砖结构楼房拆除的控制爆破实例

1.概况

在某市区内有一座地震后的危险楼房，其东侧7 m处是一个临时修建的大型木结构商店；西侧为空旷场地，12 m处有大片居民临时抗震房屋；南侧为人行便道，在2.8 m处有一束架空电话线路，是该市与全国各省市联系的重要通信线路，人行便道外为20 m宽的街道，街道以南为大片居民临时抗震房屋；北侧为空旷场地，22 m处有大片居民临时房屋。由于楼房周围的环境复杂，为确保附近通信线路、临时房屋和居民人身的安全，并满足快速拆除的要求，因此决定采用控制爆破法拆除。

该危险楼房为6层单身职工宿舍楼，高17.7 m，平面呈长方形，东西向长48.8 m，南北向宽11.8 m，总建筑面积为3 400多m2。楼房为砖结构，内、外承重墙分别厚38 cm和50 cm，内隔断墙厚25 cm，楼板、过梁和楼梯均为钢筋混凝土预制构件组成。根据该楼房周围的环境、场地情况和楼房结构、破损情况，以及对拆除与安全的要求，确定采用控制爆破定向炸塌方案。为确保楼房南侧2.8 m处电信线路的安全，爆破时，必须使楼房朝北坍塌，为此，应将一层的全部内承重墙和东、西、北三侧外承重墙炸开一定高度的爆破缺口，从而使楼房重心失稳，在重力倾覆力矩的作用和南侧外承重墙的支撑下向北坍塌。

2.爆破技术设计

（1）爆破参数。对于两面临空墙体的爆破，最小抵抗线取W=（1/2）δ。外承重墙厚50 cm，取W=25 cm；内承重墙厚38 cm，取W=19 cm。承重墙均由水泥砂浆与红砖砌筑，由于墙体已出现裂纹等破损，取炮孔间距a=1.6 W，即对于38 cm和50 cm厚的砖墙，炮孔间距a分别为30 cm和40 cm；布孔方式采用梅花形，故炮孔排距b均按0.85倍炮孔间距取值，即b分别为26 cm和34 cm。

墙体有两个临空面时，炮孔深度L可按式（6-1）确定，墙角孔深L应按式（6-2）来确定。墙厚50 cm时，墙体上的炮孔深度L=27.5 cm，墙角孔深L=26 cm；墙厚38 cm时，炮孔深度L=21.5 cm，墙角孔深L=20 cm。

（2）药量计算。单孔装药量q可按公式q=Kabδ计算，K值可从表6-1中初步选取。由于楼房的墙体在地震后出现裂纹等破损，通过药量计算和试爆后的药量调整，对于厚50 cm和38 cm两侧临空的承重墙，单位用药量系数K值分别确定为700 g/m3和950 g/m3。将有关爆破参数代入上述药量计算式重新计算后，分别得出单孔装药量q≈48 g和q≈28 g；由于邻近门、窗的炮孔有3个临空面，其单孔装药量应按正常装药量的80%计算，则分别得出q≈38 g和q≈22 g；对于墙角的炮孔，其装药量应适当增加，可按正常装药量的1.15倍计算，则分别得出q≈55 g和q≈32 g。

（3）布孔范围及炮孔布置。在该楼房的定向坍塌爆破中，作为承重墙布孔范围的爆破缺口采用了长方形，其长度等于承重墙的内侧长度，为使楼房坍塌时上部结构彻底碎裂，取爆破缺口的高度h大于2倍承重墙的厚度δ，即h＞2δ。对于厚50 cm和38 cm的承重墙均布置了四排炮孔，故其爆破缺口高度分别为h=3×34=102 cm和h=3×26=78 cm。

在确保预期爆破效果的前提下，为尽可能减少钻孔工作量，在承重墙上布置炮孔时，宜将炮孔布置在门、窗之间的墙体上。本次爆破的炮孔平面布置如下：在外承重墙上，最下一排炮孔距地面58 cm，第二、三、四排炮孔在窗与窗之间的墙体上；在内承重墙上，最下一排炮孔距地面亦为58 cm，四排炮孔均布置在门与门之间的墙体上。根据以上确定的孔网参数及布孔范围，结果在东、西、北三侧外承重墙共布置炮孔490个，其中墙角炮孔8个、三个临空面的炮孔88个、两个临空面的炮孔394个；内承重墙上共布置炮孔682个，其中墙角炮孔12个、3个临空面的炮孔102个、两个临空面的炮孔568个。在内外承重墙上总共布置炮孔1 172个，共需钻孔281个；外承重墙爆破共需装药22.7 kg，内承重墙爆破共需装药18.5 kg，总共需用硝铵炸药41.2 kg、电雷管1 172发。

（4）爆破安全检算。本例主要进行爆破震动安全检算。检算结果表明，一次起爆41.2 kg炸药时，对于距楼房7 m处的商店建筑物是安全的，爆破震动引起的地层质点振动速度仅为1.54 cm/s；实爆后的观察也表明，该建筑物未出现任何破损。

（5）起爆网路。根据设计要求，一次起爆的药包数量较多，共1 172个，为简化电力起爆网路的设计与计算，采用了GM-2000型高能脉冲起爆器作为一次起爆的电源。此外，为确保电爆网路中的全部电雷管准爆，还采取了以下五项具体措施：

①选用近期出厂同一批生产的质量好的瞬发电雷管。(www.xing528.com)

②每条串联支路中电雷管之间的阻值差，控制在不超过0.1 Ω；各串联支路之间的阻值差，控制不超过1.0 Ω，否则，用附加电阻进行平衡。

③在堵孔和连接电爆网路时，须认真仔细操作，防止导线绝缘破损产生漏电，并用爆破专用仪表检查有无漏电现象，一旦发现漏电现象，及时予以消除。

④对起爆器的起爆能力进行检验。

⑤对实际采用的电爆网路进行了模拟试验，以检验其准爆的可靠性。

通过采取以上措施，结果在实施爆破时，完全达到了安全准爆的预期效果。

3.爆破施工与安全防护

在爆破时，为确保楼房顺利坍塌，事先将25 cm厚的隔断墙逐一打开缺口，缺口高度为50 cm左右。

为保证钻孔工作人员在危险楼房中的施工安全，采用了配以Ф40 mm特制钻头的金属电钻进行钻孔作业，以降低钻孔时的振动，并防止了粉尘污染。对于钻好的炮孔逐一进行检查和验收。

爆破楼房时，为防止个别碎块飞扬造成危害，在该楼房东侧7 m处商店的橱窗上挂以荆笆作为防护，在西侧5 m和南侧2.8 m处搭设了高2.5 m的荆笆围墙作为防护。

4.爆破效果

爆破后，该危险楼房在3 s左右全部坍塌，朝北定向塌落比较明显，周围的临时房屋建筑及南侧2.8 m处的架空电信线路安然无恙，达到了快速安全拆除的预期效果。少量爆破碎块飞扬约在10 m以内，楼房坍塌堆积高度约6 m，南北堆积宽度为22 m，西东堆积范围达60 m。该次爆破从爆破设计、施工到防护总共使用45个工日，较之人工拆除提高工效20余倍，而且安全可靠，迅速消除了危险楼房的隐患。