第7章建筑物拆除爆破

定向倾倒坍塌
定向倾倒坍塌的长处
原理简明直观，技术设计可靠。 前期施工工作量相对说并不大, 防护相对容易。 风险小，效果好。

定向倾倒坍塌的不足 -1

拥挤的大中城市中允许倒塌的空间范围往往 明显不足。 倒塌后解体较差。 楼房倾覆后，高楼所具有的巨大位能大部分 转化为落地时的冲击动能，导致触地塌落振 动剧增，对周边建筑物产生明显的不良影响。 能量转化分配比例不甚理想 .

原地坍塌的不足
大量爆前与爆时的施工工作量。 大大增加全面防护的经济成本。 气浪与高空飞石的极大安全风 险。

6.1.2 逐跨坍塌
逐跨坍塌原理



逐跨坍塌较好地运用了剪切破坏原理，通过跨与跨之间的 起爆时间差使跨间产生剪切。逐跨起爆的结果不仅使楼板 、梁受到剪切破坏，也使上部未经处理的楼层在下部楼层 跨坍的过程中不断受到剪切、挤压、冲击而良好解体， 同时，逐跨坍塌的最大优点在于触地振动可以减到最小。 这是由于先爆跨在坍落过程中，受到未爆跨的牵扯，减小 了触地冲击能量，同样由于牵扯作用，减缓了上部建筑下 落的速度，而下部楼层的碎渣又成了上部楼层的减振垫渣 。因此在触地振动控制要求比较高时，采用逐跨坍塌方式 不仅能减小振动， 其爆前处理和钻爆工作量仅大于“定向倾倒”，而要小于 其他爆破拆除方式。
1
B32 X
C
D14
C3 A24 C4 C6 A25 A32 X
A
A23
D11
D12 D13
Y
D21
D22 D23
DD
1
D15
24
D31 D32
D25
II区
Y
附图三:倒塌方向及延时分区（1）
（3）切割照片
（4）爆后照片
6.1.4 向中间倒塌方案
实例：重庆米兰大厦B楼内向折叠爆破
东 北
西





爆破飞石█ 爆破冲击波 爆破振动 触地飞石█ 触地振动█ 触地气浪█ 钢筋反弹飞溅 粉尘
6.5.1 爆破飞石控制
土袋围挡 墙 爆破切 口 倒塌方 向
内三层草垫 外铁丝网
爆破切口
土袋围挡 墙

覆盖防护、近体防护、保护性防护
图5 烟囱飞散物防护平剖面示意图
6.5.2 触地飞石及触地振动控制

HS3（1.0）； HS5（2.0）； HS8（2.0）
B楼爆后效果
6.1.5 折叠倒塌方案
单向连续折叠
双向交替折叠
案例：温州中银大厦爆破工程




主楼地上22层，高93.05m，钢 筋混凝土框架（剪力墙）结构 主楼高宽比2.87，南面有90m的 场地，设计向南定向折叠倒塌。 设计3个爆破切口，由下至上逐 次起爆，缩短堆积长范围，减小 落地冲击振动。 1~4层，9~10层和15~16层切口 角度分别为300，110，110。
第7章
拆除爆破理论及技术
1、楼房、厂房 2、烟囱、水塔、冷却塔 3 、旧建筑基础、旧设备基础、基坑开挖
的岩石、地坪
6.1、楼房、厂房拆除方案



6.1.1原地坍塌方案 6.1.2逐跨坍塌方案 6.1.3定向倒塌方案（砍树法） 6.1.4向中间倒塌方案 6.1.5折叠倒塌方案： 单向连续折叠/双向交替折叠
6.1.1 原地坍塌方案





矮层楼房、厂房→近些年也向高层发展 建筑物的高宽比小于1，楼房周边场地的水平距离小于楼 房高度的一半（没有开阔的场地） “原地坍塌”方案要注意清空下层空间，减少堆积杂物的 缓冲作用。 （1）爆破前：需要将楼房的隔断墙进行预拆除，并清运 腾空； （2）爆破中：对其所有承重柱、墙体实施爆破。同时对 部分楼层的梁柱进行局部爆破松动， （3）爆破后：整座楼房将在自重作用下塌落，达到“原 地坍塌”拆除的目的。相邻柱体的爆破部位的高度有差别 ，可以使上层结构物下落时承受不均匀的反作用力，有利 于上层结构受剪破坏。
砖混结构施工要点



（1）为使楼房顺利坍塌，影响楼房坍塌的原承重墙和隔 断墙应预先拆除。 （2）楼梯间和现浇楼梯往往会影响楼房的倒向和解体， 爆前应将楼梯逐段切断，并在相关墙体上布孔装药，与楼 房一起爆破。 （3）砖混结构住宅，要注意卫生间、厨房的具体位置， 因其墙多、开间小、整体性较好，爆前应先作弱化处理。 否则，若这些结构在倒向前方，则会造成倾倒不彻底；若 在倒向后方，则会造成解体不充分。
中国第一爆：定向倒塌方案
中国第一爆
中国第一爆
中国第一爆
分割后的定向倾倒
北京东直门16号楼拆除爆破
（1）爆前照片
（2）建筑平面图
B21 B22 B31 B23 B13 B12
B
B24 B15 C2 C5 B25
B14
C1 A15
倒 塌 方 向
B11
I区
A14 A13 A12 A11 A22 A21 A31
缺口形状




一般认为，爆破缺口的形状在烟囱初始倾倒阶段具有辅助支撑、准确 定向、防止折断和控制后坐的作用。 在实际工程中，梯形缺口和倒梯形缺口的特点是它的三角形部分在烟 囱倾倒过程中可起到一定的支撑作用，使其倾倒过程准确、平稳、有 效防止后坐。在烟囱拆除爆破工程中大都采用这种缺口。 矩形缺口具有施工简便、布孔规整、工作量小的特点，在普通烟囱的 拆除爆破工程中也常被采用。 人字形缺口、斜形缺口等由于施工复杂的原因，除少数情况使用外， 一般很少采用。
双向折叠下缺口先爆方案



在下缺口先起爆方案中，上部缺口处支撑筒壁所受压 应力较其在上缺口先爆方案中的压应力小，上缺口处 筒壁所受的弯矩反而比在上缺口先爆方案中所受的弯 矩还大。 采用下缺口先起爆方案时有利于防止上部缺口支撑筒 壁的塌落式后坐或上段筒体炸而不倒情况的发生。 由于各种因素的影响，烟囱整体倾倒过程往往难以精 确预测，因此何时起爆上缺口也难以确定。并且现有 的烟囱折叠爆破实例没有一例采用下缺口先爆方案的 ，因此该方案的应用也存在工程经验上的困难。
6.6 烟囱、水塔爆破常见异常及原因

爆而不倒： ①爆区未炸开——单耗、网路 ②内衬支撑—— ③开口角度过小： 180-240º,以210-230º为多。 ④开口高度 过小： （1.5-5）δ ，以（2-3）δ 为多
*倒地飞溅：伤人、损坏建筑物或设施 落地的处理，不要雨后爆破 *烟囱头部甩出过远（前冲） 提前做个人工挡墙，或挖个沟 *方向偏差甚至反向倒塌 开口角度过大或过高，支撑强度不够 烟囱本身有倾斜或裂纹
砖墙+预制楼板结构


爆破最下一层承重墙和构造柱 如果有圈梁，则圈梁的关键部位应确保失 效； 炸高：限于一层
砖墙+现浇楼板结构

楼板的关键部位也需失效
框架结构

爆破最下一层的柱两端及顶部梁（切梁断 柱）
合肥17层大楼原地塌落拆除
合肥17层大楼原地塌落拆除
原地坍塌的长处
对周边环境要求低. 易将建筑物爆破坍塌后的爆堆 控制在较小范围内. 爆后楼房解体度高. 底部逐层加厚的缓冲堆碴能大 大减弱对周边环境的塌落振动 影响.
一幢22层的主楼（A楼）与一幢10层的附楼（B楼） 组成； 本次爆破B楼，采用内向折叠爆破。 A楼待B楼爆破清理完后，再实施定向倾倒。
周围环境
北
西
东
南

A楼正南11.1m处平行分布住宅小区；正北是城市主干道——洋河大道 ，其中人行道距大厦仅3m，且地下布有通讯、供电、排污等设施； 正东距B楼2m外为地下停车场；正西距A楼5m处是城市排污设施。
高耸烟囱倒塌准确性的控制




开口与支撑的对称性 对称挖缺减弱 对称填补增强 定向窗尺寸的准确性和对称性 合适的开口角度和高度 合适的爆破药量（试爆） 风向影响 注意预拆除和试爆后结构稳定性影响
百度文库
开口、定向窗、试爆窗、对称减弱

定向窗：三角形，底角25-35°，底边长（2-3）倍壁厚。 最底排炮眼离地面0.4-0.5m。
实例：广州造纸厂100m烟囱三段折叠


分别在＋60.2m、＋ 30.2m 、 ＋ 0.5m 处 开设三个爆破切口 ，三个爆破切口分 别作出爆破设计； 烟 囱 上 段 40m 向 东 倒 塌 ， 中 段 30m 向 西 倒 塌 ， 下 段 30m 向东倒塌。
折叠爆破过程
起爆时差选择：上段0;中段1.35s;下段2.4s。
开口实物
楼房的防护及触地处理
6.7 楼房爆破拆除中常见异常及原因
爆而不倒：①网络 ②单耗 *三层变二层：①炸高不够 ②延时不合理 *局部倒塌，局部不倒：砖混： 框架：楼梯

6.8 建筑物爆破拆除技术设计
预拆除问题



内部的隔墙、非承重墙、楼梯、电梯井尽量 预先拆除，以减小爆破量； 承重结构的预先拆除需确保结构体的稳定； 烟囱的内衬
条形灰土埂
倒塌中心线
灰土垫层
（b）俯视图
灰土垫层 条形灰土埂
（a）立面图 图6-22 防护垫层示意图
6.5.3 粉尘来源

楼面、地面的干渣土 爆破形成的粉碎物 触地解体的粉尘
动力

风流 倒塌过程中的冲击气浪
降尘措施



清除建筑内的渣土（减小来源）； 淋水、喷洒湿润； 水袋幕： 粉尘泡沫 防尘排栅 高压喷水系统形成的水幕墙 飞机投水弹；
6.3 旧建筑基础、旧设备基础、 基坑开挖的岩石、地坪爆破方案

旧建筑基础、旧设备基础多为浅孔爆破； 地坪也多为浅眼爆破； 基坑开挖的岩石，视岩石厚度，有浅孔爆 破和深孔爆破
6.4 视频介绍建筑物拆除

1 、150m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除 2、楼房拆除 3、冷却塔爆破拆除
6.5 高耸建筑拆除危害及控制
实例：上海电力医院逐跨坍塌拆除爆破


上海电力医院门诊搂为砖混结构，楼高5层 15m，爆破面积2066m2； 采用东西向逐跨坍塌爆破方式，由东向西 分四段逐段坍塌，相邻两段时间间隔为0.5s 。
爆破瞬间
6.1.3 定向倒塌方案
1、不同炸高形成倾覆力矩
2、不同延时间隔形成倾覆力矩
3、炸高与延时结合形成倾覆力矩
单向连续折叠方案
温州中银大厦爆破工程
温州中银大厦爆破工程
温州中银大厦爆破工程
温州中银大厦爆破工程
温州中银大厦爆破工程
按建筑结构归纳

砖混结构： 框架结构
砖混结构


砖混结构的楼房是指由砖和钢筋混凝土混 合结构的建筑物。建筑物的承重构件主要 是砖墙，也有部分钢筋混凝土抗震柱。这 类建筑是我国城市住宅的早期建筑，一般 都在7层以下。 砖混结构楼房的爆破大多采用逐跨坍落， 也有采用原地坍塌的。
上段筒 体重心
h1 θ1
L1
上切口
下段筒 体重心
L2
h2
θ2
下切口
双向折叠上缺口先爆方案


上缺口先形成时烟囱上部缺口处支撑筒壁 所受压应力较大，并且如采用上长下短的 方案时，上段筒体转动速度相对较慢。若 对混凝土材料的抗压强度估计不准，缺口 范围较大，则可能发生塌落式后坐，甚至 会发生两段筒体分离继而独立运动的情形 ，甚至可能发生倾倒方向与预定方向相反 的事故。 国内目前多采用，延时2s\4-5s\7s。
定向倾倒示意图
定向倒塌的条件



楼房运动至爆破切口闭合时，楼房的重心 移出闭合支点； 若切口闭合时重心不能完全外移，则要求 切口闭合时楼房的运动速度或冲击力足以 使结构整体或部分破坏失稳，形成楼房倒 塌、落地； 后排有一定的支撑力，使楼房能够形成定 轴转动，满足倒塌条件，避免支撑部分破 坏形成楼房下座。
常用方案

定向倾倒（要求有倾倒空间） 内向折叠
框架结构拆除爆破注意事项

框架结构拆除爆破容易发生后坐，应引起足够重 视。 （1）如后排承重立柱不处理，前排立柱爆后， 楼房在重力弯矩作用下，将使立柱在一楼和二楼 之间折断造成一楼立柱后仰，产生很大后座； （2）如后排立柱处理过高，则不能形成很好支 撑，会造成楼旁整体下座，而失去“爆高差”， 影响定向倾倒，许多爆而不倒的事故就是由此而 造成的，因此框架结构的楼房爆破一定要注意后 排转动铰点的处理，必要时应进行受力验算分析 ，才能保证这一方法的成功。
6.2 烟囱、水塔、冷却塔拆除方案

多为定向倾倒 高的烟囱场地限制， 折叠（双向、单向）
6.2.1 定向倾倒

应用较多，费用低，但需要有场地
6.2.2 单向折叠爆破


上口先响，下后延后响； 相当于两次爆破，先炸上部，后炸剩余部 分； 延期时间考虑不破坏下部的起爆网络。
6.2.3 双向折叠爆破
框架结构


国内早期大量的商住楼都是框架结构，框架结构 楼房的承重构件是钢筋混凝土立柱，它们和梁连 接构成框架，有的还和楼板浇注为一体。 框架结构楼房拆除爆破时必须将立柱一段高度的 混凝土进行充分爆破破碎，使它们和钢筋骨架脱 离，使柱体上部失去支撑。爆破部位以上的建筑 结构物在重力作用下失稳，在重力和重力弯矩作 用下，爆破柱体以上的构件将受剪力破坏，同时 将向爆破一侧倾斜塌落。如果后排立柱根部和前 排柱同时或是延时松动爆破，则建筑物整体将以 其支撑点转动塌落。