【正文】 爆時間比同一跨支撐架切割點起爆提前100ms ,確保屋面及支撐梁向中間倒塌。四、空氣沖擊波校核及防護(hù)由于該桁架結(jié)構(gòu)物的聚能切割爆破采用的是外部裝藥,爆破產(chǎn)生的沖擊波、噪聲和金屬碎片的飛散等爆破危害相對比較突出, 因此空氣沖擊波的校核尤為重要。設(shè)計中利用超壓公式Δ p =(14 Q/ R3 + 43 Q2/ 3/ R2 + Q1/ 3/ R) 105 進(jìn)行計算校核。為確保有效控制爆破危害,可在各切割點外采用4~5層棉布包裹和雙層浸濕草袋覆蓋,在重要部位,增加1~2層籬笆進(jìn)行防護(hù)。在裸露爆破點,裸露藥包上壓雙層沙袋進(jìn)行防護(hù),同時也可提高了裸露藥包的爆破威力。(3)設(shè)計提示1)根據(jù)本工程的實際情況，在分別保護(hù)和同時拆除相鄰眼鏡廠綜合樓的前提條件下， 選擇采用向西縱向逐段起爆的方法使大樓向西定向倒塌。這樣做爆破效果比較好，爆破后堆積高度較小，但由于樓房在倒塌過程中的側(cè)向堆積影響眼鏡廠的安全，為了盡量減少可能對眼鏡廠的危害，在爆破前需要對主樓與眼鏡廠綜合樓的相鄰一跨進(jìn)行人工預(yù)拆除，即將1 8層的橫梁和樓板全部切斷,9層以上的三根立柱及剪力墻全部拆除。2)由于主樓為框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，立柱、梁斷面尺寸較大，按一般公式計算得出 的炸高，主樓結(jié)構(gòu)雖然會失穩(wěn)和傾倒，但解體不一定充分。為解體充分，便于破碎和清運，可適當(dāng)加大立柱炸高。爆破設(shè)計(1)爆破方案1)采取逐段起爆使樓房呈縱向自西向東逐段倒塌方案。2)對爆破切口內(nèi)的非承重墻進(jìn)行預(yù)拆除。對爆破切口內(nèi)的樓梯踏步板和斜梁打斷，使相鄰平臺板間形成三節(jié)鉸。對爆破切口內(nèi)的剪力墻用人工、機械或爆破法在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的前提下進(jìn)行適度與拆除。3)為了盡量減少可能對眼鏡廠的危害，在爆破前需要對主樓與眼鏡廠綜合樓的相鄰一跨進(jìn)行人工預(yù)拆除，即將1–8層的橫梁和樓板全部切斷,9層以上的三根立柱及剪力墻全部拆除,保證主樓有一定的側(cè)向坍塌范圍。4)設(shè)計條件未提供周圍環(huán)境,如倒向的環(huán)境距離不能滿足樓房預(yù)計倒塌距離時,可改定向爆破為單向折疊爆破。(2)爆破缺口高度計算樓房的高寬比為H:B=:15=,利于定向倒塌。將樓寬B=15m,樓的質(zhì)心高度HZ=,代如下式計算爆破缺口高度Hi為計算結(jié)果表明,爆破缺口高度Hi=,即可實現(xiàn)樓房在爆破失穩(wěn)后,其質(zhì)心偏出西外墻以外,保證樓房倒塌傾覆?？紤]外墻為剪力墻結(jié)構(gòu),即3層,即2層,A軸只布鉸鏈孔。此設(shè)計的傾倒角為40176。 。H min—豎向配筋最小屈服高度，H min = 30dj =30=。將B max =,K=2, H min =: h=k( B max + H min )=2(+)=,取4m 后支撐鉸鏈高度計算h鉸= min = =(3) 爆破參數(shù)計算① W=l=B － W= －=a=2W=b==每柱炮孔個數(shù)N :每排8孔,3排共24孔Q =qB178。h/N=1500 247。24=265g每柱藥量Q柱 =柱切口內(nèi)每跨藥量Q柱切 = 3=② 外剪力墻W=l=2/3δ=2/3 =a=b=,m打3排孔,單層每跨炮孔個數(shù)N=576孔Q =qabδ=1388 =30g墻單層藥量Q墻 =墻切口內(nèi)藥量Q墻切 = 3=切口內(nèi)墻、柱藥量Q墻柱切 =+=, Q墻柱切/2=為校核爆破振動安全允許距離的最大段藥量(5)爆破安全計算①爆破振動安全允許距離計算切口內(nèi)最大段藥量Q段 =,地質(zhì)系數(shù)K取100,淺孔法拆除爆破樓房K’,允許安全振速[V]=3cm/s,代如上式計算的爆破振動安全允許距離Rz= 。②爆破飛石距離計算必須加強對飛石的防護(hù)一、爆破方案在確定爆破方案時,根據(jù)樓房結(jié)構(gòu)特點及周邊環(huán)境,爆破設(shè)計及施工時應(yīng)注意以下幾點: (1)該樓西側(cè)距高壓電桿和變壓器較近,應(yīng)予以重點保護(hù)。(2)樓房整體剛性較強,根據(jù)其寬高比應(yīng)注意時差上盡量縮短。(3)因一區(qū)后部有重疊部分,對一區(qū)的炸高要提高至3層。傾倒方向根據(jù)待拆樓房的結(jié)構(gòu)特點及周邊環(huán)境情況,決定采用大樓整體“向北定向倒塌”。①墻采用“梅花型”布孔。②橫、縱墻交匯處布傾斜炮孔。③構(gòu)造柱采用沿中心線布孔。預(yù)拆除(1)預(yù)先對非承重墻體進(jìn)行最大限度的拆除,同時為減少爆破鉆孔量,對部分承重墻采取“化墻為柱”,以減少爆破工程量,墻體處理至4層。(2)為保證樓房倒塌時能充分解體,對所有樓梯人工拆除至4層。(3)對切口區(qū)的構(gòu)造柱在打孔前人工將其剝離出來,使其成為一單獨立柱。爆破參數(shù)單孔藥量計算公式:　q=kV 式中:q為單孔藥量,g。 k為炸藥單耗,g/m3。 V為單孔破壞介質(zhì)體積,m3。(1)墻體(24墻):孔距a= 30cm,排距b=25cm,孔深l垂直=16cm,孔深l傾斜處=22cm,單耗k=1200g/m3。按上式計算得:q=,實取25g,傾斜孔實取30g。(2)構(gòu)造柱:排距b=25cm,孔深l垂直=17cm,單耗k=1200g/m3。按上式計算得:q=,實取25g。裝藥采用密實裝藥結(jié)構(gòu)。起爆網(wǎng)路(1)起爆方式:采用導(dǎo)爆管雷管和電雷管相結(jié)合的起爆方式,孔內(nèi)采用導(dǎo)爆管雷管起爆,每20~25發(fā)孔內(nèi)導(dǎo)爆管用兩發(fā)1段導(dǎo)爆管接力出來集中一起用兩發(fā)電雷管起爆,全部電雷管連接成串聯(lián)網(wǎng)路,用高能起爆器起爆。(2)區(qū)段劃分及延時間隔:孔內(nèi)采用毫秒導(dǎo)爆管雷管實現(xiàn)排間、層間毫秒延時起爆。時差分區(qū)方案如圖所示。二、爆破安全與校核爆破震動效應(yīng)為控制爆破震動效應(yīng),應(yīng)嚴(yán)格控制最大單響起爆藥量:Qmax=R3*(v/kk′)3/α(2)式中: Qmax為一次齊爆藥量,kg。 R為保護(hù)目標(biāo)至爆點距離,m。 v為允許的振動速度,cm/s。 k、α為與地震波傳播地段的介質(zhì)性質(zhì)及距離有關(guān)的系數(shù),取k=100,α=。 k′為修正系數(shù),取k′=。以居民樓作為保護(hù)目標(biāo),取[R]=20m,[v]=3cm/s,計算的Qmax=117kg。本次爆破最大一次齊爆藥量為58kg,因此爆破震動對周邊建筑不會產(chǎn)生影響。塌落震動效應(yīng)樓體在塌落過程中沖擊地面產(chǎn)生震動,且其強度比爆破震動要大、頻率要低,對四周建(構(gòu))筑物危害更大,必須引起足夠重視。為降低塌落震動效應(yīng)的危害,應(yīng)盡量防止構(gòu)件同時觸地,而采用分段分區(qū)使構(gòu)件依次觸地來控制塌落震動,同時采用多種有效措施控制塌落震動。塌落震動由下式驗算:v=kt[(mgH/σ)1/3/R]β式中: v為塌落引起的地表振速,cm/s。 m為下落構(gòu)件質(zhì)量,t。 g為重力加速度,m/s2。 H為構(gòu)件中心的高度,m。σ為地面介質(zhì)的破壞強度,一般取10MPa。 R為觀測點至沖擊地面中心的距離,m。kt、β為衰減參數(shù),分別取kt=、β=。大樓的總質(zhì)量約為6500t,大樓傾倒時并非自由落體,故按總質(zhì)量的1/3估算。重心落差H取12m,R取35m。,小于國家規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)。飛石的防護(hù)措施根據(jù)本工程實際情況,并結(jié)合以往在鬧市區(qū)進(jìn)行類似爆破拆除樓房成功的經(jīng)驗,對飛石的防護(hù)措施擬采用“覆蓋防護(hù)、近體防護(hù)和保護(hù)性防護(hù)”相結(jié)合的綜合防護(hù)方案。(1)對飛石采用近體防護(hù),排架上掛兩層竹笆,西側(cè)靠小區(qū)在排架內(nèi)側(cè)掛一層帆布等柔性不易破損防護(hù)材料。另外將10號樓窗戶，等易碎易毀壞部位，用兩層竹笆遮擋。(2)對大樓東北側(cè)12m處的變壓器采用雙層竹笆近體覆蓋防護(hù)。(3)、寬1m的沙袋墻防止爆碴擠垮圍墻。該煙囪采用用東西向雙向折疊倒塌 的方案,即上部切口布于+ 30. 00 m 處, 向正西倒塌。 下部切口布于+ 1. 0 m 處, 向正東倒塌。采用先上后下的起爆順序。折疊倒塌時上部筒體定向傾倒時與正常底部切口定向倒塌的原理基本相同, 但對于定向準(zhǔn)確性的控制, 影響因素較多,控制難度較大, 故在選擇雙向折疊倒塌的方向及上部切口位置時應(yīng)綜合考慮環(huán)境因素及煙囪本身結(jié)構(gòu)特征( 如煙道位置、筒身強度等) 。一、爆破切口設(shè)計工程上下切口均采用正梯形切口。切口圓心角直接決定切口的展開長度, 而切口長度決定了傾覆力矩的大小。切口偏長, 傾覆力矩偏大, 支鉸易于破壞, 不利于煙囪的平穩(wěn)倒塌。通常情況下, 爆破切口的長度是以煙囪的重力引起的截面彎矩( MP) 應(yīng)等于或稍大于預(yù)留支撐截面極限抗彎力矩( MR) 為主要依據(jù)來確定的。參照類似工程經(jīng)驗, 取如下切口圓心角:1)+ 切口圓心角: θ1 = 220176。2)+ 切口圓心角: θ2 = 225176。1) 切口高度H據(jù)一般工程經(jīng)驗,H=( 1/ 6 ~ 1/ 4)D , 其中D為切口處外徑。+ m m, 而+ m m,H值取值如下:(1)+ m 切口高度: H 1 = 1. 5 m。(2)+ m 切口高度: H 2 = 3. 5 m。2) 切口展長L(1)+:L1 =( 220176。/ 360176。) * = m。(2)+ m 切口展長:L2 =( 225176。/ 360176。) * = m。切口閉合角α取值如下:1) + m 切口閉合角: α1 = 25176。2) + m 切口閉合角: α2 = 30176。用風(fēng)鎬開鑿定向窗, 并修鑿到設(shè)計尺寸, 保證兩側(cè)定向窗在同一高程。窗內(nèi)鋼筋全部割掉。+ 30. 0m 定向窗尺寸為寬1. 2 m, 高0. 56 m 的三角形缺口。+ 1. 0 m 定向窗尺寸為寬1. 5 m, 高0. 87 m 的三角形缺口。上、下支撐區(qū)均應(yīng)經(jīng)過強度校核, 符合穩(wěn)定性要求。下部支撐區(qū)出灰口用高標(biāo)號水泥砂漿砌75 cm 磚墻砌筑并抹面, 養(yǎng)護(hù)期不少于5 d。二、爆破切口位置及爆破參數(shù)根據(jù)鉆爆施工的可行性, 經(jīng)過折疊傾倒過程煙囪的運動學(xué)理論校核, 選取上切口位置為+ 30. 0m。上部切口的爆破設(shè)計參數(shù)為:炮眼直徑d 1 = 40 mm。 炮眼深度l 1 = 0. 68 * 30= 20 cm。 炮眼間距a1 = 30 cm。 炮眼排距b 1 = a1 。單孔藥量q1 = K 1 a1 b1 δ1 , 取單耗K 1 = 2000 g/m3, 則q1 =54g。+ 30. 0 m 切口共布炮孔159 個, 裝藥時下3 排90 個孔, 單孔裝藥100 g, 上3 排69 個炮孔, 單孔裝藥60 g。2.+ 30. 0 m 切口內(nèi)襯處理此處內(nèi)襯為12 cm 磚墻, 將其預(yù)處理, 使其化墻為柱, 在內(nèi)襯與筒壁間布設(shè)少量外部裝藥與筒壁炮眼同網(wǎng)同段起爆。3 .+ 1. 0 m 切口爆破參數(shù)炮眼直徑d 2 = 40 mm。 炮眼深度l 2 = 0. 68*40= cm。 炮眼間距a2 = 35 cm。 炮眼排距b2 = 35cm。 炮眼排數(shù)N 2 = 3. 5/ 0. 35+ 1= 11 排。 單孔藥量q2 = K 2 a2 b 2δ2 , 取K 2 = 2 000 g / m3, 則q 2 = 100g 。+ 1. 0 m 處共鉆274 個孔, 下5排152個孔, 單孔裝藥150 g, 上4 排122 個孔, 單孔裝藥100 g。4 . + 1. 0 m 切口內(nèi)襯爆破參數(shù)內(nèi)襯經(jīng)預(yù)處理后, 鉆孔并與+ 1. 0 m 底部爆破缺口筒身同網(wǎng)同段起爆。內(nèi)襯爆高H 3 = 2. 4 m。取l 3 = 16 cm, a3 = b3= 30 cm, q3 = 50 g 。共布孔9 排, 實鉆炮孔300 個。工程均采用2 巖石乳化炸藥。1) 上、下切口處切斷煙囪避雷針。2) + 4. 8 m 處煙道分割墻爆前拆除。3) + 4. 8 m 處煙道分割墻橫梁鉆垂直孔6 個,與+ m處切口內(nèi)襯一同爆破, 單孔藥量100 g。三、起爆網(wǎng)路設(shè)計根據(jù)理論分析并參照類似工程經(jīng)驗, 取上下切口起爆時差 T = 2. 2 s。（此處闡述自己觀點：上下缺口時差主要由兩方面確定，一是避免上段筒體塌落時后坐，保證初始階段的傾倒方向；二是兩段筒體折疊及落地狀態(tài)滿足要求。確定上下缺口起爆時差時，應(yīng)考慮：，并保證下缺口起爆時，上部筒體已有定向傾倒的趨勢，在上下缺口時差選擇過程中可以考慮允許上部筒體已偏轉(zhuǎn)1176。~2176。；，下部缺口必須起爆；，選擇合理起爆時差，使煙囪落地達(dá)到預(yù)定的效果。，由于下段筒體產(chǎn)生加速度，上段筒體的后坐力會降低，說明縮短起爆時差有利于防止上段筒體的后坐，因此應(yīng)盡量縮短上下缺口之間的起爆時差。，通過模擬實驗確定合理起爆時差。）上切口孔內(nèi)均采用毫秒1 段導(dǎo)爆管雷管, 每20根捆成一束, 每束由2 發(fā)瞬發(fā)電雷管起爆, 電雷管串聯(lián)接入主網(wǎng)路。下切口采用孔內(nèi)外聯(lián)合延時起爆的方法, 即孔內(nèi)裝毫秒16 段導(dǎo)爆管雷管, 然后每約20根捆成一束, 每束捆2 發(fā)毫秒16 段導(dǎo)爆管雷管, 孔外延時16 段導(dǎo)爆管雷管約10 根捆成一束, 束束之間用1 段毫秒導(dǎo)爆管雷管互聯(lián), 每束捆2 發(fā)毫秒1段導(dǎo)爆管雷管, 然后將毫秒1 段導(dǎo)爆管雷管捆成1~ 2 束, 每束捆2發(fā)瞬發(fā)電雷管, 電雷管串聯(lián)接入主網(wǎng)路。用起爆器起爆。四、安全防護(hù)設(shè)計因下部切口遲于上部切口較長時間由孔外延遲起爆, 則下部切口必須采用有效措施保證其在起爆后不受上部切口起爆后帶來的安全威脅。首先, 將下部網(wǎng)路盡量貼于筒身并用帆布覆蓋, 然后在切口上部腳手架上設(shè)置多層防墜落平臺。 在煙囪內(nèi)部原煙道分隔處腳手架搭上設(shè)防墜落平臺。為嚴(yán)防爆破飛石, 除用炮泥堵塞炮孔至孔口外,還對爆破部位進(jìn)行嚴(yán)格的覆蓋。采用二層緊密搭接的竹荊笆包住, 再用多根10 鐵絲把覆蓋物固定在施爆部位上。為降低煙囪倒塌落地時產(chǎn)生的沖擊地震及可能產(chǎn)生的落地沖擊飛石, 采取在倒塌方向上鋪一層無磚石等硬物的砂土。 在水塔倒塌中心線上, 用裝滿砂土的編織袋堆2 條與倒塌中心線垂直的, 長60 m, 底寬2 m, 高1 m 的堤。一、爆破倒塌方案的確定對于高聳建筑物采用定向爆破, 施工速度快、成本低, 從待拆煙囪的周圍環(huán)境示意圖可以看出, 煙囪南面有空地可供煙囪傾倒, 結(jié)合煙囪結(jié)構(gòu)特征, 為有效降低煙囪爆破飛石及觸地振動等爆破公害對臨近建筑物影響, 決定采用向南偏西15176。定向倒塌的爆破方案。由于環(huán)境限制,