浅谈城市高层建筑爆破拆除方式

付家畅

摘 要：随着城市的发展，城市高层建筑爆破拆除的环境变得更为复杂，大大增加了爆破拆除工作的难度。为促进爆破拆除工作的顺利进行，并确保爆破拆除工作的安全和质量，在进行城市高层建筑爆破拆除工作中，应首先了解爆破方式相关知识，以选择最佳的爆破拆除方式，降低爆破拆除带来的危害，保证周围建筑和居民的安全。本文阐述了我国城市高层建筑爆破拆除的主要方式，并重点对内爆拆除方式的特点进行了分析研究。

关键词：城市高层建筑；爆破拆除；方式；防尘降尘技

中图分类号：TU746.5 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）09-0116-01

前言

社会经济水平不断提高，建筑行业也得到了很大发展。但城市用地日渐紧张，为节省“寸土寸金”的城市用地，建筑楼层唯有向高层发展。由于城市人口密集，高层建筑物也多建立在人流量较为密集的地带，若爆破方式不当，或安全防护措施存在漏洞等，则很可能会给周围人群或建筑带来相当的安全隐患，造成不必要的人身和财产损失，这给建筑物的爆破拆除工作带来很大困难。因此，了解和掌握城市高层建筑爆破拆除的相关知识，总结爆破拆除经验和教训，有利于更好地开展高层建筑爆破拆除工作。

1 城市高層建筑爆破拆除方式

由于高层建筑的高度大，且混凝土结构坚固，若采取人工拆除的方法进行拆除，不仅会大大延长工期，而且还可能对施工人员的人身安全造成威胁。因此，选择爆破拆除方式则可有效加快施工进度和提升施工安全系数。选择爆破方式进行高层建筑拆除时，一般需要根据建筑的结构特点以及周围环境情况进行爆破方案研究，以选择最适合的爆破方式。我国的城市高层建筑爆破拆除方式主要有两种：定向倾倒爆破拆除方式和原地垂直坍塌爆破拆除方式。

1.1 定向倾倒爆破拆除方式

定向倾倒爆破拆除方式主要是根据“砍树原理”进行拆除[1]，常用的有整体定向倒塌方案和分解成若干个局部定向倾倒的爆破方式。其爆破拆除设计模式可表述为：用延迟时差和爆高差在楼层底部1～4层间形成一个梯形或三角形爆破切口，其主体结构可在重力作用下失去稳定，以后排作为铰座往前方转动，然后倾倒解体[2]。同时，一般会在其上部的不同楼层设置几个小三角形的爆破切口，并自下而上进行间隔起爆，达到倾角增大，前倾塌落距离减少的折叠爆破效果。其前期施工技术难度相对较小，也较容易进行防护。此种爆破方式在高层建筑爆破拆除领域使用广泛，且成功率较高。

1.2 原地垂直塌落爆破拆除方式

原地垂直塌落爆破拆除方式一般在城市高层建筑爆破拆除中使用较少。一般在需要爆破的建筑周围无倾倒空间的情况下才选择的爆破方式。这也决定了原地垂直塌落爆破拆除方式对建筑周围环境的要求不高，且易将爆破坍塌后的爆堆很好地控制在一定范围内。原地垂直塌落的爆破方式，一般采取自下而上逐层爆破的形式，能有效降低塌落震动和爆破带来的震动系数。因此，原地垂直塌落爆破拆除方式对周围环境的塌落振动影响具有很大的减弱功效。

2 城市高层建筑常见爆破拆除方式的局限性

虽然目前城市高层建筑爆破拆除方式的成功率较高，且具备一定的安全防护功能。但无论是定向倾倒爆破方式还是原地垂直坍塌爆破方式都还具有一定的局限性，存在一些亟待解决的问题。

2.1 定向倾倒爆破拆除方式的局限性

由于是高层建筑爆破拆除，决定了其周围允许倒塌的空间范围必须保留足够空间，以承受建筑倾倒的前冲作用力。但在实际的高层建筑拆除过程中，在日益拥挤的城市中，很难会有充足的倒塌空间范围。这是定向倾倒爆破拆除方式的局限性之一。

除此之外，随着高层建筑的高度增加，建筑物的初始位能也随之提高。在楼层倾倒后，建筑具有的巨大位能会在很大程度上转化为坍塌落地时的冲击动能，形成触地塌落振动，除少数部分动能有助于进一步解体破碎外，很大部分会以地震波的形式向外传播，对周围环境产生消极影响。因此，定向倾倒爆破拆除方式的能量转化分配比重不太理想。

另外，若高层建筑的框架或框剪结构较为坚固，其楼层的整体性较好，在倒塌后其解体效果往往比较差，尤其是竖立的长方体结构在倒塌后可能会以横躺的形式或错位逐层堆积的结构形式存在，需进行二次拆除。

2.2 原地垂直塌落方式的局限性

前面提到原地垂直塌落爆破方式在高层建筑拆除中使用较少，这与其存在较大的局限性息息相关。在实际爆破作业中，为防止建筑物逐层爆破下落，一般需要上部楼层的支撑作用。这要求施工人员必须在爆破前对各层面上的非承重构建，诸如砖块、墙体等进行拆除，同时，自底楼起到顶部，逐层放置炸药包。然后再对各层面内的承重构建，如承重墙、立柱等构建进行爆破弱化处理。大大增加了爆破前的准备时间，并提高了全面防护所需的经济成本。除此之外，爆破坍塌时所产生的气浪和高空飞石，给周围居民和建筑带来极大的安全威胁。由此看来，采用原地垂直塌落爆破的方式进行高层建筑拆除其适用性有限，实施过程难度系数较大。

3 内爆拆除方式分析

与我国的高层建筑爆破拆除方式相比，国外的较为先进的爆破拆除方式是内爆拆除法（Implosion）。顾名思义，此种爆破方式是从里往外爆炸飞散的[3]。其技术手段可概述如下：在建筑物内巧妙地设置炸药包，控制好外界的影响，在此前提下，进行基本原地坍塌爆破技术。内爆拆除法与我国的定向倾倒爆破拆除方式、原地坍塌爆破拆除方式不同，它很好地吸收了这两种方式的优点，并很好地弥补了这两种爆破方式的不足。我国目前也积极引进了这项先进的爆破技术，为我国高层建筑的爆破拆除工作增加了新的选择。总结内爆方式特征，主要有以下几点。

3.1 无需建筑物重心移出原有支撑面

选择定向爆破拆除方式要达到良好的爆后坍落效果，一个重要条件就是爆破切口闭合时，楼梯的重心垂线需偏离到新的支撑点外，以保证楼体向倾倒。但若建筑物的高宽比难以达到这一要求，则需人为调整建筑物的高宽比才能达到良好的爆破效果。而内爆法则可以很好地将重心位置保持在原支撑面范围内。内爆法的适用范围比较广，具有很大优势，主要表现在：只要需爆破的建筑物周围具备基本的爆破拆除相关条件，无论建筑物的形状如何、高宽比如何，均可采取内爆拆除方式；由于建筑物的重心处于原有支撑面内，因此在爆破后爆堆占地较小，多集中在建筑物原址范围内，且上部楼层逐层坍塌，在很大程度上减轻了塌落振动的不良影响。

3.2 无需保留定向倾覆所需的转动铰链

与定向倾倒爆破方式不同，内爆方式无需保留定向倾覆所需的转动铰链，即可达到良好的爆破效果。内爆过程中，建筑物的底部、上部楼层会从前端爆破到后端，将楼体底部的支轴彻底消除，高楼就不会转动倾覆。在起爆后以保证主体楼以及部分楼层处于相对悬浮状态，仅依靠重力作用下，垂直向下方倒塌。在塌落构件的冲击下，楼体内所有构件户型碰撞、挤压，以致解体、破碎。

3.3 采用逐跨或逐柱毫秒延时起爆网路

为不免原地坍塌爆破拆除方式的不足，内爆法采用逐跨或逐柱毫秒延时起爆网路的方式，其优势表现在：使爆破进程进一步微分化，促使爆破塌落构件的解体过程更连贯流畅；能灵活调节横轴和纵轴的逐跨时间隔，促使高楼主体能在设定的方向倾斜，且还能进一步调整倾斜的距离，以避免损害某个特别需要保护的部位。

4 结语

综上诉述，在进行城市高层建筑爆破拆除时，应根据建筑物的具体情况以及周围环境情况选择最适宜的爆破拆除方式。了解每一种爆破拆除方式的优势和劣势，并善于借鉴国外先进的爆破拆除方式，做好爆破拆除前后相关工作，以保证爆破拆除的顺利进行。

参考文献

[1] 胡浩川，池恩安，乐松.建筑物细部定向爆破拆除技术浅析[J].爆破，2010（03）：54-57.

[2] 吴志刚.爆破拆除建筑物的安全管理特点与措施[J].四川建筑，2010（03）：199-200，202.

[3] 叶洲元，马建军.爆破拆除高耸建筑物触地危害分析与控制[J].中国安全科学学报，2010（02）：150-154，181.