一種井字型高層建筑爆破拆除施工關(guān)鍵技術(shù)及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種井字形高層建筑的快速爆破拆除施工的關(guān)鍵技術(shù)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著建筑物抗震要求的提高，10層W上的建筑，一般使用剪力墻增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震 性能。高層建筑主要有框-剪結(jié)構(gòu)、框-筒結(jié)構(gòu)、全剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等。正是由于剪力墻、 核屯、筒的存在，增加了建筑物結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固程度和穩(wěn)定性，大大增加了舊樓拆除時(shí)預(yù)拆除、傾 倒、解體破碎的難度。對(duì)于框-筒結(jié)構(gòu)建筑物，核屯、筒自成一體，整體性很好，核屯、筒位于建 筑物中間，在使用爆破拆除時(shí)預(yù)拆除施工工程量大、難度高、耗費(fèi)工期長(zhǎng)，傾倒及解體難度 極大。全部由鋼筋混凝±墻承重的結(jié)構(gòu)稱為全剪力墻結(jié)構(gòu)，其爆破拆除的特點(diǎn)是鉆孔量大， 爆破切口位置高。
[0003] 隨著城市的快速發(fā)展，越來(lái)越多的高層建筑物因擴(kuò)建和改建需要拆除，給拆除爆 破帶來(lái)了機(jī)遇。同時(shí)，由于城市建筑物拆除的周邊環(huán)境條件越來(lái)越復(fù)雜、倒塌空間越來(lái)越 小，致使拆除爆破的難度越來(lái)越大，拆除爆破也面臨著一定的挑戰(zhàn)。拆除爆破不僅要滿足建 筑物倒塌、解體的要求，也要確保安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年采用爆破拆除 的建筑物建筑面積近億平方米。隨著爆破技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)械裝備及拆除技術(shù)水平也在 不斷提高，國(guó)內(nèi)十層W下建筑物基本W(wǎng)機(jī)械拆除為主，曾有27層高樓也采用機(jī)械拆除的案 例。
[0004] 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力迫使我們要研究更快速、經(jīng)濟(jì)的拆除爆破新技術(shù)，W獲取更大的市 場(chǎng)竟?fàn)巸?yōu)勢(shì)。大量的拆除爆破經(jīng)驗(yàn)及研究成果，使得我們有條件進(jìn)一步優(yōu)化拆除爆破設(shè)計(jì) 和工藝。在確保安全的條件下，提高爆破拆除效率，降低成本。因此對(duì)高層建筑物的快速拆 除技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，旨在提供一種針對(duì)井字型高 層建筑預(yù)拆除工程量小、施工成本低、爆破效果好的安全快速爆破拆除施工方法。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種井字型高層建筑爆破拆除施工關(guān)鍵技術(shù)及施工 方法包括W下步驟： a、 建筑物分割預(yù)處理：根據(jù)井字形建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，創(chuàng)新性地沿中屯、方向采用"凸凹"形 切割縫繞開(kāi)核屯、筒對(duì)建筑物進(jìn)行分割，將建筑物分割成A、B兩部分，將核屯、筒全部切割并 入B部分； b、 在建筑物底部設(shè)置爆破切口 ：分別在A部分、B部分及核屯、筒設(shè)置爆破切口； C、預(yù)拆除施工：對(duì)需要爆破拆除的建筑物進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)預(yù)拆除，主要包括爆破缺口范 圍內(nèi)磚隔墻拆除，部分承重剪力墻拆除； d、鉆孔驗(yàn)孔施工：在爆破缺口內(nèi)立柱、剪力墻上鉆鑿炮孔，在炮孔內(nèi)裝藥；將需要爆破 拆除的建筑物按照縱向軸線、橫向軸線分為多個(gè)起爆區(qū)域，所述起爆區(qū)域?qū)?yīng)起爆時(shí)序； e、 裝藥、安全防護(hù)：按起爆分區(qū)順序裝填炸藥及毫秒延時(shí)導(dǎo)爆管雷管，安裝雷管炸藥的 同時(shí)，在樓體外側(cè)及周邊布置遮擋防護(hù)、減震溝等防護(hù)措施； f、 聯(lián)網(wǎng)、警戒、起爆：裝藥防護(hù)完成后，按預(yù)定的延時(shí)起爆方案進(jìn)行連線，采用分區(qū)延 時(shí)和對(duì)稱起爆。
[0007] 爆破切口高度的確定采用=角旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行確定，包括如下步驟： (1) 通過(guò)計(jì)算機(jī)幾何模擬，求取質(zhì)屯、點(diǎn)的平面位置，分別測(cè)量平面圖中質(zhì)屯、點(diǎn)距本分體 樓塊最前點(diǎn)及轉(zhuǎn)軸點(diǎn)距離； (2) 根據(jù)工程圖紙及樓體結(jié)構(gòu)分布，測(cè)算質(zhì)屯、點(diǎn)高度； (3) 在立面圖中分別W質(zhì)屯、點(diǎn)、轉(zhuǎn)軸點(diǎn)、質(zhì)屯、點(diǎn)在水平投影點(diǎn)構(gòu)成一直角S角形； (4) 將直角S角形W轉(zhuǎn)軸點(diǎn)為中心向設(shè)計(jì)傾倒方向旋轉(zhuǎn)，W質(zhì)屯、點(diǎn)旋轉(zhuǎn)至樓體傾倒方 向最遠(yuǎn)邊線點(diǎn)為止，從轉(zhuǎn)軸點(diǎn)引仰角為旋轉(zhuǎn)角度的直線，直線與樓體邊緣豎直線的交點(diǎn)至 地面的高度，來(lái)確定理論上的切口最小高度。
[0008] 在步驟C中的所述框架結(jié)構(gòu)預(yù)拆除包括： (1) 采用炮機(jī)將爆破切口內(nèi)的非承重磚墻全部拆除，外圍磚墻只將其與柱切縫分離即可； (2) 采用炮機(jī)將爆破切口內(nèi)的第一排橫梁在柱體連接部分形成較； (3) 采用人工用風(fēng)搞將樓層的樓板、梁、混凝±墻體沿核屯、筒外圍切割，使其形成獨(dú)立 的A、B兩部分。
[0009] 在步驟C中的所述框架結(jié)構(gòu)預(yù)拆除還包括：核屯、筒剪力墻預(yù)拆除；核屯、筒剪力墻 預(yù)拆除采用人工、風(fēng)搞、炮機(jī)在爆破切口內(nèi)核屯、筒、樓梯間的剪力墻上開(kāi)鑿空桐，缺口預(yù)拆 除處理至二層樓高度；預(yù)拆除時(shí)，預(yù)留部分必須有足夠承載力，保證樓體穩(wěn)定性；將爆破切 口內(nèi)的樓梯間踏步每層打開(kāi)寬20~30cm縫，不切斷鋼筋，形成S段較；核屯、筒剪力墻處理 時(shí)，盡量預(yù)留與B部分最后一排柱同一排的橫向剪力墻作為支撐柱，支撐點(diǎn)W前的變墻為 柱，支撐點(diǎn)W后的從根部切斷鋼筋，保留中間的混凝±作為支撐，W確保拆除后核屯、筒仍具 有足夠的支承力，先拆除有轉(zhuǎn)角的剪力墻，保留直墻，為后續(xù)沿墻面縱向鉆孔預(yù)留作業(yè)空 間。
[0010] 步驟e中的防護(hù)基于爆破切割思路的創(chuàng)新，爆破施工采用輕便的防護(hù)措施，主要 包括： (1) 在樓房倒塌著地部分采用就近挖掘的軟±鋪設(shè)緩沖墊層； (2) 倒塌范圍內(nèi)設(shè)若干道減震堤和/或減震溝組合； (3) 對(duì)于現(xiàn)有的口窗、桐口則采用現(xiàn)場(chǎng)廢棄的木口進(jìn)行遮擋； (4) 輕型覆蓋防護(hù)：采用竹倍直接覆蓋在爆破柱體上進(jìn)行的防護(hù)，覆蓋防護(hù)時(shí)采用細(xì)鐵 絲連捆綁； (5) 輕便的近體防護(hù)：在距建筑物l-2m搭設(shè)單層竹排架，排架上掛竹倍一層，竹倍外側(cè) 采用防曬網(wǎng)拉起一道幕簾進(jìn)行遮擋，將所有爆破切口進(jìn)行覆蓋，防止個(gè)別飛石外逸。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：由于本發(fā)明采用了"凸、凹"形切割縫，即順沿中屯、方向并繞 開(kāi)核屯、筒切割縫隙，將建筑物分割成A、B兩部分，將核屯、筒全部切割并入B部分，從而有W 下幾大優(yōu)點(diǎn)： (1)將"井"字形樓房巧妙地一分為二，減小了樓房爆破時(shí)傾倒方向上的跨度，減小了單 個(gè)傾倒個(gè)體的寬高比，有利于爆破樓房的傾倒。
[0012] (2)將核屯、筒整體分割到一半樓中，核屯、筒附著于一半樓后側(cè)中間位置，避開(kāi)了最 難分割，最難解體的核屯、筒切割施工，大大節(jié)省了工程量。分割后的核屯、筒位于一半樓的支 撐部位，應(yīng)用高聳構(gòu)筑物爆破傾倒原理，使核屯、筒爆破切口高度降低，從而作業(yè)方式大大簡(jiǎn) 化，施工速度成倍提高。
[0013] (3)將核屯、筒直接劃分到一半樓中，另一半樓整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度極大削弱，有利于其爆 破傾倒后的解體。相反，切割后核屯、筒位于一半樓的后部，加強(qiáng)了其后部分支撐軸的強(qiáng)度， 只要根部處理合理，便有利于傾倒。爆破后，由于具有核屯、筒的一半樓"背負(fù)重物"向前傾 倒，砸向地面時(shí)后部慣性沖擊較大，而周邊樓體因切割內(nèi)部約束力減小，容易解體。
[0014] (4)通過(guò)創(chuàng)新性采用"凸凹"形切割縫對(duì)井字形樓房進(jìn)行分割爆破拆除，極大地弱 化了井字形樓房的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可設(shè)計(jì)位置較低、數(shù)量較少的爆破缺口，為減小爆破規(guī)模、改 善爆破環(huán)境提供了有利條件。同時(shí)，由于爆破規(guī)模的減小、爆破缺口位置的降低，使拆除爆 破有害效應(yīng)防護(hù)措施大大簡(jiǎn)化，采用輕型防護(hù)措施即很好地滿足了防護(hù)要求，給施工帶來(lái) 一系列優(yōu)勢(shì)和便利。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是大樓平面結(jié)構(gòu)圖； 圖2是分割縫的設(shè)置及分割后建筑結(jié)構(gòu)平面及質(zhì)屯、位置的示意圖； 圖3是南半樓爆破切口的圖解示意圖； 圖4是建筑物切口布置主視圖； 圖5是南半樓及核屯、筒的切口的布置側(cè)視圖； 圖6是北半樓的切口的布置側(cè)視圖； 圖7是北樓爆破切口設(shè)計(jì)最近支點(diǎn)圖解； 圖8是北樓爆破切口設(shè)計(jì)最遠(yuǎn)支點(diǎn)圖解； 圖9是整體切口布置側(cè)視圖； 圖10是核屯、筒預(yù)處理的處理分布圖； 圖11是分區(qū)延時(shí)、對(duì)稱爆破布置平面圖； 圖12是南樓起爆網(wǎng)路圖； 圖13是北樓起爆網(wǎng)路圖； 圖14是塌落區(qū)減震堤和/或溝組合斷面圖； 圖15是現(xiàn)場(chǎng)減振堤與減振溝布置平面圖。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017] W下將結(jié)合具體實(shí)施案例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明： 如圖1所示，某花園B4型住宅樓為地上20層，地下一層框剪結(jié)構(gòu)建筑，高55. 4m，長(zhǎng) 41. Im寬35. 7m，建筑面積約19800 m2,橫向12排立柱，縱向14排立柱，中間有剪力墻核屯、