复杂结构建筑群爆破拆除工程

1.2.1结构特点

(1)该窑根基稳，重心低，窑体高大且双座并列整体复合，爆破后不易形成定向坍塌。

(2)整体为多层复合型，且有空间保温隔层，强度不一。

(3)块石充填结构层，孔隙多且不规则，炸药利用率低，爆破效果差。

1.2.2四周环境

东5m处为南口养鸡场围墙和简易平房，需保护。南9m处为10kV高压线，或停电，必须保障安全。西、南50m为南辛公路，北向50m外为厂区车间。

2   爆破设计及施工特点

2.1 结构连接建筑物的爆破拆除

2．1．1按结构差异分割孤立

首先爆破煤料库、通廊、破碎间、熟料间、天桥等外围建筑和交接性建筑，不能改线分割孤立主厂房、提升机房、附属料仓等。使天桥向北倾斜，其他构筑物原地坐塌。

2.1.2辅助爆破

主厂房内10座立窑，不按一般烟囱、水塔的爆破方法处理，为使其与主厂房同步爆倒，而药包量又不太大，在立窑倒向面两侧先用爆破方法开设孔洞，增加倒向部位的临空面，减少主体起爆时总药量。

2.1.3主体爆破

建筑群主体采取错开起爆时间、同步异向爆破。

(1)主厂房与10座立窑同步爆破，为防止10座立窑原地坐塌而支撑主厂房，影响主厂房的倾倒解体，立窑非倒向面不爆。立窑倒向面采用低爆破缺口，与主厂房倒向面同时起爆，利用主厂房形成较大的倾覆力矩带动立窑倾倒。

(2)为确保车间变电站的安全，且不与附属料仓架立，提升机房设计按对角线方向向东北方向倾倒。

(3)盛有大半仓生料的圆形和方形四座连体附属料仓，由于重心低，不容易偏离，难以倾倒解体，为防止坐塌，采用2／3部位为支点最后爆破，迫使其向南倾倒。

2.1.4爆破方式

(1)爆高差与时差相结合。为使复杂结构建筑物定向倾倒解体，必须有一定的塌落高度和塌落差，使其能按预想的方向产生较大的倾覆力矩和落地速度。倾倒时各构件自然会弯曲拉压破坏和落地撞击破坏解体。按以往单一结构物实爆经验，仅用爆破高度差控制倾倒，后坐距离大，直接威胁被保护物的安全，且不易控制一次齐爆药量。如仅用起爆时间差控制倾倒，则建筑物材质不清，时间掌握不准，弄不好会坐塌成整体。只有实施爆破高度差和起爆时间差相结合，才能使复杂交织物定向倾倒解体。

(2)大小药量相结合。为使建筑物定向失稳，在倒塌方向上的墙柱底层需用大药量，使墙柱炸散，而上部只要求松散，采用小药量。

2.2 复合结构体

2.2.1爆破方法

在复合结构窑体底层开设爆破缺口，并在其横截面上分段开口，纵剖窑体，分割底层缺口爆破部位，变厚壁圆筒形窑体分为三个曲面支撑块，使其整体形成缺口，造成失稳而定向倾倒解体。

利用北向窑门实施局部纵剖，在缺口支撑块纵剖面各复合层上钻孔，从室外地平以上5m以内北半部根基部位一次爆破，使其充分破碎，失去支撑窑体的作用，造成整体重心偏移，在窑体上部重心偏移力矩作用下，被保留的转轴支撑块内侧受压，外侧受拉，当偏心矩大于窑体支撑断面边缘抗弯刚度时，则全部失去支撑作用，双座窑体向北定向坍塌倾倒。

2.2.2辅助性施工

可以把窑体看成近似轴对称的均质圆筒体，从下列简单几何关系可知(图3)：

(1)将窑外缘周长分成三等份，使C点在转轴支撑块范围内，A、B两点在缺口支撑

块范围内，A、口、c三个部位具有一定的强度，就能支撑圆筒窑体的平衡和稳定。正面开口和对称开口弦长由缺口支撑块弦长确定，根据机械施工能力确定缺口支撑块弦长，考虑7655凿岩机在该窑复合各层上水平钻孔深度能在2.5～3.Om范围内，药孔参数最小抵抗线取0.7m左右，缺口支撑块弦长取3.2m。

(2)开设高5m、弦长6.1m的正面口，暴露复合窑体结构。以C点为中心开设对称口，保留1／3周长范围的转轴支撑块，两个对称口高5m、弦长6.1m，从而使单窑形成了三足支撑结构。

3   爆破效果

(1)1991年8月11日实施了对结构连接的建筑物的爆破。按原设计方案由东向西、由北往南各建筑物同步异向倾倒解体。全工程使用雷管3674个，炸药247.65kg，爆破时工厂未停工，1m处电缆沟中电缆、35kV变电站及架空高压线照常送电，周围一切安然无恙。

(2)1998年8月，复合结构立窑爆破拆除起爆后，双窑重心向北产生偏移，整体自然下落，在倾覆力矩作用下，双座立窑定向倾倒，缺口上沿着地后，由于爆破动载使窑体发生轴向和横向振动，而轴向上的应力发生变化，产生裂纹，随着倾倒的进行，裂纹扩展，窑体自下而上碎裂，复合结构物全部坍塌解体，整体浇筑楼板和顶盖撕裂，向北定向滑移，置于主体碎渣前沿。