空心磚結構樓房原通孔裝藥快速爆破拆除技術

何曉武，陳德炎

(廣西華錫集團股份有限公司銅坑礦， 廣西 河池市 547207)

0 引 言

空心磚是以粘土、頁巖、水泥等為主要原料，經過原料處理、成型、燒結制成，具有質輕、消耗原材料少、保溫、隔音降噪等優勢，已經成為國家建筑部門首先推薦的產品[1-2]。在爆破拆除工程中，空心磚結構樓房具有密閉性較差、鉆孔困難等缺點，給水壓爆破和鉆孔爆破造成了較大的困難，但也具有抗震性能差、本身通孔可充當炮眼等優勢。空心磚結構樓房爆破拆除方面已有較多的工程實例與研究[3-6]，但原通孔裝藥爆破方法未見使用，嘗試使用此方法爆破一空心磚結構樓房。

1 工程概況

為了整頓和恢復正常的礦業秩序，需要清理某礦區原來作為宿舍的一棟建筑物，根據縣礦業秩序整頓指揮部的要求，決定對原建筑進行爆破拆除。該樓位于某礦區生活區東南部，共四層，為空心磚砌承重墻結構，一樓最東端為框架結構，高為12.5 m，長30 m，寬7.5 m，單層建筑面積約225 m2。周邊50 m范圍內無其他建筑，僅東邊有山林地。東邊山頂和樓頂部有高壓線通過，高壓線離拆除對象最小距離約50 m，周邊環境相對簡單。該樓房平面結構如圖1所示。

2 爆破方案及設計

該樓為空心水泥磚砌承重墻結構，水泥磚內部空心，不便鉆孔，故不宜采用鉆孔法爆破。由于待拆除樓房周邊無足夠水源供應，目標建筑為水泥空心磚為主要材料，密閉性差易滲水，且水壓爆破法施工技術要求相對較高，故不宜采用水壓爆破法。經過實地勘察，可選方案有外部接觸裝藥微差爆破拆除和利用空心磚原通孔做為裝藥孔微差爆破拆除兩個爆破方案。

圖1 某辦公住宿樓平面結構

相對來說，兩爆破方案均對施工環境要求簡單，施工難度低。經過實地爆破試驗，外部接觸裝藥爆破在裝藥0.8 kg，覆土厚度0.3 m厚的情況下，爆破裂口為0.4 m×0.4 m(W×H)。而利用空心磚原有通孔為裝藥孔爆破，在裝藥0.4 kg的情況下，爆破裂口達0.6 m×0.8 m(W×H)。空心水泥磚結構及孔內裝藥結構如圖2所示，通孔斷面為圓形，直徑80 mm，方向朝下。經過對比，考慮到節約材料減少施工工期，最終選定利用空心磚原有通孔為裝藥孔的爆破拆除方案。

爆破部位主要選擇在底層(一樓)承重墻，具體倒塌方向為南向。由于一樓最東端為框架結構，施工地無動力來源，不利于打孔爆破，故同時選擇對二樓7、8#墻進行裝藥爆破，并人工預拆除框架結構的非承重墻。為使樓房爆破后失去平衡而倒塌和解體，防止“四層變三層”的不良后果。確定北側外墻不裝藥，主要通過對南側墻及房間墻實施爆破，通過控制爆破高差實現樓體的重心偏移。不對北側墻進行爆破可有效控制北向的飛石距離和堆渣距離，又可減少裝藥個數、節約費用和縮短施工工期。

圖2 空心水泥磚裝藥結構

2.1 爆破參數計算

破壞半徑R一般取2倍墻厚，即R=0.3 m。裝藥間距a=nR=0.5 m，n取1.6，則a=0.48 m，取0.5，裝藥間隔以保證爆破切口能貫通為準。

裝藥個數N等于每面需爆破點的和，本工程N=239個。由于利用原通孔作為爆破孔，空心磚單層墻厚僅為0.16 m左右，整體裝藥結構可視為類似外部裝藥爆破形式，故可按外部裝藥爆破單孔裝藥量公式計算，即q=1.5ABR3，式中：A為材料抗力系數，按混凝土取值1.8；B為填塞系數，外部裝藥有填塞時取值5，則q=0.365 kg，由于單節乳化炸藥重量為0.2 kg，為簡化裝藥施工難度，決定單孔裝藥量定為0.4 kg。通過實地爆破試驗，證實單孔裝藥量為0.4 kg時爆破裂口高度為0.8 m，寬度為0.6 m，裝藥量可滿足設計要求。炮眼布置見圖3，算得96 kg。

2.2 爆破網絡及起爆延時設計

為了避免因射頻電、雷電、雜散電流等干擾，發生早爆事故，采用非電導爆管雷管、導爆索和非電起爆雷管組成爆破網絡。為降低爆破地震效應，采用半秒微差爆破。共分4個段起爆，首爆區為南側墻采用1段雷管起爆，一樓各房間墻分2個段進行起爆，自南向北分塊逐塊起爆，二樓7#、8#墻最后起爆。

圖3 炮眼布置

2.3 爆破安全驗算及安全警戒措施

根據設計爆破參數，采用分段微差爆破，最大一段藥量為42.8 kg。經計算得R震=7.3，即對一般磚房結構物不產生破壞的最小安全距離為7.3 m，該樓周邊50 m范圍內無其他建筑，無需做防震措施。

空氣沖擊波的安全距離計算得R空=141 m。根據裝藥位置的設置及起爆順序的安排，產生沖擊波影響大的方向主要為南側向山方向。當樓房爆破傾斜時，會引起一定強度的沖擊波，為防止沖擊波傷人，任何人不能站在傾倒方向150 m以內的范圍內。

個別飛石的安全距離R飛為30.8 m，按爆破安全規程，其不得小于300 m，所以取300 m。

綜合以上計算，確定人員撤退警戒范圍為：以爆破點為中心，半徑300 m范圍內。該樓東方山頂有高壓供電線路通過，與爆破點距離約為50 m，飛石主要飛散方向不正對電線位置，爆破不會對線路造成大的破壞。但爆破前須斷電，爆破后檢查電路安全無恙后方可恢復供電。爆破會產生震動、沖擊、飛石、噪聲、粉塵等爆破效應，均須采取相應的措施加以防護，盡量將各種可能產生的損壞降到最低，并保護環境，減少對周邊環境的干擾[7-10]。具體措施簡述如下：

(1) 采用低威力、低爆速炸藥，選用乳化炸藥。

(2) 采用分段微差爆破，減少一次起爆藥量，控制在安全用藥許可范圍內。

(3) 控制最小抵抗線，作好藥包填埋工作。

3 爆破效果和結論

3.1 爆破效果

樓房成功倒塌破碎，倒向正確，高壓線未受破壞，爆破效果達到設計要求，表明該方法有效可行。

3.2 結 論

該方法對施工環境要求簡單，施工難度低，可節約材料，縮短工期，經濟效益明顯。

(1)空心磚具有的通孔可充當裝藥孔，應該充分利用。

(2)應通過試驗確定原通孔裝藥爆破參數。

(3)原通孔裝藥的方法要求通孔較大，容易從外墻鑿通，具有一定的局限性。

(4)空心磚結構樓房已較普遍，可發展專門的原通孔裝藥設備克服原通孔裝藥方法的局限性。

參考文獻：

[1]王繼唐.空心磚與空心磚節能建筑[J].磚瓦,2000,30(3).

[2]孫繼穎.論空心磚的優越性[J].磚瓦,1994,24(2):10-12.

[3]熊海強,高育濱,周俊珍,等.“品”字形空心磚磚混樓的雙向爆破[J].礦業研究與開發,2001,21(S1):19-21.

[4]熊海強,高育濱,周俊珍,等.大時差雙倒向爆破拆除七層空心磚混結構樓[J].工程爆破,2001,7(3):42-45.

[5]鄭卓淵,李必紅,周俊珍.外部接觸裝藥爆破拆除空心墻樓房[J].工程爆破,2000,6(3):37-39,21.

[6]池恩安,魏 興,溫遠富,等.多點空氣耦合爆破拆除空心磚結構樓房[J].爆破,2002,19(4):33-34,42.

[7]吳克剛,傅光明.爆破拆除建筑物時的安全距離影響因素分析[J].采礦技術,2007,24(3):122-124.

[8]譚 權,張新寧.全總老辦公樓爆破拆除中安全管理規范化[J].工程爆破,2004,10(2):77-79,50.

[9]吳劍鋒.武漢飯店爆破拆除工程安全監理[J].工程爆破,2002,8(1):71-72,52.

[10]侯德福.特殊條件下爆破拆除時的安全防護[J].中國鉬業,1998,22(3):37-39..