使用控制爆破拆除法的优点和分类

所谓控制爆破是指通过一定的技术措施，严格控制爆炸能量和爆炸规模，将爆破的声响、振动、破坏区域及破碎物的散坍范围控制在规定的限度以内。

用控制爆破的方法进行拆除，成本低、工期短、效果好。对现浇混凝土结构，效果尤为显著。所以，在各种拆除方法中，控制爆破占有重要的地位。

控制爆破用于建筑物拆除或改造主要有光面爆破、预裂爆破、岩塞爆破和定向爆破。在工程实际中，这些方法经常结合采用。

（一）光面爆破

光面爆破是先爆破需要拆除的主体部位混凝土，然后利用沿设计拆除线布置的小孔径、密间距的炮孔（光炮孔）进行轻型爆破（内装少量炸药），炸除作为保护层的“光爆层”，形成一平整的爆破面。

光面爆破能使爆破面整齐、平顺，减少欠爆量、避免超爆，减轻对不需拆除混凝土的影响，既保证了爆破面的平整，又保护了未拆除混凝土的完整，因而在混凝结构部分拆除中得到了广泛的应用。

1.主要技术措施

（1）沿拆除线布置的光爆孔应加密，孔位要准确，炮孔方向要严格保持平行。为确保未拆除混凝土的完整性，光爆孔布置时应留有余地，使少量欠爆的混凝土用人工凿除。

（2）光爆孔要少装药，弱爆破。如采用分段间隔装药，连续装药时减少药卷直径，选用低威力炸药等措施。

（3）起爆要有序，要由外而内，分层起爆，沿拆除线孔最后起爆，层内同时起爆，层与层之间分段延期起爆。

（4）对钢筋混凝土结构，爆破拆除前应沿拆除线人工凿出钢筋并切断，以免爆破时因钢筋相连而破坏未拆除区的混凝土。

2.爆破参数

由于混凝土强度标号不同，炸药和装药结构各异，光爆参数根据经验或现场试验确定，在一般情况下可根据岩石光面爆破参数（见表1-17）初步选定。

表1-17 岩石光面爆破参数表

表1-17中，当岩石坚硬时，光爆孔间距取较大值，抵抗线取较小值，这时密集系数较大，装药量较多，集中度大；松软岩石相反。

3.炸药和雷管

炸药一般用硝铵炸药，加工成φ20～25mm药卷，不耦合系数在1.5～2.5之间。为调整装药集中度，且使药卷沿炮眼长度均匀分布，可采用径向或纵向间隔装药，装药长度为炮眼长度的70%～80%，光爆孔在装药后均要堵塞。当采用低威力炸药，如在2号岩石铵锑炸药内掺入15%锯木屑以减低炸药威力时，此时可不必间隔装药。

光面爆破的雷管，要选用秒延期雷管或毫秒延期雷管，以控制爆破顺序。光爆边孔起爆最好使用传爆线或即发雷管同时起爆，效果更好。

（二）预裂爆破

预裂爆破是沿设计拆除线一侧（拆除侧）钻一排大直径孔，在混凝土拆除区的松动炮爆之前先行起爆，沿拆除线一侧先炸出一条裂缝面，使其成为随后炮眼爆破冲击能量的屏障，减少对预裂面以外未拆除区的震动，以保护未拆除部分的混凝土的完整性。当炮眼布置、装药结构和装药集中度合适时，就会形成一个无超爆且欠爆量很小的平整的爆破面。

预裂爆破除爆破顺序与光面爆破相反外，其余装药结构，操作方法以及各项技术要求，与光面爆破大致相同。

（三）岩塞爆破

岩塞爆破系水下的一种控制爆破。在已建成蓄水运用的水库或天然湖泊内取水灌溉、发电、供水和泄洪，需修建隧洞取水口工程时，为避免在深水中建造围堰，采用岩塞爆破是一种经济有效的方法。

岩塞爆破的施工是先从引水隧洞的出口开挖，直到掌子面临近库底或湖底时，预留一定厚度的岩塞，待隧洞进口控制闸门井全部完建后，一次将岩塞炸除，使隧洞和水库连通。

1.岩塞布置

岩塞布置如图1-42。岩塞宜选择在覆盖层薄、岩石坚硬完整且层面与进口中线交角大的部位，特别应避开节理、裂隙、构造发育的部位。岩塞开口尺寸应满足流量要求，厚度应为开口直径的1.0～1.5倍。太厚，难于一次爆通，太薄不安全。

图1-42 岩塞布置图

（a）设缓冲坑；（b）设集渣坑
1—岩塞；2—缓冲坑；3—集渣坑；4—闸门井；5—引水隧洞；6—操纵室

岩塞爆落石渣常用集渣和利用水流冲走两种方式进行处理。前者是在正对岩塞的洞内挖一集渣坑，让爆落石渣抛落坑内并长期存在坑内；后者不设集渣坑或只设一流线形缓冲坑而借助高速水流将石渣冲出洞口。

2.炸药与起爆

水下岩塞爆破装药量应考虑岩塞上静水压力的阻抗。用药量应比常规抛掷爆破药量增大20%～30%。药室在岩塞内成“王”字形布置，药室开挖采用浅孔小炮，为了控制进口形状，岩塞周边采用预裂爆破减震防裂。

起爆网路采用复式并—串—并联，或增补一套传爆线起爆。无论炸药和雷管都需进行防水处理。(www.xing528.com)

（四）定向爆破

定向爆破拆除技术是一项先进的爆破技术，它不仅能破碎需要拆除的建筑物，而且能把爆破后的建筑物碎块按预定方向抛掷堆积到指定地点，而不能影响紧邻建筑物的安全。

近年来，微差定向爆破拆除技术在我国发展很快，特别是应用于城市稠密地区工厂和房屋的拆除中，已有很多成功的经验，技术也趋于成熟（详见有关文献报道）。

（五）控制爆破的炸药和引爆1.炸药的选择

现在国内用于拆除控制爆破的炸药有两类：硝铵炸药和高能燃烧剂。

国外比较成熟的高能燃烧剂有CCR（以铝和镁为主要成分），SLB1型和SLB2型（以氧化铝为主要成分），SLB3型（以氧化钡为主要成分）等。我国的高能燃烧剂主要以金属氧化剂和金属还原剂组成。金属氧化剂有：氧化铁（Fe2O3、Fe3O4）、氧化铜（CuO）、氧化铅（PbO2）、氧化锰（MnO2）、氧化钡（BaO2）、氧化铬（Cr2O2）等。金属还原剂一般用铝粉或铝银粉等。

炸药与高能燃烧剂的性能比较见表1-18。

表1-18 炸药与高能燃烧剂的性能比较

从表1-18中可看出，高能燃烧剂的反应热大于炸药，而燃爆速度却只有炸药的1%，是一种低速“炸药”。由于速度慢，燃爆后的初始能量值低，初始压力小，作用时间相应延长，使爆炸压力变得平缓。

2.药量计算

爆破作用极其复杂，即使在均匀的介质内也难以应用力学的动态方程定量计算它的作用。在工程实践中，一般采用经验公式或利用经验参数进行计算。

当爆破体的自由面比较多，形状比较复杂时，可考虑采用下列公式进行估算：

式中：L为药量，kg；e为由火药种类确定的药量系数，kg/m3；f为材质系数，由混凝土强度和钢筋量决定；d为形状系数，由形状、尺寸确定；b为破碎系数，根据破碎程度确定；v为约束系数，由自由面数量确定；V为混凝土的体积，m3。

3.引爆和引燃

引爆是爆破技术中的一个重要环节，恰当地选择起爆方式可以充分利用爆炸能量，取得更好的爆破效果。

（1）电力引爆法。硝铵炸药一般用电力引爆，即由电雷管对每个药包引爆。可选用秒延发或毫秒延发雷管，秒延发主要为了增加临空面，毫秒延发除了增加临空面外，还可以通过规定微差时间满足各种预期的要求，如使岩块（混凝土块）在抛出过程中互相撞击，起到辅助破碎作用，或使先后发生的冲击波互相干扰，起减震效益等。

用电力引爆时应选择电爆网路的联接方法和进行电力计算以确保准爆。电爆网路的联接方法有串联、并联及各种混合联接形式（图1-43）。

图1-43 电爆网路联接形式图

（a）串联法；（b）并联法；（c）串并联法；（d）并串联法；（e）并—串—并联法
1—电源；2—输电线路；3—药包

串联法（图1-43a）所需电流小而电压大，导线消耗较少，接线和检查容易。但线路中某一电雷管断路时，导致整个线路拒爆。并联法（图1-43b）所需电流大而电压小，导线消耗较多。以上两法一般都只用于小规模爆破中。

在实际应用中，电爆网路多采用混合连接，主要有串并联接法和并串联接法。混合连接比单纯串联法可靠，比单纯并联法所需的电流小（图1-43c、d）。

在大量爆破中，有时应用几种不同类型的电雷管（如即发电雷管与各种延发电雷管），分别在不同的药包内起爆。在这种情况下，应采用并—串—并的电爆网路联接方式（图1-43e）。

（2）导爆索引爆法。将导爆索与各药包串联或并联起来，在导爆索的一端安设电雷管引爆。由于导爆索的爆速很高，可使群药包在瞬间同时起爆。此法联接形式简单，操作安全，且雷管消耗很少，但成本较电力引爆贵。

（3）导爆管引爆法。导爆管是一种新型的引爆器材，它的出现和应用产生了导爆管引爆法，并且已广泛应用于各项爆破作业中，导爆管雷管是由塑料导爆管组合而成，将导爆管雷管置于药包内，导爆管起爆引爆雷管继而起爆药包。

基于爆破需要，导爆管雷管有即发导爆雷管和各种延期导爆雷管。导爆管引爆法网路联结形式和电爆网路、导爆索网路一样，有串并联，并串联，并串串联等各种形式。鉴于篇幅原因，不再细说。

在爆破网路设计中，为保证安全与准爆，达到预期爆破效果，常常采取各种方法的有效组合设计，如采用双起爆元件、双传爆元件或复线网路。图1-44即为一套电爆网路和一根导爆索网路同时起爆。

图1-44 电爆网路和传爆线网路混合引爆

1—电爆网络；2—导爆索网路；3—导爆索引爆电雷管；4—药包起爆电雷管

（4）引燃。高能燃烧剂一般用电阻丝引燃。要选用能保证引燃稳定的600W和800W电阻丝。每个引燃系统电阻丝的电阻差要小于或等于0.1Ω。阻差超过0.1Ω，会造成有的已经起爆，有的还没有起爆，影响爆破效果。