周浩倉
(1.江西國泰五洲爆破工程有限公司, 江西 南昌 330038;2.長沙礦山研究院有限責(zé)任公司, 湖南 長沙 410012)
隨著城市拆除爆破項(xiàng)目向高、大、異型結(jié)構(gòu)建筑方向發(fā)展,爆破工作者除了需要提升爆破設(shè)計(jì)理念和改善施工方法外,還面臨著爆破環(huán)保、起爆網(wǎng)絡(luò)安全、炮孔準(zhǔn)爆及爆破危害等諸多問題。為保證爆破施工過程中爆破器材的安全與施工人員的安全,同時(shí)減少爆破危害對周邊建筑和設(shè)施及人員的損傷,確保拆除爆破中不出現(xiàn)安全問題和盲炮至關(guān)重要。因此,根據(jù)多年拆除爆破中盲炮發(fā)現(xiàn)與處理的經(jīng)驗(yàn),詳細(xì)分析了拆除爆破盲炮產(chǎn)生的原因及處理方法。
江西省原建設(shè)大廈為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),共15層,包含2層夾層,呈長方形東西走向,長37.8 m,寬18.6 m,高61.5 m,內(nèi)含2個(gè)電梯井,3個(gè)樓梯,負(fù)一層至二層梁、柱、地下室底板、電梯井壁砼的強(qiáng)度等級為C35,三層至八層的梁、柱、電梯井的砼強(qiáng)度為C30。圖1為建設(shè)大廈1-5層結(jié)構(gòu)平面圖,每層由立柱和剪力墻組成,其中60 cm×60 cm的立柱7根,50 cm×50 cm的立柱2根,60 cm×120 cm的6根,60 cm×100 cm的3根,50 cm×80 cm的3根,70 cm×95 cm的3根,65 cm×30 cm的2根,剪力墻有兩種規(guī)格,分別厚24.0 cm和厚25.0 cm。
本工程位于江西省政府大院內(nèi),南鄰省府北一路,東鄰省府西二路,拆除區(qū)域西南面30.0 m處為八一廣場,西面6.0 m處為廣場北路,28.0 m處為商業(yè)廣場,路邊有眾多民用建筑,屬于非拆區(qū)域,人員來往密集,車輛往來多,南面30.0 m處有高壓線,西北角為省政府大門門樓,距離被爆樓房3.0 m,北面12.0 m為商店和停車場,東北面25.0 m處為汽車銷售店,東面60.0 m為政府部門辦公樓,需要爆破的樓房處于南昌市中心地帶,且前身為省政府機(jī)關(guān)辦公場所,眾多媒體與社會人士密切關(guān)注此次爆破。
圖1 底層平面結(jié)構(gòu)圖
爆破前按照設(shè)計(jì)對樓房進(jìn)行預(yù)處理,以確保樓房爆破按照設(shè)計(jì)方案順利倒塌,爆前預(yù)處理工作主要有:拆除大樓的門、窗、管線及內(nèi)部設(shè)備等;拆除主樓與圍墻等附屬結(jié)構(gòu);拆除鉆孔爆破區(qū)域內(nèi)樓層的隔墻;局部拆除樓梯和電梯井;局部處理部分梁。
(1) 爆破切口。在本次設(shè)計(jì)中采用上下兩個(gè)切口,其中上部切口位于9樓和10樓,下部切口位于1樓、2樓和3樓(見圖2),采用雙切口是為了縮小樓房倒塌范圍,保護(hù)樓房前面高壓線、電線桿及配電設(shè)施。
(2) 爆破方案。根據(jù)樓房結(jié)構(gòu)情況和周邊環(huán)境,采用由北向南使樓房定向倒塌同時(shí)逐跨從東向西分區(qū)塌落。
(3) 爆破參數(shù)。主要立柱爆破參數(shù)及裝藥結(jié)構(gòu)見表1。
圖2 爆破切口
截面尺寸/(cm×cm)孔距/cm炮孔排數(shù)孔深/cm炸藥單耗/(kg/m3)單孔藥量/g裝藥結(jié)構(gòu)60×60351401.5200連續(xù)60×120351951.5400間隔60×100351751.7350間隔50×80351601.4200間隔65×30301501.7100間隔50×50301351.5160連續(xù)70×95401701.5400連續(xù)
(4) 起爆網(wǎng)絡(luò)。采用下部缺口先起爆,上部缺口后起爆,同排立柱上下缺口時(shí)差500 ms。每個(gè)炮孔內(nèi)采用單發(fā)導(dǎo)爆管雷管,孔外每根立柱及墻體采用2發(fā)1段毫秒導(dǎo)爆管雷管綁扎后采用塑料導(dǎo)爆管和四通連接成復(fù)式閉合多通道傳爆網(wǎng)路,不同樓層采用3段毫秒導(dǎo)爆管雷管延時(shí),以改善爆破效果和使樓房在空中充分扭曲變形而解體。
(5) 爆破效果。起爆后樓房按照設(shè)計(jì)順序快速下落并傾斜,塌落后爆堆呈錐形,樓房橫梁、柱子及樓板塌落后逐層疊起、全部破碎斷裂,且距樓房后側(cè)3.0 m的省政府大門門樓完好無損,爆堆塌落距其1.2 m。
爆破后清理爆渣時(shí),一樓后排電梯間與樓梯間交匯處,發(fā)現(xiàn)有一長1.8 m的80 cm×80 cm鋼筋混凝土柱子上有11個(gè)炮孔發(fā)生拒爆(見圖3),鉆孔形狀與原設(shè)計(jì)一致,炮孔保留完整,但僅有兩個(gè)炮孔外留有部分導(dǎo)爆管,其余炮孔導(dǎo)爆管在孔口處被切斷,從外部形狀分析11個(gè)炮孔雷管和炸藥均未爆炸,產(chǎn)生盲炮的原因分析主要有以下幾點(diǎn):
(1) 由于電梯井及樓梯間都是剪力墻結(jié)構(gòu),且柱子密集,造成需裝藥炮孔數(shù)多、炮孔內(nèi)雷管分組捆聯(lián)組數(shù)也多,容易在防護(hù)時(shí)將個(gè)別分組覆蓋在防護(hù)體內(nèi)造成漏聯(lián)或者在將分組好的網(wǎng)路引防護(hù)體時(shí)卻掛在不易被發(fā)現(xiàn)的位置,造成整體網(wǎng)路連接時(shí)未認(rèn)真查看而漏聯(lián)。
(2) 在網(wǎng)路連接或防護(hù)施工過程中,損壞了引爆該組傳爆雷管的導(dǎo)爆管,造成盲炮。
(3) 因爆破裝藥期間,雨天空氣濕氣大,導(dǎo)致導(dǎo)爆管受潮,發(fā)生傳爆中斷或無法傳爆,造成后續(xù)雷管或炮孔拒爆。
綜上分析,對盲炮進(jìn)行處理,以確保人員安全。
圖3 盲炮
在爆渣清理到接近爆破部位時(shí),采取“先查看、輕清理、慢挖運(yùn)”的方式進(jìn)行,確保施工人員安全,發(fā)現(xiàn)疑似盲炮時(shí)立即停止挖運(yùn)和清理工作,邀請?jiān)O(shè)計(jì)者和具有豐富爆破經(jīng)驗(yàn)的爆破作業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn),若正式確認(rèn)盲炮存在,應(yīng)馬上及時(shí)封鎖現(xiàn)場,撤離人員和設(shè)備,同時(shí)立即組織人員進(jìn)行盲炮處理,并尋找適合的處理位置,以確保安全。
(1) 將發(fā)現(xiàn)盲炮的位置及部位警戒,由爆破工程技術(shù)人員、爆破員和安全員進(jìn)行現(xiàn)場詳細(xì)勘察,提出初步處理意見和辦法,一般情況下盲炮所在部位已經(jīng)和原建筑結(jié)構(gòu)脫離或分離,所以盡量在現(xiàn)場將盲炮部位移至安全地點(diǎn),使其不與爆破的堆渣混合在一起,以免發(fā)生爆炸引起更多飛石。
(2) 在移動盲炮所在部位時(shí),要做到輕輕搬運(yùn)或移動,絕對避免機(jī)械產(chǎn)生火花或強(qiáng)撞擊遺留在炮孔外的導(dǎo)爆管,炮孔口盡量朝上,在到達(dá)安全地點(diǎn)后,要安全的擺放好盲炮部位(見圖4),為處理盲炮做好準(zhǔn)備,以便不再進(jìn)行重新翻動盲炮部位,減少安全風(fēng)險(xiǎn)。
圖4 盲炮位置擺放
(3) 盲炮處理方法一是對堵塞炮泥已經(jīng)變硬的盲炮,需將炮孔的堵塞物先慢慢仔細(xì)的掏出,然后用有一定壓力的水管對著炮孔沖,沖出全部堵塞炮泥,發(fā)現(xiàn)雷管和炸藥時(shí)停止沖水,回收炸藥和雷管;二是對堵塞炮孔的炮泥沒有變硬且容易掏出的,用木、竹或其他不產(chǎn)生火花的材料制成的工具,輕輕的將炮孔內(nèi)堵塞物掏出,回收雷管和炸藥。
(4) 對于回收的炸藥和雷管,因數(shù)量很少,經(jīng)過公安同意和審批,在現(xiàn)場尋找一個(gè)安全的地方,采取好防護(hù)措施和消音措施后,采用分次分批、多次少量的方式進(jìn)行引爆。
(5) 對銷毀后的場地和范圍進(jìn)行詳細(xì)勘察和檢查,防止有殘留的炸藥和雷管沒有發(fā)生全部爆炸,以免流入社會造成危害。
(1) 爆破拆除中應(yīng)對施工人員和技術(shù)人員進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)交底和培訓(xùn)、熟悉被爆建構(gòu)筑物結(jié)構(gòu),特殊部位由設(shè)計(jì)者參與施工組織,防止出現(xiàn)安全隱患,嚴(yán)格杜絕盲炮。
(2) 對樓梯、電梯井、剪力墻和柱子密集地方要仔細(xì)檢查每個(gè)炮孔,防止漏聯(lián)或漏掉炮孔,造成盲炮。
(3) 拆除爆破的盲炮往往是由一種或多種因素綜合造成的,必須采取綜合措施才可避免盲炮產(chǎn)生。
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