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双色球斜连号走势图:16層Y字形全框剪結構樓爆破拆除

2016-11-24 10:27:39 責任編輯:崔瑋娜

福彩双色球走势图带连线 www.efngb.icu 易  克1  吳克剛2  姜  洲2

(1.河南省現代爆破技術有限公司,河南鄭州,450008;

2.國防科技大學,湖南長沙,410008)

摘  要:介紹了形狀持殊的16層Y字形全框剪結構樓的控制爆破拆除。該樓結構復雜,拆除難度大。通過精心設計,正確地選取爆破參數,采用合理的分區和延時爆破以及安全措施,達到了預期的爆破效果。總結出的幾點體會,為類似的工程設計提供了參考。

關鍵詞:全框剪結構;爆破拆除;延時爆破;安全措施   

 

1工程概況

河南省鄭州市帝湖花園2號樓的修建,占壓了鄭州市金水河的汛期泄洪道約1600m2,被鄭州市政府定為違章建筑工程。為保證汛期金水河河道暢通,決定對其進行限期爆破拆除。

1.1周圍環境

該樓位于航海路與工人路交叉口,工人路西側,航海路南150m。該樓原計劃建34層,實際已建成16層,地面以上高度49.8m,地下室為兩層,每層高度4m,已建成建筑面積14700m2;由三個部分組成,整體呈Y字形分布,中央是電梯間和樓梯間,結構十分穩定,爆破拆除和解體的難度很大;周邊環境也比較復雜,南側距離帝湖花園圍墻僅1.5m,圍墻下面有一根裸露的10kV的高壓電纜管線,圍墻外是小區內的道路(4m寬),距離帝湖水面僅7m;東側距離在建建筑物15m,東南側45m是兩棟高度為3層的居民樓;西側是一些在建建筑物,距離40m,北側距離被?;そㄖ?5m。

1.2大樓結構特點

大樓為全框剪式結構,房屋的結構整體性能和抗振性能都非常好。大樓現為16層混凝土整澆結構(混凝土標號C35),長47.29m,寬39.42m,高49.8m,地下室的墻體厚度為24cm,墻體內的鋼筋是Ф14×12和Ф16×12的螺紋鋼,構造柱內的鋼筋是Ф18×10和Ф22×10的螺紋鋼,環筋是Ф16×12;地面以上部分的墻體厚度為20cm,墻體內的鋼筋是Ф12×12和Ф14×12的螺紋鋼,構造柱內的鋼筋是Ф16×10和Ф18×10的螺紋鋼,環筋是Ф14×12。大樓基礎是整澆的鋼筋混凝土大型承臺,混凝土標號C35,配置的鋼筋是Ф25×10和Ф22×10的螺紋鋼,環筋是Ф16×10。

2爆破拆除方案

大樓為全框剪結構建筑物,整體性好,梁、柱和剪力墻的布筋密度大,樓體結構強度大,解體困難,并且整體形狀呈Y字形,樓梯各部分相互牽扯,不便于整體朝一個方向倒塌,必須分割為幾個部分依次朝不同的方向倒塌。為避免大樓兩翼倒塌后,對中央樓梯間部分的倒塌過程形成支撐,影響大樓的倒塌效果,兩翼部分必須先倒。

2.1建筑物傾倒的方向

采取爆破切口高度差、延時起爆時間差相結合的定向傾倒方法。為了使整個建筑物實現全部解體,根據周圍環境及施工時間可能出現的情況,最終確定定向傾倒方案:將2號樓分為A、B、C、D四個爆區。A將向北偏西15°傾倒;B將向北偏西10°傾倒;C將向北偏東35°傾倒;D將向北偏東35°傾倒。各區傾倒方向如圖l所示。

 

2.2大樓的預處理

為保證倒塌的準確性及解體的完全性,對大樓實施了預切割處理,將大樓分成了相對獨立的四個區。四條縫都是縱向切割,切割位置如圖1所示,縫寬約為600mm。

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將各區爆破切口范圍的樓梯上下換步臺橫梁、踏步中間、橫向隔斷墻切斷。地下室的墻體較厚、立柱較大、鋼筋較粗,因此提前用風鎬將墻體及立柱外表面混凝土剝離,將最外面的鋼筋隔斷,減小結構強度。

3爆破參數設計

3.1爆破切口高度

建筑物通常主要承重構件是立柱,起穩定作用的是梁、樓板、屋面梁(或板),一旦承重立柱破壞一定高度,樓體整體失穩,在重力作用下坍塌或定向傾倒。要使樓房可靠倒塌,確定立柱的破壞高度,是取得理想爆破效果的關鍵。根據理論計算和實踐經驗,墻體和構造暗柱的破壞高度按下式計算:

H=K(B+Hmin

式中,H為承重立柱的破壞高度;K為與建筑物倒塌形式有關的經驗系數;B為立柱截面長邊;Hmin為立柱最小破壞高度。

由于該工程建筑物為整澆框剪結構,其承重構件已經不是立柱了,而是每一層的所有墻體、構造暗柱,起穩定作用的是現澆梁和整澆樓板。承重墻體、構造暗柱破壞一定高度,樓體整體失穩,在重力作用下可以實現定向倒蝴,但是解體不一定會十分充分。按照上述公式計算得出的切口高度,樓體雖然會整體失穩和傾斜,為了實現解體充分,各個爆區爆破的樓層必須提高至1~8層不等。每一層的爆破切口高度H=2.5~3.5m不等;各個爆區爆破切口高度,既要保證倒塌效果,同時又要做到節約成本,盡可能地減少鉆孔量與裝藥量。

(1)A區切口高度:地下-l層3m、-2層3.5m,地面1層3.1m、2層3.5m、3層3.3m、4層2.5m。

(2)B區切口高度:地下-l層3m、-2層3.5m,地面1層3.5m、2層3.3m、3層2.5m。

(3)C區切口高度:地面1層2.5m、2層2.5m、3層3.1m、6層3.5m、7層3.3m、8層2.5m。

(4)D區切口高度:第2層2.5m、3層3.1m、4層3.5m、5層3.3m、6層2.5m。

3.2爆破參數

單孔藥量計算公式:

q=kV                      (1) 

式中,q為單孔藥量,g;k為炸藥單耗,g/m3;V為單孔破壞介質體積,m3。對墻體(24墻)孔距a=30cm,排距b=25cm,孔深L=16cm,炸藥單耗k=1600g/m3,按式(1)計算得q=28.8g,實取30g。對墻體(20墻)孔距a=25cm,排距b=25cm,孔深L=14cm,炸藥單耗k=1600g/m3,按式(1)計算得20g,實取30g。對構造柱(40cm×30cm)孔距a=40cm,孔深L=26cm,炸藥單耗1800g/m3,按式(1)計算得86.4g,實取90g。

(1)A區倒向為西北方向,采用毫秒延時分5次起爆,24cm、20cm兩種墻體鉆孔2283個,單孔藥量為30g,結構柱鉆孔575個,單孔藥量為90g,共使用炸藥120kg。

(2)B區倒向為西北方向,采用毫秒延時分5次起爆,兩種規格的墻體共鉆孔2191個,單孔裝藥量為30g,結構柱鉆孔345個,單孔藥量為90g,共使用炸藥97kg。

(3)C區倒向為東北方向,采用毫秒延時分6次起爆,墻體鉆孔2963個,單孔藥量為30g,結構柱鉆孔528個,單孔藥量為90g,共使川炸藥116kg。

(4)D區倒向為東北方向,采用1次毫秒、5次半秒延時起爆,墻體鉆孔3502個,單孔藥量為30g,結構柱鉆孔528個,單孔藥量為90g,共使用炸藥153kg。

本工程四個爆區共鉆孔12915個,總裝藥量486kg。

3.3爆破網路

(1)起爆方式:本次爆破采用非電延時導爆管雷管復式混聯起爆網路,網路采用分級簇聯、雙網路并聯方式,主網路采用導爆管加四通的連接方式。即起爆網路系統由起爆雷管、過橋雷管、孔內導爆管雷管、四通和導爆管組成,首先由2個導爆管雷管連接一簇(20發以內),完成第一次過橋連接;接著再由雙發導爆管雷管進行第2次過橋連接,直接用四通將第2次過橋連接導爆管接入導爆管主干線形成復式混聯起爆網路;最后用2發電雷管激發導爆管主干線。

(2)區段劃分及延時間隔:孔內采用毫秒及半秒導爆管雷管實現延時起爆。四個分區共使用19個段別導爆管雷管延時約4.5s。

4爆破安全與校核

4.1單響藥量校核

為控制爆破振動效應,應嚴格控制最大單響起爆藥量:

Qmax=R3(v/k)3/a    (2)

式中,Qmax為一次齊爆藥量,kg;R為?;つ勘曛簾憔嗬?,m;v為允許的振動速度,cm/s;k和α分別為與地振波傳播地段的介質性質及距離有關的系數和衰減指數,根據文獻[1],取k=32.1,α=1.57。

以居民樓作為?;つ勘?,取[R]=15m,[v]=3cm/s,計算的Qmax=36.49kg。

以電纜管線作為?;つ勘?,電纜管線離D區最近,D區在保留支撐墻的情況下,最近藥包離電纜線約4m,以文獻[4]的結論,取[R]=4m,、[v]=5cm/s,計算的Qmax=1.836kg。

因此嚴格控制管線附近的最大一次單響藥量不超過1.836kg,被?;そㄖ鋦澆畬蟮ハ煲┝坎懷?6.49kg,就可以保證相鄰建筑物及電纜管線的安全。

4.2塌落振動效應

樓體在塌落過程中沖擊地面產生振動,其強度比爆破振動要大、頻率低,對四周建(構)筑物危害更大,必須引起足夠重視。為降低塌落振動效應的危害,應盡量防止構件同時觸地,而采用分段分區使構件依次觸地來控制塌落振動。

塌落振動由下式驗算:

 1123164731.jpg

式中,v為塌落引起的地表振速,cm/s;m為下落構件質量,t;g為重力加速度,m/s2;H為構件重心的高度,m;σ為地面介質的破壞強度,一般取10MPa;R為觀測點至沖擊地面中心的距離,m;kt、β為衰減參數,分別取kt=3.37、β=1.66。

以離電纜管線最近的D區為例,總質量約為6000t,大樓傾倒并非自由落體,按總質量的1/3估算;重心落差H取20m,R取30m。由式(3)計算得出在管線處塌落振動引起的地表振速為4.14cm/s,根據文獻[4]的結論,當v≤5cm/s時,可保證管線的絕對安全。重心落差H取20m,R取45m。由式(3)計算得出在管線處塌落振動引起的地表振速為4.14cm/s,根據文獻[4]的結論,當v≤5cm/s時,可保證管線的絕對安全。重心落差H取20m,R取45m。由式(3)計算得出受?;そㄖ锎λ湔穸鸕牡乇碚袼儻?.1cm/s,小于國家規定的安全標準。

4.3爆破飛石安全距離及防護措施

李守臣[3]通過實驗,對爆破飛石的拋擲距離與炸藥單耗之間的關系進行了回歸分析,得到了無覆蓋條件下,爆破飛石距離與炸藥單耗之間的關系:

L=70q0.58   (4)

式中,L為飛石拋擲距離,m;q為炸藥單耗,取1.8kg/m3。計算出本次爆破飛石的距離為98.44m,因此警戒必須在98.44m以外才能保證人員安全,在采取嚴密的防護措施后,可控制飛石的飛散距離。

本次爆破采取的防護措施如下:

(1)對爆破構件的裝藥位置,用荊笆或鐵絲網等遮擋。

(2)用荊笆或鐵絲網遮擋附近被?;そㄖ锏拿糯昂捅槐;さ耐獠可璞?。

(3)在管線上壘一道高1.2m、寬lm的沙袋墻,防止爆碴砸壞管線。

5爆破效果及體會

5.1爆破效果

2008年2月25日14時起爆,B爆區、C爆區、D爆區三區重疊處,爆堆高度為1lm,D爆區反向沒有任何后坐,緊鄰1m的高壓電纜線、圍墻完好無損。A、B爆區也按設計方向倒塌,沒有后坐,完全達到了設計效果,爆破非常成功,16層框剪結構樓爆破效果如圖2所示。

 1123150812.jpg

5.2幾點體會

(1)段別分配合理有序,采取毫秒延時和秒延時相結合,為D爆區的爆破塌落爭取了空間,達到了理想的爆破效果。

(2)各區域布置了預裂爆破孔,大大降低了結構的整體性。

(3)框剪結構建筑物定向爆破,要有效地利用倒塌場地、起爆網路的時間差和切口的高度差。

參考文獻

[I]劉殿中.工程爆破實用手冊[M].北京:冶金工業出版社,1999.

[2]于亞倫.工程爆破理論與技術[M].北京:冶金工業出版社,2004.

[3]李守巨·拆除爆破中的安全防護技術[J].工程爆破,1995,1(1):7l~75.

[4]王彥利,黃吉順,周鵬.分段爆破解體原地傾斜塌落法在拆遷過程中的應用[J].工程爆破,2005  ,11(1):34~36.

摘自《中國爆破新進展》