合肥17层高楼原地坍塌拆除爆破

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［３］ 袁曾忍．人工神经网络及其应用［Ｍ］．北京：清华大学 出版社，１９９９．
［４］ 姚金阶，朱以文．岩体爆破参数设计的神经网络模型 ［Ｊ］．爆破，２００５，２２（２）：３４—３６．
［５］ 郭连军，王智静，牛成俊．爆破优化的神经网络模型 ［Ｊ］．工程爆破，１９９６，２（２）：１１～１５．
者从工程实测数据和经验中提出的修正公式【２１
ｙ＝Ｋ喇（灞“
㈩
式中，ｙ为爆破时拟保护建筑物地面质点最大振动 速度，ｅｍ／ｓ；Ｑ为最大一次起爆装药量，堍，取Ｑ＝ ７７．６５ ｋｇ；Ｒ为爆心距，ｍ，取Ｒ＝２７ ｍ；Ｋ７为与爆破 方法、爆破参数、地形、地质等因素有关的爆破场地 修正系数，本次取Ｋ７０．４；Ｋ、ｄ为与爆点到计算保 护对象问的地形、地质条件有关的系数和衰减指数， 本次Ｋ＝１２０，口＝１．７６ Ｌ２１。那么
各爆破切口均自上而下顺序延期起爆。根据工程经 验及理论分析，该方案在各段爆破切口的起爆破时 差上很难确定，另外此方案爆渣高度过大，故该方案 未被采纳。
２）原地坍塌方案 原地坍塌，即对高层结构的下部进行“原地坍 塌”，对上部结构进行“定向坍塌”，向南微倾倒。Ａ、 Ｂ、Ｃ三个单元均划分４个爆点：１—４层为一个爆 点，其中１层布置３排炮眼，２—４层布置５排炮眼； ５～７层为一个爆点，其中５层布置２排炮眼，６～７ 层布置４排炮眼；８～１１层为一个爆点，其中８—９ 层布置ｌ排炮眼，１０～１ｌ层布置爆破切口，向南倾 倒；１２—１５层为一个爆点，布置４排炮眼。所有层 电梯井布置６排炮眼，楼梯间每层布置４排炮眼， Ａ、Ｂ单元的１６层和Ｃ单元的１７层不布置炮眼。 Ａ、Ｂ、ｃ三个单元各爆点均自下而上顺序延期起爆。 该方案虽炮眼较多，钻孔、装药等工作量大，但该方 案既克服了坍塌空间小的困难，又充分利用南侧 ２０ ｍ空地，可以获得较理想的爆堆范围和爆堆高 度。故最终采用原地坍塌这一方案。
ｆａｒ ｆｒｏｍ ｏｔｈｅｒ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎ ｓｅｒｖｉｃｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｃｏｌｌａｐｓｅ ｉｎ—ｓｉｔｅ ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ
ｂｌａｓｔｉｎｇ ａｄｏｐｔｓ ｔｏ ｌａｙ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｃｕｔｓ ｉｎ ｓｔｏｒｅｙｓ ａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｆｏｒｍ ｄｏｗｎ ｔｏ ｕｐ．Ｔｈｅ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｉｓ ｉｄｅａｌ．Ｔｈｅ
７爆破效果及思考
“维也纳森林花园”一期高层公寓１４住宅楼于 ２００５年１２月１０日上午９时准时起爆，整个大楼起 爆历时约为３．５ Ｓ，大楼整体倒塌、倾倒全过程持续 时问在１０ Ｓ以内。大楼塌落后，大楼１～１０层顶梁 及墙、柱完全破坏，层与层之间没有明显界线；１ｌ一 １５层墙柱完全破坏，顶梁完好，层与层叠在一起，有 明显的界线；Ａ、Ｂ单元１６层及ｃ单元１６一１７两层 整层完好（没有布置炮孔），爆堆高１３．５ ｍ，爆堆基 本处于原大楼占地范围内，对北侧黄山路沿线的压 电线、通讯电缆、自来水管通道及煤气管道等公共设 施没有影响。爆破之后经检查，爆破对距离公寓楼 北１０ ｍ的大型广告牌和南２０ ｍ正在施工的建筑毫 无影响，周围民房的玻璃窗也无一破损，飞石最远距 离控制在６０ ｍ以内。爆破完全达到了预想效果。
对框剪结构高楼实施原地坍塌爆破尚缺可供参 考的经验。合肥市１７层高楼原地坍塌爆破钻凿炮 眼达５．３万个、雷管用量达６万发，这在国内尚属少 见。本工程爆破是否可减少对某些楼层的爆破，或 是否可减少某些楼层炮眼排数，假若工期允许可否 于爆前对部分剪力墙进行预拆除以减小一次爆破
第２３卷第１期
郑德明等合肥１７层高楼原地坍塌拆除爆破
１ 工程概况
合肥市人民政府为结合合肥市大蜀山风景区整 治建设，规划合肥市重要的景观轴线和园林大道，决 定调整黄山路的道路线型，对黄山路局部路段进行 取直改造。维也纳森林花园１４楼位于调整后的黄 山路路幅内，所以决定进行爆破拆除。 １．１工程环境
本次爆破拆除对象“维也纳森林花园”一期高 层公寓ｌ。楼周围环境复杂，东侧５ ｍ左右有一条施 工便道；南侧和西南侧约２０ ｍ处为同期工程的２’、 ３。及４’楼，其中距离２’楼最近，约为２０ ｍ，南侧１０ ｍ
万方数据
选用ＨＳ７段。用毫秒延期导爆管雷管来控制各单 元层问起爆微差，每层孔内导爆管雷管经簇联后由 导爆四通联成２个多通路闭合网路，然后再经８条 通路与相邻层并联。
５爆前预处理
为减少炮孔数量，降低成本，使大楼在坍塌过程 中各单元之间不相互牵制，在爆前对拟爆破拆除高 楼的某些结构进行了预拆除：
１）用镐头机拆除１、２层电梯井北侧井壁； ２）人工剪断Ａ栋和Ｂ栋间伸缩缝处的部分钢
６．３塌落震动
起爆后，Ａ、Ｂ、Ｃ三单元的１．４层间隔０．５ Ｓ相 续起爆，塌落后对底部有３次冲击，由于Ａ栋最高，
共１７层，塌落时对高楼底部的冲击最大。不考虑建
筑物在空中解体时的相互牵制作用，在极端情况下，
把４～１７层下落加速度取最大值ｇ，视为自由落体 运动，其激发的最大地表振动速度可根据经验公式 估算‘５，６］
２０ ｃｍ。
２爆破方案选择
由于爆破环境十分复杂，只有拟爆破拆除大楼 南侧２０ ｍ内有限的可利用空间，经反复讨论研究决 定排除定向倾倒方案，初步考虑双向交替折叠倒塌 方案和原地坍塌方案。
１）双向交替折叠倒塌方案 双向交替折叠倒塌，即是将多层楼房分层实施 “定向倒塌”。对于Ａ、Ｂ单元，分４段进行双向折 叠。１３—１４层设爆破切口，向南定向倒塌；９～１０层 设爆破切口，向北定向倒塌；５～６层设爆破切口，向 南定向倒塌；１～３层设爆破切口，向北定向倒塌，其 中１层布满炮孔全炸。对于Ｃ单元，也分４段进行 双向折叠。１４～１５层设爆破切口，向南定向倒塌； ｌＯ—１１层设爆破切口，向北定向倒塌；６—７层设爆 破切口，向南定向倒塌；ｌ一３层设爆破切口，向北定 向倒塌，其中１层布满炮孔全炸。Ａ、Ｂ、Ｃ三个单元
２．Ｗｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｏｌｏｇｙ－Ｗｕｈａｎ ４３００７０－Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：
Ａ １７／１６－ｓｔｏｒｅｙｅｄ ｈｉｓｈ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｗａｓ ｄｅｍｏｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｏｎｌｙ ２０ ｍ
处还有一临时办公简易房；西侧约５ ｍ即为该小区 人口；北侧约１０ ｍ即为黄山路，沿路有高压电线、 通讯电缆、自来水管通道及煤气管道等公共设施，如 图１所示。
收稿日期：２００５—１２—２０． 作者简介：郑德明（１９６４一），男；滁州：滁州爆破公司高级工程师
图１爆破环境平面示意图（单位：ｍ）
万方数据
第２３卷第１期
郑德明等合肥１７层高楼原地坍塌拆除爆破
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１。２结构情况 拟拆除高楼东西长约８４．４ ｍ，南北宽约
１３．６ ｍ，总建筑面积１８ ８６８ ｍ２。大楼共划分为Ａ、 Ｂ、Ｃ三个单元，其中Ａ、Ｂ单元建至１６层，高５０ ｍ；Ｃ 单元建至１７层，楼高５３ ｍ。楼层结构为框剪结构， 内有电梯井、楼梯间作为核心筒，结构稳定，抗震设 防烈度设计为７度。大楼１～２层的剪力墙及暗柱 厚度均为２５ ｃｍ，３～１７层的剪力墙及暗柱厚度均为
２）加强堵塞。为提高堵塞质量，对炮孔先只进 行局部堵塞，到最后再完全堵塞；
３）给拟爆破高楼从上到下披挂建筑用密目尼 龙安全网，将爆破部位全部包覆起来。
６．２爆破地震效应 本次爆破主要考虑爆破震动对其西南侧距离
２０ ｍ的２８楼是否会有损害影响，工程爆破中爆破地 震效应通常可用质点最大振动速度来表征，我国学
摘要：合肥市一拟爆破拆除的公寓住宅楼为１７／１６层高楼，但其距周边在建在用建筑物和公用设施最大
距离仅２０ ｍ，没有倒塌场地。为此，采用多层布置爆破切口、自下而上起爆的原地坍塌拆除爆破方案。该次
爆破取得了理想效果。介绍了该次爆破的爆破方案选择、爆破参数、安全防护技术及爆破效果。
关键词：拆除爆破；原地坍塌；塌落震动
第２３卷第１期 ２００６年３月
爆破
ＢＬＡＳＴＩＮＧ
Ｖ０１．２３ Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２００６
文章编号：１００１—４８７Ｘ｛２００６）０１—００４８—０４
合肥１７层高楼原地坍塌拆除爆破
郑德明１，余德运１”，曹跃２，谭海２
（１．滁州爆破公司，安徽滁州２３９０１１；２．武汉理工大学爆破研究所，湖北武汉４３００７０）
万方数据
Ｋ－ｏ．０８（羚ｊ＝Ｍ厨（３）
式中，Ｊ『为建筑物的触地冲量，Ｐａ；Ｍ为下落构件质 量，ｋｇ，这里Ｍ＝３．７９×１０６ ｋｇ；Ｈ为构件重心所在位 置高度，ｍ，取日＝２２ ｍ；Ｒ为着地点中心到测点的距 离，ｍ，取Ｒ＝２７ ｍ；ｇ为下落加速度，ｍ／ｓ２，取ｇ＝ ９．８ ｍ／ｓ２；ｏｒ为指数，取ａ＝１．６７【５Ｊ。
３爆破参数
本次高楼拆除爆破炮眼直径为咖４０ ｍｍ，炮眼 垂直于墙面，三角形布置。根据类似工程经验‘卜３１ 并经现场多次试爆效果分析，本次高楼拆除爆破实 际采用的爆破参数列于表１中。
表１爆破参数与药量表
４爆破网路
本次拆除爆破网路采用半秒延期导爆管雷管孑Ｌ 内延时和毫秒延期导爆管雷管：ｆＬｇｆ，延时相结合的双 闭合复式起爆网路。其中，Ａ单元１～４层孑Ｌ内选用 ＨＳ２段，５～７层孔内选用ＨＳ３段，８—１１层孔内选 用ＨＳ４段，１２～１５层孔内选用ＨＳ５段；Ｂ单元１—４ 层孔内选用ＨＳ３段，５～７层孔内选用ＨＳ４段，８— １１层孔内选用ＨＳ５段，１２～１５层孔内选用ＨＳ６段； Ｃ单元１—４层孔内选用ＨＳ４段，５～７层孔内选用 ＨＳ５段，８～１１层孔内选用ＨＳ６段，１２一１５层孔内
ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｇｒａｍ。ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ－ｓａｆｅｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｉｓ ｉｎｔｒｕ－
ｄｕｃБайду номын сангаасｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ ｂｌａｓｔｉｎｇ；ｉｎ—ｓｉｔｅ ｃｏｌｌａｐｓｅ；ｃｏｌｌａｐｓｅ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ
Ｖ＝１２０×０．４ｆ』！！：垒兰ｌ
、 ２７ ，
＝１．８６ ｃｎ∥ｓ（２）
即本次拆除爆破过程中，同期２４楼地表质点最
大振动速度为１．８６ ｃｍ／ｓ。该值小于中华人民共和 国国家标准《爆破安全规程》规定的钢筋混凝土框
剪结构建筑物地面质点的安全振动速度５ ｃｍ／ｓ（主 振频率为５０—１００ Ｈｚ时）Ｈ Ｊ，因此本高楼爆破震动 显然不会对西南侧同期２４楼造成伤害。
爆破
２００６年３月
筋； ３）人工拆除所有室内砌筑砖墙。
６ 安全技术
６．１爆破飞石 由于拟爆破拆除高楼为钢筋混凝土剪力墙结
构，墙体薄、炮眼浅，爆破部位最高达５０ ｍ，爆破飞
石要重点防护。本次高楼拆除爆破中防护爆破飞石 主要采取以下措施：
１）对于大楼外墙，由室内向室外打眼，并适当
减小钻孔深度，减小装药量，仅对外墙弱炸即可；
中图分类号：ＴＵ ７４６．５
文献标识码：Ａ
Ｄｅｍｏｌｉｔｉｏｎ ｏｆ ａ １７·－ｓｔｏｒｅｙｅｄ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｂｙ Ｉｎ－ｓｉｔｅ Ｂｌａｓｔｉｎｇ
ＺＨＥＮＧ Ｄｅ—ｍｉｎ９１，ＹＵ Ｄｅ－ｙｕｎｌ一，ＣＡＯ Ｙｕｅ２，ＴＡＮ Ｈａｉ２ （１．Ｃｈｕｚｈｏｕ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｃｏ，Ｃｈｕｚｈｏｕ ２３９０１ １－Ｃｈｉｎａ；
按式（３）计算得高楼坍落冲击所引起的振动速 度Ｋ＝８．０７ ｅｍ／ｓ。该值已超过了中华人民共和国 国家标准《爆破安全规程》规定的钢筋混凝土框剪 结构建筑物地面质点的安全振动速度４ ｃｍ／ｓ（主振 频率＜１０ Ｈｚ时）Ｈ Ｊ。但是，考虑到塌落震动会对周 围建筑物造成损坏影响，１层沿底部向上只布置３ 排爆眼，预留墙体缓冲塌落冲击，此外，爆前在拟爆 破高楼四周预挖一条宽２ ｍ，深１．５ ｍ的减震沟，经 减震沟后，质点振速将至少减小３０％一４０％［４】。另 外，一方面大楼空中解体时的相互牵制作用转化了 相当部分坍塌体势能大大削减了塌落冲量；另一方 面坍塌大楼为薄体剪力墙结构，在触地冲击过程中 不是整体刚性作用，而是边触地边压剪解体，所以其 真正触地冲量将比上述估算值小得多。经爆后检 查，拟爆破高楼原地坍落后，塌落震动没有对西南侧 同期２。楼造成伤害。