筒,B4型住宅樓由68根立柱、4堵L形承重剪力墻、1個樓梯間和電梯井組成的雙核屯、筒支 撐,樓體呈"井"字形布置,穩(wěn)定性好。
[0018] 該住宅樓東側(cè)緊鄰居民樓,距離最近的磚結(jié)構(gòu)單車房僅11. 6m;東北側(cè)的六層居 民樓群最近距離爆破大樓只有19. 3m ;西側(cè)50m處有一棟=層樓房;北側(cè)公園有需要保護的 道路及通訊、電力等管線距離爆破大樓16m ;南側(cè)較為開闊,距離最近的樓房105m。
[0019]工程特點及難點:(〇結(jié)構(gòu)復(fù)雜,大樓為中間有剪力墻、核屯、筒,呈"井"字形框剪 結(jié)構(gòu)建筑,穩(wěn)定性好,傾倒困難,解體效果不好。(2)周邊環(huán)境復(fù)雜。待爆建筑物周邊環(huán)境復(fù) 雜,距離最近需要保護的居民房僅11. 6m,且俊板基礎(chǔ)的居民房在基于原魚塘軟基上,對爆 破振動及觸地振動要求嚴格。(3)爆破技術(shù)難度大。大樓結(jié)構(gòu)復(fù)雜,樓體高、質(zhì)量大,傾倒時 對地面沖擊大,對爆破振動、塌落振動、爆破飛石、爆破沖擊波、爆破粉塵等有害效應(yīng)必須采 取有效的防護措施,控制其危害,減少對周邊環(huán)境的不利影響。
[0020] 從環(huán)境條件來看,東北西=個方向均有要求保護的建筑、設(shè)施及管網(wǎng),沒有傾倒空 間,南向有105m的空曠場地,采用一個爆破切口的定向傾倒方案,傾倒范圍已足夠。
[0021] 現(xiàn)對該花園B4型住宅樓分割預(yù)處理的方法進行分析: 對比方法一:整體從上而下切斷F軸與G軸之間的剪力墻及其他梁柱,將待爆體基本均 分為南北兩個樓體,該方法預(yù)處理工作量相當大。
[0022] 對比方法二:將大樓作為一個待爆體,使用梯形爆破切口定向傾倒,為保證定向傾 倒的準確性,切口角度為30度,炸高6層,剪力墻核屯、筒處理至8層。
[002引本發(fā)明:采用"凸、凹"形分割方式順"井"字中心沿東西方向即F、G兩軸之間將B4 型住宅樓一切為二,同時將E、G兩軸之間的剪力墻核屯、筒全部切割并入南半部分,B4型住 宅樓被分割成兩棟獨立的20層(不含一層地下室)框剪結(jié)構(gòu)建筑。
[0024]不同分割方法預(yù)處理工作量比較如下:
分析對比=種方法的分割預(yù)處理工作量及工期,綜合比選,本發(fā)明的"凸、凹"形分割最 優(yōu)。
[002引如圖2所示,本發(fā)明的"凸、凹"形分割具體設(shè)計如下: 待拆除樓房為典型的"井"字形結(jié)構(gòu),長寬比為41. 1 :35. 7=1. 15:1,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不利于 爆破傾倒。根據(jù)大量樓房拆除施工經(jīng)驗,類似傾倒方向上寬度較大的樓房,采用直線分割縫 施工將其一分為二或一分為多塊的方式是較好的解決方式。
[0026] 經(jīng)過多方比較,認為若采用直線分割縫從中間直接將樓體一分為二,核屯、筒的切 割較費時費力,時間、經(jīng)濟成本均較大,不利于快速施工。經(jīng)過詳細研究圖紙、多次實地勘察 發(fā)現(xiàn),緊靠核屯、筒外圍連接部分的梁很少,且斷面積小,很容易分割,大膽采用"凸、凹"形的 異形切割縫進行分割。
[0027]"凸、凹"形分割高層建筑物技術(shù)成功避開大量切割剪力墻核屯、筒處理部分,將核 屯、筒從傾倒不利因素轉(zhuǎn)化為有利因素,合理利用核屯、筒作為前半部分樓體的較支點,可有 效防止爆后樓體下坐及后坐趨勢;核屯、筒處理采用類似鋼筋混凝±煙畫的爆破的方式進行 預(yù)拆除和爆破,減少大量剪力墻預(yù)處理工作,預(yù)處理僅1-2層剪力墻核屯、筒及其他部分,去 除剪力墻大部保留墻體轉(zhuǎn)角,保留施工期間支撐,化墻為柱保證施工安全。"凸、凹"形分割 雖能大幅減少剪力墻核屯、筒的預(yù)處理工作,但由于其在結(jié)構(gòu)倒塌過程中易于形成咬合,有 可能導致建筑物爆而不倒的后果,為此,我們采用"精確定位、對稱布孔、精細試爆、毫秒延 時"等技術(shù)措施確保分割后兩部分樓體順利倒塌。綜合觀測技術(shù)結(jié)果也充分驗證了 "凸、凹" 形分割方案及相關(guān)措施的安全有效。
[0028] 復(fù)合爆破切口的設(shè)計 南樓爆破切口設(shè)計:經(jīng)分割后的南樓高55. 4m,長41. Im,寬22. 45m,橫向6排立柱,縱 向14排立柱,中間有完整的樓梯間、電梯井核屯、筒體。經(jīng)計算,分割W后南樓地面W上質(zhì)量 約 12625T。
[0029] 為確保樓體按設(shè)計方向定向傾倒、巧塌,采用合理的爆破切口高度,利用雷管延時 起爆,達到爆破時樓體結(jié)構(gòu)在重力作用下產(chǎn)生傾覆力矩失穩(wěn)定向傾倒的目的。同時,必須確 保失穩(wěn)瞬間轉(zhuǎn)軸點有足夠強度的支撐,不至于遭受上部自重而壓跨支點,使樓體下坐而改 變切口形狀,使其下坐后影響傾倒。經(jīng)計算,設(shè)計承壓為40MPa搶柱,南側(cè)需10根550*550 的搶柱承載其傾倒瞬間的自重壓力,而南樓轉(zhuǎn)的軸實際僅有8根立柱,部分支承力轉(zhuǎn)由核 屯、筒支撐。
[0030] 爆破切口高度的確定可用簡化的=角旋轉(zhuǎn)法進行圖解求取。具體做法為: (1) 通過計算機幾何模擬,求取質(zhì)屯、點的平面位置,分別測量平面圖中質(zhì)屯、點距本分體 樓塊最前點及轉(zhuǎn)軸點距離; (2) 根據(jù)工程圖紙及樓體結(jié)構(gòu)分布,測算其質(zhì)屯、點高度,約為25m ; (3) 在立面圖中分別W質(zhì)屯、點,轉(zhuǎn)軸點,質(zhì)屯、點在水平投影點構(gòu)成一直角S角形; (4) 將直角S角形W轉(zhuǎn)軸點為中心向設(shè)計傾倒方向旋轉(zhuǎn),W質(zhì)屯、點旋轉(zhuǎn)至樓體傾倒方 向最遠邊線點為止,從轉(zhuǎn)軸點引仰角為旋轉(zhuǎn)角度的直線,直線與樓體邊緣豎直線的交點至 地面的高度,來確定理論上的切口最小高度,只要爆破切口高度大于此高度,理論上爆破切 口的上緣點在樓體傾倒過程中就不會對樓體形成穩(wěn)定的支點。
[0031] 南半樓的圖解示意見圖3,計算最小切口高度為9. 3m。
[0032] 如圖4所示,綜合考慮各種因素,南半樓設(shè)計爆破切口為1~4層,高度為11.4m。 選用梯形切口,經(jīng)大量拆除爆破實踐檢驗證明該切口解體效果好。
[0033] 爆破部位為在爆破切口范圍內(nèi)的立柱、剪力墻、樓梯間的支撐梁。
[0034] 前S排立柱爆破高度:h=ll.4m,中間兩排立柱爆破高度:h=7.3~11.4m,最后一排 立柱爆破高度:h=0. 6m。
[0035] 核屯、筒復(fù)合爆破切口設(shè)計:如圖5所示,采用"凸、凹"形切割縫將樓體分割后,核 屯、筒即位于南半樓后側(cè)中間位置,形成了后排一個強有力的支撐,對南半樓后部支撐有大 大加強。由于核屯、筒還向后凸出,其支撐作用對樓的定向傾倒有不利影響。為了弱化、消散 運種不利影響,對核屯、筒必須進行預(yù)處理。
[0036] 本棟樓中,經(jīng)"凸、凹"形切割縫分割后,核屯、筒直接附著在了南半樓的后部中間位 置。為了使南半樓的中后部位的核屯、筒順利傾倒,首次將經(jīng)過大量驗證的高聳建筑物爆破 拆除技術(shù)原理應(yīng)用至高層樓房核屯、筒爆破拆除,為核屯、筒在底部設(shè)置一個前沿高度為5. 6 米爆破切口,使整個南半樓與核屯、筒形成一個復(fù)合型切口。核屯、筒采用"變墻為柱"的方式 進行預(yù)拆除處理。核屯、筒首先保正足夠的支撐力,在保證安全的情況下可核屯、筒進行預(yù)拆 除,可用小型炮機拆除至爆破切口高度。
[0037] 北樓爆破切口設(shè)計:如圖6所示,北樓高53. 6m,長41. Im,寬16. 6m,橫向6排立柱, 縱向14排立柱。經(jīng)計算,分割后的北樓地面W上質(zhì)量約11675T。
[0038] 為確保樓體按設(shè)計方向定向傾倒、巧塌,采用合理的爆破切口高度,利用雷管延時 起爆,達到爆破時樓體結(jié)構(gòu)在重力作用下產(chǎn)生傾覆力矩失穩(wěn)定向傾倒的目的。北半樓也采 用圖解法求取其理論最小切口高度。由于北半樓后部支點分兩排布置,轉(zhuǎn)軸支點呈=角形 分布,需分別核算距質(zhì)屯、最近支點和最遠支點情況下其理論最小切口高度。經(jīng)計算,設(shè)計承 壓為40M化搶柱,北樓需[11675*10/(40*l0e)/0. 52]=11根500*500的搶柱承載其傾倒瞬間 的自重壓力,而北樓轉(zhuǎn)軸實際有12根立柱,滿足轉(zhuǎn)軸點支承載力要求。
[0039] 經(jīng)過圖解計算,北半樓在距質(zhì)屯、最近支點和最遠支點情況下示出的最小切口高度 分別3. 4m、5. 5m,圖解示意見圖7和圖8。
[0040] 鑒于南、北半樓均選擇向南傾倒,南半樓倒下時和自然爆堆勢必會對北半樓的傾 倒有一定的阻礙作用,為了預(yù)防其影響,北半樓選擇提高一層進行爆破切口布置,爆破切口 位