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1、第 七章 构（建）筑物拆除爆破与特种爆破,本章主要内容： 概述 拆除爆破的设计方法与原则 基础类构筑物拆除爆破 高耸构筑物拆除爆破 楼房拆除爆破 水压爆破 静态爆破 特种爆破,第 七章 拆除爆破与特种爆破,概念：拆除爆破是以爆破的方式拆除地面、地下及水下建筑物或构筑物为目的的一种控制爆破技术。 发展：20世纪60 年代，以美国、日本、瑞典等国为代表的世界各国开始将爆破技术应用于城市建筑物和构筑物的拆除。 技术特点：爆区环境复杂，安全要求苛刻；爆破对象结 构、材质复杂； 设计方案多样化，技术含量要求高；实施时间短。 分类：按照拆除对象的不同，拆除爆破一般可划分为： 基础类构筑物拆除爆破； 高耸构
2、筑物拆除爆破；大型建筑物拆除爆破； 薄壁容器型构筑物拆除爆破。,第一节 概述,第 七章 拆除爆破与特种爆破,桥梁拆除爆破 冷却塔拆除爆破,第一节 概述,沈阳五里河体育场拆除爆破,第一节 概述,楼房拆除爆破 高塔拆除爆破,第一节 概述,烟囱拆除爆破,第一节 概述,美国核电站拆除某冷却塔爆破,第一节 概述,第二节 拆除爆破的设计原则与方法,1 设计原则 a 合理选择最小抵抗线：最小抵抗线方向必须避开保护对象，不能单纯以药包到自由面的最小距离来确定，而应结合所拆除爆破对象的结构、材质等因素综合考虑。 不能避开保护对象时，必须严格计算装药量，并加强防护。 b 使建筑物失稳，继后倒塌、破坏：通过倾倒方向
3、选定、缺口高度确定、缺口形式选择和起爆顺序的安排、以及爆破前的预拆除工作实现。 c 严格控制爆破装药量：选择合适的炸药品种与爆破参数以及合理的装药结构， d 坚持多打眼、少装药：分批多段起爆 。 e 加强防护：采用各种减弱冲击波的方法 。,第 七章 拆除爆破与特种爆破,2 设计方法 a 目的、特征：以安全拆除爆破对象，控制爆破震动、飞石、空气冲击波和有害气体等爆破危害为特征，其设计主要是对单个药包药量和总体爆破规模的控制。 b 设计内容：总体方案控制、技术设计、施工设计。 爆破方案制定：充分掌握各类资料的基础，根据爆破任务和对安全的要求，提出多种爆破方案，经过技术经济比较后，最后制定出合理可行
4、的控制爆破方案。 拆除爆破技术设计 ：主要是爆破孔网参数的选择设计 。 拆除爆破施工设计 ：以实现爆破技术为目的，对施工进行的具体内容、步骤设计。,第二节 拆除爆破的设计原则与方法,3 拆除爆破装药量计算 a 爆破目的: 松动、抛掷 b 影响药量因素 客观因素：材质、强度、均质性、临空面 。 人为可控因素：最小抵抗线W、炮眼间距a、炮眼排距b、炮眼深度l、装药结构、起爆顺序。,第二节 拆除爆破的设计原则与方法,c 计算公式 采用经验公式计算装药量。 (1) 体积公式： 对不同的爆破对象，采用不同表达形式 。 q 的取值原则：当W值较大时，q应取大值；反之，应取较小值。当材质等级较高时，应取大值
5、；反之，应取小值。当建造施工质量较好时，应取较大值；相反，当建造施工质量较差、裂隙较多时，应取小值。 (2) 剪切破碎公式： 炸药能量主要用于克服介质内层面产生流变和剪切变形，以及破碎介质；并且消耗于介质单位面积上的剪切能量与最小抵抗线W成反比，消耗于单位体积上的能量基本保持不变。,第二节 拆除爆破的设计原则与方法,第三节 基础类构筑物拆除爆破,基础种类繁多，分两种情况：全部拆除、部分拆除 。 1 基础类构筑物整体拆除爆破参数设计：采用浅眼爆破法 (1) 爆破参数选择 a 最小抵抗线w 方向：选择最小抵抗线方向，应避开保护对象；其次考虑爆破体的顺利爆破解体，充分利用临空自由面。大小：一般在l
6、m以下，见图7-1。,图7-1 圆形爆破体内外侧最小抵抗线示意图,影响因素：爆破体的材质、几何形状和结构尺寸，钢筋混凝土中的配筋情况，要求的爆破块度或重量，以及清碴方式等因素综合确定。,第 七章 拆除爆破与特种爆破,b 单位体积炸药耗药量 影响因素：爆破器材、装药结构、爆破体的材质等。重要工程中，若不能了解爆破体的材质、配筋等情况，根据“爆撬结合、宁撬勿飞”的原则采用试爆选取。 c 炮孔间距、排拒 影响因素：爆破体的材质、几何形状等。 炮孔间距与最小抵抗线密切相关，最小抵抗线确定后，炮孔间距按经验确定。多排炮孔一次起爆时，排距b应小于间距 。 d 炮孔深度：不大于2m，大于。,第三节 基础类构
7、筑物拆除爆破,（2）单孔装药量计算及分散装药量分配原则 a 按体积公式或剪切破碎公式计算。 b 分配原则：根据炮孔深度和材质均匀、强度一致的爆破体划分 2 基础类构筑物切割拆除爆破参数设计 a 预裂切割处理 ：在切割线上炸出一条裂缝，爆破药量为： b 光面切割处理 在分界线爆破切割一条裂缝。 工程实例 基础爆破的参数计算及实际检验,第三节 基础类构筑物拆除爆破,第四节 高耸构筑物拆除爆破,高耸构筑物：高度与直径比很大，重心高易失稳。 特点：烟囱分为砖、钢筋混凝土结构两种，其形状主要为圆筒形 。水塔塔身有砖、钢筋混凝土，顶部有水罐。 1 爆破拆除方案选择 a 定向倒塌 是在烟囱、水塔倾倒方向一侧
8、的下部，用爆破的方法炸开一个具有一定高度，长度大于1/2周长的缺口，使构筑物整体失稳，而后，在其自身重力作用下，形成倾覆力矩，朝预定方向倒塌。要求：有一定宽度的狭长地带作为倒塌场地。,第 七章 拆除爆破与特种爆破,b 折叠倒塌 用于在倒塌场地任意方向的长度都不满足整体定向倒塌的情况。分为单向和双向交替折叠倒塌方式，见图7-3 。,图7-3 单向和双向交替 折叠倒塌示意图,c 原地倒塌 没有可供倾倒场地，只适用于砖结构的构筑物。,第四节 高耸构筑物拆除爆破,2 爆破拆除技术设计 设计内容：缺口形式、缺口高度、缺口长度、爆破孔网参数、爆破施工安全技术。 (1) 爆破缺口参数选择 a 缺口类型：矩形
9、、梯形、反梯形、斜形、反人字形， 见图7-4。,图7-4 爆破缺口类型,第四节 高耸构筑物拆除爆破,b 爆破缺口高度确定：钢筋失稳，不宜小于爆破部位壁厚 的1.5倍 ，通常取 c 爆破缺口长度确定: d 定向窗：在爆破缺口的两端用风镐或爆破方法开挖出一个窗口，这个窗口叫做定向窗。作用：一是将筒体保留部分与爆破缺口部分隔开；二是进行试爆进一步确定装药量及降低一次起爆药量。高度一般为(0. 81.0)h，长度为 0. 30 .5m。,第四节 高耸构筑物拆除爆破,(2) 爆破参数设计 a 炮眼布置：布置在爆破缺口范围内，炮孔垂直于构筑物表面，指向烟囱或水塔中心。一般采用梅花形布置。 b 炮眼深度l：
10、 c 炮眼间距a和排距b 炮眼间距a主要与炮眼深度l有关，应使al。对于砖结构： ； 对于混凝土结构： 。 d 单孔装药量计算 单孔装药量可按体积公式计算，即：,第四节 高耸构筑物拆除爆破,3高耸构筑物的爆破施工安全措施 a 获取可靠的环境与构筑物现状资料 获取被拆除对象和周围保护建（构）筑物、设备、管线网路等的空间关系和水平距离数据；了解拆除对象结构状况、材质、风化程度等基础资料。 b 合理选择倒塌方向和精确定位。 c 合理处理烟道和通道。 d 内衬和钢筋处理 爆破前将内衬处理掉，处理长度为周长一半 。将缺口钢筋全部切断外，必要时还应将倒塌中心线所对应支撑部位的钢筋对称切断 。 e 水塔附属
11、钢结构构件预拆除 f 技术保障安全准爆。 g 加强安全防护工作。 h清理倒塌现场和做好防震工作。 4 工程实例 水塔爆破拆除 烟囱单向折叠爆破拆除,第四节 高耸构筑物拆除爆破,第五节 楼房拆除爆破,1 基本原理 破坏支撑结构 失稳 在自重作用下倒塌 解体 2 爆破拆除方案 (1) 影响建筑物的因素 a 定向倾倒方案 爆破后整个建筑物绕一定轴转动一定角度失稳，向预定方向倾倒，冲击地面解体。,图7-8 定向倾倒示意图 h1h4爆破高度,b 原地坍塌方案 用于拆除建筑物与周围保护对象的水平距离均小于12拆除建筑物高度，但具有介于1/31/4拆除建筑物高度的场地。优点是设计和施工都比较简单，坍塌所需场
12、地小，钻爆工作量相对较小拆除效率高。缺点是对拆除钢筋混凝土框架结构建筑物时爆破技术要求高。,第 七章 拆除爆破与特种爆破,c 单向连续折叠方案 适用于建筑物四周场地狭窄，某一方向有稍微开阔的场地时的爆破，见图7-9 。 d 双向交替折叠方案 适用于建筑物四周场地更为狭窄时的爆破，场地水平距离砖结构楼房不小于楼房高度的1/2，钢筋混凝土框架结构不小于H/n (H为建筑物的高度，见图7-9 。 e 内向折叠坍塌方案 适用于钢筋混凝土框架结构或整体性较强的砖结构楼房，四周均无较为开阔的场地供倾倒或折叠倒塌时，见图7-10。,图7-9 折叠倒塌示意图 a 单向折叠倒塌，b 双向折叠倒塌 h1h4爆破高
13、度,图7-10 内向折叠倒塌示意图,第五节 楼房拆除爆破,3 建筑物倾倒或倒塌的条件 (1) 钢筋混凝土框架结构定向倾倒或坍塌的立柱失稳条件 a 压秆失稳：当 承重立柱必然失稳倒塌。 b 支柱成铰：立柱形成铰链部位的爆破高度 (2) 钢筋混凝土框架结构倾倒的倾覆力矩条件： (3) 砖混楼房倾倒的缺口条件 爆破缺口高度h为：,第五节 楼房拆除爆破,4 爆破技术条件 (1) 最小抵抗线：取决于墙体厚度、梁柱的材质、结构特征、自由面多少、截面尺寸，以及清渣要求等。 砖结构楼房的墙体和小截面的钢筋混凝土立柱、梁，最小抵抗线一般为：,(2) 炮眼布置（墙体、拐角、柱） 墙体及墙体拐角炮眼布置间距：布置多
14、排水平炮眼爆破，炮眼排列一般采用梅花形。工程实践中，在保证爆破缺口高度不变的前提下，为了减少打眼的数量，采用一种分离式布眼方法。 柱、梁的炮眼布置：柱、梁炮眼布置位置是依据爆破方案而定的，在柱梁连接处或在较长梁的中部布置炮眼，其目的是切梁断柱，保证爆破后建筑物的顺利倒塌。,第五节 楼房拆除爆破,(3) 间距： (4) 孔深： (5) 单孔装药量：单孔装药量可按体积公式计算 。 (6) 网络计算 5 爆破施工要点 包括非承重构件的预拆除；部分承重构建的预拆除；楼梯间、电梯间的预拆除等九个方面 。 6 工程实例,第五节 楼房拆除爆破,第六节 水压爆破,a 概念：在注满水的容器状构筑物中，将药包悬挂
15、于水中适当位置，起爆后，利用水压缩性极小的特点，均匀地把炸药爆炸时产生的压力传递到构筑物内壁上，使构筑物受力破碎，并有效控制爆破振动和爆破飞石的爆破方法，称为做水压爆破。 b 应用条件：适用于壁薄、面积大、内部配筋较密的水槽、管道、碉堡等能够灌注水的容器状构筑物 。 c 优点：克服了普通浅眼爆破的缺点，避免了钻孔，药包数量少，爆破网路简单，是一种经济、安全、快速的施工方法。,第 七章 拆除爆破与特种爆破,1 原理：两种荷载的作用：一是水中冲击波的作用，二是高压气团的膨胀作用。 2 装药量计算 a 薄壁圆筒冲量准则公式：,b 薄壁矩形容器药量计算公式： c 经验公式 截面为圆形或正方形的短筒形结
16、构物,第六节 水压爆破,3 药包布置 (1) 药包数量 一般要求在同一容器中，药包数量应尽可能少，其数量主要取决于构筑物的几何尺寸和爆破要求 (2) 药包位置 a 决定因素：几何形状 材质差异 药包数爆破要求 b 原则 入水深度 ： 单药包平面位置：对于球形构筑物，药包一般放置在球形容器构筑物的圆心处，对于方形和筒形容器构筑物，药包一般放置在水平截面几何中心处。 容器的长宽比大于1.2，或高径比小于0.5时，应同平面布置两个或多个药包。,第六节 水压爆破,若容器两侧壁厚不同时，应布置偏心药包，使药包偏于厚壁一侧。 偏炸距离可按下式计算： 4 施工要点 a 炸药及起爆网路防水处理 b 构筑物开口的处理 c 底面基础处理（要求破、不要求破）、 d 开挖好爆破体临空面 e 对地下工事水压爆
