空心砖结构楼房原通孔装药快速爆破拆除技术

何晓武，陈德炎

(广西华锡集团股份有限公司铜坑矿， 广西 河池市 547207)

0 引 言

空心砖是以粘土、页岩、水泥等为主要原料，经过原料处理、成型、烧结制成，具有质轻、消耗原材料少、保温、隔音降噪等优势，已经成为国家建筑部门首先推荐的产品[1-2]。在爆破拆除工程中，空心砖结构楼房具有密闭性较差、钻孔困难等缺点，给水压爆破和钻孔爆破造成了较大的困难，但也具有抗震性能差、本身通孔可充当炮眼等优势。空心砖结构楼房爆破拆除方面已有较多的工程实例与研究[3-6]，但原通孔装药爆破方法未见使用，尝试使用此方法爆破一空心砖结构楼房。

1 工程概况

为了整顿和恢复正常的矿业秩序，需要清理某矿区原来作为宿舍的一栋建筑物，根据县矿业秩序整顿指挥部的要求，决定对原建筑进行爆破拆除。该楼位于某矿区生活区东南部，共四层，为空心砖砌承重墙结构，一楼最东端为框架结构，高为12.5 m，长30 m，宽7.5 m，单层建筑面积约225 m2。周边50 m范围内无其他建筑，仅东边有山林地。东边山顶和楼顶部有高压线通过，高压线离拆除对象最小距离约50 m，周边环境相对简单。该楼房平面结构如图1所示。

2 爆破方案及设计

该楼为空心水泥砖砌承重墙结构，水泥砖内部空心，不便钻孔，故不宜采用钻孔法爆破。由于待拆除楼房周边无足够水源供应，目标建筑为水泥空心砖为主要材料，密闭性差易渗水，且水压爆破法施工技术要求相对较高，故不宜采用水压爆破法。经过实地勘察，可选方案有外部接触装药微差爆破拆除和利用空心砖原通孔做为装药孔微差爆破拆除两个爆破方案。

图1 某办公住宿楼平面结构

相对来说，两爆破方案均对施工环境要求简单，施工难度低。经过实地爆破试验，外部接触装药爆破在装药0.8 kg，覆土厚度0.3 m厚的情况下，爆破裂口为0.4 m×0.4 m(W×H)。而利用空心砖原有通孔为装药孔爆破，在装药0.4 kg的情况下，爆破裂口达0.6 m×0.8 m(W×H)。空心水泥砖结构及孔内装药结构如图2所示，通孔断面为圆形，直径80 mm，方向朝下。经过对比，考虑到节约材料减少施工工期，最终选定利用空心砖原有通孔为装药孔的爆破拆除方案。

爆破部位主要选择在底层(一楼)承重墙，具体倒塌方向为南向。由于一楼最东端为框架结构，施工地无动力来源，不利于打孔爆破，故同时选择对二楼7、8#墙进行装药爆破，并人工预拆除框架结构的非承重墙。为使楼房爆破后失去平衡而倒塌和解体，防止“四层变三层”的不良后果。确定北侧外墙不装药，主要通过对南侧墙及房间墙实施爆破，通过控制爆破高差实现楼体的重心偏移。不对北侧墙进行爆破可有效控制北向的飞石距离和堆渣距离，又可减少装药个数、节约费用和缩短施工工期。

图2 空心水泥砖装药结构

2.1 爆破参数计算

破坏半径R一般取2倍墙厚，即R=0.3 m。装药间距a=nR=0.5 m，n取1.6，则a=0.48 m，取0.5，装药间隔以保证爆破切口能贯通为准。

装药个数N等于每面需爆破点的和，本工程N=239个。由于利用原通孔作为爆破孔，空心砖单层墙厚仅为0.16 m左右，整体装药结构可视为类似外部装药爆破形式，故可按外部装药爆破单孔装药量公式计算，即q=1.5ABR3，式中：A为材料抗力系数，按混凝土取值1.8；B为填塞系数，外部装药有填塞时取值5，则q=0.365 kg，由于单节乳化炸药重量为0.2 kg，为简化装药施工难度，决定单孔装药量定为0.4 kg。通过实地爆破试验，证实单孔装药量为0.4 kg时爆破裂口高度为0.8 m，宽度为0.6 m，装药量可满足设计要求。炮眼布置见图3，算得96 kg。

2.2 爆破网络及起爆延时设计

为了避免因射频电、雷电、杂散电流等干扰，发生早爆事故，采用非电导爆管雷管、导爆索和非电起爆雷管组成爆破网络。为降低爆破地震效应，采用半秒微差爆破。共分4个段起爆，首爆区为南侧墙采用1段雷管起爆，一楼各房间墙分2个段进行起爆，自南向北分块逐块起爆，二楼7#、8#墙最后起爆。

图3 炮眼布置

2.3 爆破安全验算及安全警戒措施

根据设计爆破参数，采用分段微差爆破，最大一段药量为42.8 kg。经计算得R震=7.3，即对一般砖房结构物不产生破坏的最小安全距离为7.3 m，该楼周边50 m范围内无其他建筑，无需做防震措施。

空气冲击波的安全距离计算得R空=141 m。根据装药位置的设置及起爆顺序的安排，产生冲击波影响大的方向主要为南侧向山方向。当楼房爆破倾斜时，会引起一定强度的冲击波，为防止冲击波伤人，任何人不能站在倾倒方向150 m以内的范围内。

个别飞石的安全距离R飞为30.8 m，按爆破安全规程，其不得小于300 m，所以取300 m。

综合以上计算，确定人员撤退警戒范围为：以爆破点为中心，半径300 m范围内。该楼东方山顶有高压供电线路通过，与爆破点距离约为50 m，飞石主要飞散方向不正对电线位置，爆破不会对线路造成大的破坏。但爆破前须断电，爆破后检查电路安全无恙后方可恢复供电。爆破会产生震动、冲击、飞石、噪声、粉尘等爆破效应，均须采取相应的措施加以防护，尽量将各种可能产生的损坏降到最低，并保护环境，减少对周边环境的干扰[7-10]。具体措施简述如下：

(1) 采用低威力、低爆速炸药，选用乳化炸药。

(2) 采用分段微差爆破，减少一次起爆药量，控制在安全用药许可范围内。

(3) 控制最小抵抗线，作好药包填埋工作。

3 爆破效果和结论

3.1 爆破效果

楼房成功倒塌破碎，倒向正确，高压线未受破坏，爆破效果达到设计要求，表明该方法有效可行。

3.2 结 论

该方法对施工环境要求简单，施工难度低，可节约材料，缩短工期，经济效益明显。

(1)空心砖具有的通孔可充当装药孔，应该充分利用。

(2)应通过试验确定原通孔装药爆破参数。

(3)原通孔装药的方法要求通孔较大，容易从外墙凿通，具有一定的局限性。

(4)空心砖结构楼房已较普遍，可发展专门的原通孔装药设备克服原通孔装药方法的局限性。

参考文献：

[1]王继唐.空心砖与空心砖节能建筑[J].砖瓦,2000,30(3).

[2]孙继颖.论空心砖的优越性[J].砖瓦,1994,24(2):10-12.

[3]熊海强,高育滨,周俊珍,等.“品”字形空心砖砖混楼的双向爆破[J].矿业研究与开发,2001,21(S1):19-21.

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[7]吴克刚,傅光明.爆破拆除建筑物时的安全距离影响因素分析[J].采矿技术,2007,24(3):122-124.

[8]谭 权,张新宁.全总老办公楼爆破拆除中安全管理规范化[J].工程爆破,2004,10(2):77-79,50.

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[10]侯德福.特殊条件下爆破拆除时的安全防护[J].中国钼业,1998,22(3):37-39..