药量应适当加大，可按正常炮孔计算的药量Q1的1.2倍计算，即角孔的装药量等于1.2Q1。

3.布孔范围确定及炮孔布置(www.xing528.com)

布孔范围，通常取决于所选择的控制爆破坍塌破坏方式。当采用“原地坍塌”破坏方式时则需将楼房底层四周的外承重墙炸开一个相同高度的水平爆破缺口，这种爆破缺口的高度h不宜小于墙体厚度δ的两倍，即h≥2δ。内承重墙的爆破高度可与外承重墙相同或略高一些。采用“内向折叠坍塌”破坏方式时，则主要是将每层楼房的内承重墙和与其垂直的内外承重墙炸开一定高度的水平爆破缺口，缺口的高度h，自下层至上层可从1.5倍墙的厚度δ递增至3.5倍，即h=（1.5～3.5）δ。这种水平爆破缺口，通常就是“原地坍塌”和“内向折叠坍塌”爆破时的布孔范围。

近似梯形的爆破缺口也是常用的另一种爆破缺口，如图6-9所示，图中的近似梯形，系三侧外承重墙的爆破缺口展开后的形状，L为爆破缺口的展开长度，h为高度，b为炮孔排距。这种布孔范围的爆破缺口，一般适用于楼房“定向倒塌”“单向折叠倒塌”或“双向交替折叠倒塌”的破坏方式。对于前一种破坏方式，爆破缺口高度h不宜小于2倍承重墙的厚度δ，即h≥2δ；对于后两种破坏方式，缺口高度h，自楼房下层至上层可从1.5倍承重墙的厚度δ递增至3.5倍，即h=（1.5～3.5）δ。

图6-9　近似梯形的爆破缺口

无论采用哪一种坍塌破坏方式，若楼房为砖石与钢筋混凝土混合结构，则爆破缺口的高度均应以钢筋混凝土承重立柱的破坏高度为基准来确定。

理论分析和实践经验表明，为确保钢筋混凝土框架结构爆破时顺利坍塌或倾倒，钢筋混凝土承重立柱的爆破破坏高度H宜按式（6-3）计算：

式中，B为立柱截面的边长；Hmin为承重立柱底部最小爆破破坏高度；K为经验系数，K=1.5～2.0。

立柱形成铰链部位破坏高度可按式（6-4）计算：

布孔范围确定后，便可根据所选择的炮孔间距a和排距b进行布孔，一般大多采用梅花形交错布孔方式；凡是要求按预定方向倒塌的爆破，必须在爆破缺口倒塌中心线的两侧对称均衡地布置炮孔；爆破缺口最下一排炮孔距地面或室内地板不宜小于0.5 m，最小也不得小于最小抵抗线W，该值确定为0.5 m的目的包括以下两点：一是减小最下一排炮孔爆破时的夹制作用，二是便于钻孔施工操作。一般房屋墙角的结构较为坚固，为确保将其炸塌，根据爆破缺口的高度，在墙角必须布置相应数量的炮孔；采用水平炮孔时，其方向应与内外墙角连线的方向保持一致，如图6-10所示。

图6-10　角孔平面布置

在进行“单向”“双向交替”和“内向”折叠倒塌爆破时，通常有一侧或两侧外承重墙不予爆破，但当外承重墙较厚或较坚固时，为使墙体顺利折叠倒塌，亦可考虑对其进行爆破；通常只需在外承重墙内侧布置一定数量的炮孔，炸开一个缺口后即可达到预定的目的。炮孔布置如图6-11所示，一般布置三排炮孔，梅花形交错排列，炮孔间距a=δ，排距b=0.55δ。上下排炮孔深度；中间一排炮孔深度。单孔装药量可按式（6-5）计算：

式中，H应以L1和L2取代之，单位用药量系数K值按减弱松动爆破要求确定即可。

图6-11　墙体定向倒塌炮孔布置

4.爆破安全检算

一般拆除楼房的控制爆破，大都在工业民用建筑密集的地区进行，为确保周围建筑物和设施的安全，主要需进行爆破震动安全检算，严格控制一次允许起爆的药量。