拆除设计考试题参考答案

拆除设计1：桁架结构厂房房顶聚能切割拆除爆破

设计要求：爆破方案、爆破点的选取及理由、线型聚能切割器的结构及起爆网路

采用聚能切割爆破技术对桁架结构构筑物进行拆除，具有安全性好、操作方法简单易行，且具有良好的经济效益等优点。

聚能切割爆破技术的作用原理是：利用切割器（聚能装药）切断构件关键承重部位形成缺口，使之失去承载力和结构的整体稳定性，并在其自重的作用下原地坍塌和定向倒塌。 1、爆破方案

桁架构件螺纹钢筋外包混凝土的断面尺寸较小（15cm ×15cm ），难以实施钻孔爆破，因此，采用聚能切割爆破技术对桁架结构厂房房顶进行拆除是切实可行的。

由于桁架结构的支撑架是支撑整个屋顶及天窗的关键结构，切断支撑架后，屋顶将失去支撑，其整体稳定性随之破坏，最终会在其自重作用下失稳而坍塌。

综上所述，选择利用聚能切割爆破技术切断房顶支撑架使之失稳坍塌的爆破拆除方案，对桁架结构厂房房顶进行拆除。 2、爆破点的选取及理由

在支撑架两侧的上弦3、腹杆4、下弦5处对称布置3个爆破切割点，为避免屋面顶向一侧倾倒而损坏行车轨道和牛腿柱，在每个支撑架下弦的中点6处设置一个爆破点，用裸露药包（1.5~2.5kg ）实施裸露爆破，但起爆时间要比两侧的爆破切割点提前100~125ms ，该点与其他切割点呈三角形布置，由于牵引作用可确保屋面顶及支撑梁尽可能向中间倒塌，同时还能避免屋面顶下落时对行车轨道造成破坏。 为确保能够完全切断桁架梁，在安放聚能切割器的位置（爆破点）先利用人工将包覆在螺纹钢筋外的混凝土剔除，以使聚能切割器直接与钢筋接触（图b 中的1为切割器安放点）。

3、线型聚能切割器的结构

采用线型聚能切割器。对其要求是制作的切割器既要有足够的切割能力（满足切割桁架的要求），又不能有太多的剩余能量（避免对周围环境产生危害影响），同时还要便于安放。因此，将线型聚能切割器的结构设计成内部为铸装固体炸药并带有“V ”型槽的长圆柱体装药结构。切割器的金属药型罩选用紫铜罩，考虑到制作方便，将张开角设计成90°。聚能装药的外壳选用不产生危害飞片的纸壳。

混合炸药

紫铜罩

导爆索

外壳

装药选择：聚能切割器的装药必须选

择高能量、高密度、高稳定爆轰的“三高”

炸药。选择炸药时应综合考虑其成本、加工工艺、尽量提高装药密度等，并通过试验确定。可以采用60TNT/40PENT 熔铸混合炸药作为线型切割器的主装药。

线型聚能切割器的尺寸：直径40~50mm ，长度100~125mm 。 4、切割器的安放及起爆网路

经过外包混凝土剔除处理后，在每根桁架构件已局部裸露的4根螺纹钢筋上分别安放一个切割器，将安放在支撑架一侧上弦、腹杆、下弦上三处共计12个切割器用导爆索连接在一起，作为一个起爆点。两侧起爆点共计24个切割器作为一组采用同段雷管进行起爆。采用ms 导爆管雷管起爆网路，为保证整个起爆网路能够可靠起爆，采用复式起爆网路。

起爆网路示意图（1、3、5为雷管段别）

拆除设计3：八层砖混结构楼房拆除爆破 设计要求：根据已知条件进行楼房拆除爆破的技术设计

1、爆破拆除方案的确定

根据待拆砖混结构楼房的结构特点及周围环境条件，采用定向倾倒爆破方案对

楼房进行拆除。由于北侧具有较开阔的场地，倾倒方向为正北方向。 爆破缺口的形式及高度：采用梯形爆破缺口，和倒向相反方向一侧的砖墙不需

要钻孔。1区的钻孔爆破高度到三层；2区的钻孔爆破高度为二层。 M

1区

2区

爆破缺口示意图 2、爆破参数确定

墙体及构造柱（墙厚B =24cm ） 1）最小抵抗线W ：W=B/2=12cm 。

2）孔深l ：l = 0.6B=16cm 。

3）炮孔间距a ：a=2.5W = 30cm 。 4）炮孔排距距b ：b=0.85a= 25cm 。

5）单孔装药量Q ：取炸药单耗q = 1200g/m 3，Q=qabB= 21.6g ，取实取25g ，倾斜孔实取30g 。 3、钻孔及炮孔布置

采用水平钻孔，梅花形布孔方式。

250250250

300

300

炮孔布置示意图

每层布置的最大钻孔高度h = 1.5m 。 4、预处理

非承重墙可以预先处理，但应保证整体的稳定性。爆破缺口范围内的门窗拆卸，楼梯断开、厕所进行弱化处理等。 5、起爆网路设计

采用非电导爆管复式起爆网路。孔外分段延期起爆，孔内用5段ms 雷管，孔外用3段ms 雷管。为避免同时起爆造成1区影响2区的倒塌，1区和2区之间的间隔时间为 1.5s （采用高精度长时延期雷管）。

5、安全验算及防护措施 1）单段最大允许药量的估算(最近距离R =

20m )，由拆除爆破质点振动速度估算公式 3/1???

????

????

??'

=R K K V Q α 取K / = 0.5、K =100、.02=α、=V 3cm/s ，经计算，其单段最大允许药量为Q = 117kg 。因此，当建筑物类型的安全允许振动速度为3cm/s 、距爆源中心距离为20m 时，应严格控制单段最大药量不许超过117kg 。

2）触地振动效应的验算 塌落震动由下式验算 βσ]/)/[31

R mgH k V t （=

大楼逐段坍塌，下落构件质量按大楼自重的1/3估算，m=2166t ，g 为重力加速度，9.8m/s 2构件中心高度H=12m ，地面介

质破坏强度去σ=10Mpa ，安全距离R=35m ，衰减系数t k 、β取，t k =3.37，β=1.66，经过计算，在居民楼处塌落震动引起的地表质点振动速度为2.51cm/s 。小于国家规定的安全标准。

降低触地振动可通过挖减振沟或在倾倒方向上垫两道软质缓冲土堤降低触地冲击振动强度；对飞石应进行严格覆盖、遮挡防护，尤其是西侧距离高压架线只有8m ，应在西侧进行加强遮挡和覆盖。

拆除设计4：100m 钢筋混凝土烟囱的双向折叠倒塌拆除爆破 设计要求：1）采用“东西向双向折叠倒塌”的总体倒塌方案，即上部切口在+30.00m 处，向正西倒塌；下部切口在+1.00m 处，向正东倒塌。采用先上后下的起爆顺序。 2）拆除设计包括：爆破缺口设计、起爆网路设计、安全防护设计。 1、爆破缺口设计

1）上部缺口爆破技术设计（+30m 处，外直径D = 6.57m ，壁厚δ= 30cm ，内衬红砖12cm ，隔热层5cm ）

缺口形状及尺寸：采用正梯形缺口；梯形底角为30°；下底边长D L π321=，取L 1 = 13.2m ；上底边长L 2 = 8m ；缺口高度h = 5δ= 1.5m 。

缺口内定向窗和中间预切口的布置：分别在爆破缺口两端各开一个定向窗，并在缺口中央和定向窗同时预先开设一个预切窗口（兼做试爆口）；定向窗为直角三角形，宽2.6m ，高1.5m ；中间预切口宽1m ，高1.5m 。

爆破参数：孔深l = 20cm 、孔距a = 30cm 、排距b = 25cm ，取炸药单耗q = 2000/m 3，单孔装药量Q = 45g ，缺口范围内共布置7排炮孔，采用梅花形布孔方式。

2）下部缺口爆破技术设计（+1m 处，外直径D = 7.8m ，壁厚δ= 40cm ，内衬红砖24cm ，隔热层10cm

缺口形状及尺寸：采用正梯形缺口；梯形底角为40°；下底边长L 1 = 16m ；上底边长L 2 = 9m ；缺口高度h = 2.1m 。

缺口内定向窗和中间预切口的布置：定向窗为直角三角形，宽2.5m ，高2.1m ；中间预切口宽1.1m ，高2.1m 。出灰口刚好在定向窗之内。

爆破参数：孔深l = 25cm 、孔距a = 30cm 、排距b = 30cm ，取炸药单耗q = 1800g/m 3，单孔装药量Q = 60g ，缺口范围内共布置8排炮孔，采用梅花形布孔方式。

上部缺口形状、尺寸示意图

下部缺口形状、尺寸示意图

2、起爆网路设计

确定折叠爆破起爆时差的基本原则是：下段筒体起爆时，上下段筒体之间不

会出现倾倒方向和范围的偏差，参照国内高大建筑物上下切口起爆时差的经验，根据理论分析，上下切口时差选用HS6段雷管，起爆时差为2.5秒（即上部爆破形成5

度倾斜的角度时。

四通连接块孔外传爆雷管起爆端上缺口网路下缺口网路16段Exel 长延时导爆管3、安全防护设计 1）爆破振动 爆破拆除高大建筑物时，距爆源R 处的爆破振动速度v 可按下式计算： α)/31

R Q K v （=，

式中：v 为地面质点振动速度，cm/s ；Q 为一次起爆的最大单响药量，kg ；R 为被保护对象与爆源重心的距离，m ；K 、α为场地系数及衰减系数，一般取K=50~150，α=1.3~1.5。

2）触地冲击振动：

建筑物冲击地面而引起的振动大小与被爆坍塌物的质量、重心高度和触地点底层的刚度有关，在地面没有任何缓冲物的极端情况下，目前较常用的建筑物触地振动可按下式计算：

βσ]/)/[31

R mgH k V t （=，

式中：V 为触地振动速度，cm/s ；m 为坍塌构件的质量，t ；g 为重力加速度，m/s 2；H 为构件质量重心到地面的垂直距离，m ；

σ为刚性地面的介质破坏强度，

Mpa ；t k ，β为衰减系数，一般取t k =3.37，β=1.66。 为了降低爆破振动的危害，可在正西向50~70m 之间铺设缓冲垫层。

3）飞石：

为防止爆破产生的个别飞石并减弱烟囱倾倒的落地质点振动速度，在爆破部位上、下缺口处爆破体覆盖防护，挂设3层草帘进行阻挡防护，上部加强防护。 在倒塌方向，竖立防护屏障。

4)爆破冲击波

爆破冲击波的安全距离计算公式为：

Q K R '=,式中：'

K 为与装药途径

和爆破程度有关的参数，对建筑物

'K =1~2，对人员'K =10，Q 为单段最大药量，kg 。

本工程中，一次起爆的最大药量为4.2公斤，代入上式，可得，对人员的安全距离为20.5米，对建筑物的安全距离为4米。

5）下部起爆网路的防护：防止下部起爆网路被先爆上部造成影响，搭设顶棚遮挡。

拆除设计5：高75m 砖烟囱爆破拆除设计 设计要求：确定定向倒塌方向、缺口形状和尺寸、爆破参数、起爆网路、安全防护措施

1、定向倒塌方向的确定

根据烟囱周围的环境情况（南偏西有较为开阔且可供烟囱倒塌的场地），结合烟囱的结构特点（砖结构、高75m ），为减小爆破飞石及触地振动等爆破危害对临近建筑物的影响，决定采用定向倾倒爆破拆除方案，倒塌方向（倾倒中心线）为南偏西16°（以南侧70m 处2层砖结构房屋和西南侧45m 处居民楼边缘连线的中点得到）。

2、爆破缺口形状和尺寸

1) 缺口形状

采用正梯形爆破缺口。 2) 缺口尺寸 (1) 缺口高度：根据()δ5~3≥h ，δ为

烟囱爆破部位壁厚(=δ1m )，取h=3m 。 (2) 缺口宽度：按L=2/3πD 确定，D 为烟囱爆破部位外直径(D =18.92m )，经计算L = 39.6m ，实际取L = 39m 。 3、爆破参数确定

1) 炮孔深度l ：按δ3

2=l 或

δ65.0=l 确定，取=l 650mm 。

2) 炮孔间距a ：按()l a 9.0~8.0=确定，取550=a mm 。

3) 炮孔排距b ：按a b 85.0=确定，取500=b mm

4) 炸药单耗q ：根据经验取500=q g/m 3。

5) 单孔装药量Q ：按体积公式计算δqab Q == 137.5g ，取Q = 150g 。

6) 炮孔布置：采用梅花形布孔方式，共布置7排炮孔，最下一排炮孔距地面高度为1.5m 。 4、预处理及试爆

1) 为确保烟囱按设计方向准确倒塌，倾倒爆破前，在爆破缺口的两端用机械破碎方法开设直角三角形定向窗，底角?=45α，底边长3m ，高3m 。

2) 为减少钻孔数量和降低总装药量，在确保烟囱整体稳定性的前提下，倾倒爆破前用机械破碎方法预先开设三个对称切口，切口宽2.2m ，高3m 。中间预切口兼作试爆口，根据试爆结果确定最终的单孔装药量。

3) 爆破缺口范围内的内衬在定向窗和预先切口开设后用风镐处理。

爆破缺口形状、尺寸及起爆顺序示意图（数字1、3、5、7为雷管段别） 550550

500

500500

3000

局部炮眼布置示意图

5、起爆网路设计

采用非电导爆管孔内微差起爆网路。雷管采用1、3、5、7段ms 导爆管雷管，即根据炮孔位置的不同，孔内分别采用1、3、5、7段雷管，孔外采用1段雷管作为传爆雷管。

网路连接方式：炮孔内的外露导爆管采用“大把抓”（10~15根为1簇）连接，每一把由2个1段雷管引爆，孔外传爆导爆管用四通连接成闭合起爆网路，由起爆器起爆。

6、安全防护措施 1) 爆破振动：根据允许振动速度和设计单段最大药量计算安全允许距离，若不满足安全距离要求，增加雷管段别或开挖减振沟；

2) 对飞石在爆破部位采用围挡、覆盖防护措施（金属网挂苇帘、草袋等，绑扎牢固），在重点部位加强覆盖，覆盖过程中注意保护起爆网路；

3) 施工过程中佩戴安全帽、扎安全带； 4) 触地振动防护，在倒塌方向（西南侧居民楼和房屋之间）铺设一定高度的砂、土作为缓冲垫层；

5) 做好警戒工作，警戒范围300m ；

6) 爆后安全检查，无安全隐患解除警戒。

拆除设计7：铁路大桥拆除爆破

设计要求：在选定爆破方案的基础上，进行爆破缺口的选择、爆破参数计算、起爆

网路设计

1、爆破切口高度：根据经验，桥墩形成“绞”

的爆破切口高度一般

H=（1.0~1.5）B=3.4~5.1米

在本工程中，爆破切口高度选择为4米。 2、爆破参数计算

采用2号岩石硝铵炸药，单个药包药量按下式计算。

1）最小抵抗线W

钢筋混凝土结构立柱W=0.35m~0.5m ，根据桥梁结构与施工经验，W 取0.5米，进行多层多排布药。

2）炮孔直径d 与炮孔深度L 钻孔直径选择：d=40mm 根据桥梁结构尺寸， 桥墩钻孔深度L=1.0m 桥面钻孔深度L=0.6m 3）炮孔间距a,b 孔距a=（1.2~2.0）W =0.48~0.8m ，取a=0.6m 排距b=（0.8~1.0）a=0.48~0.6m ，取b=0.5m 4）炮孔布置

在桥墩底部，离地面0.7米处开始布孔，梅花形布孔，共布置8排。 桥墩布孔图如图所示：

对于桥面，在每跨桥面上布置2~3道爆破切割线，每条切割线垂直于桥延长线，由三排孔距0.6米，排距0.5米的梅花孔组成，每条切割线上有32个炮孔，桥面布孔。装药如图所示。

5）填塞高度1l

填塞高度1l =(0.3~0.5)L

桥墩爆破1l =0.3~0.5米，取0.4米 桥面爆破1l =0.18~0.25米，取0.2米 6）单孔药量

采用2号岩石硝铵炸药，根据以往的施工经验，单位炸药消耗量q 一般为360~440kg/m 3,本工程中取400kg/m 3,单孔

药量可按如下公式计算：

b

a

l

q

Q?

??

=

对于桥墩：Q=400×1×0.6×0.5=120g

对于桥面：Q=400×0.6×0.6×0.5=75g 3、起爆网路设计

采用导爆管雷管接力式孔外微差延期起爆网路，孔外传爆雷管采用3段管，孔内采用9段管。为提高起爆网路的可靠性，孔外传爆节点上的雷管数为2发。

拆除设计8：钢筋混凝土桥墩联合爆破法拆除

设计要求：进行爆破设计，包括炮孔爆破（圆柱墩爆破；横梁切断爆破）、方形桩水下外敷药包切割爆破、起爆网路、爆破安全与防护措施

1、炮孔爆破设计

1）圆柱墩爆破设计

选择钻孔直径为90mm.。按超深1.2m进行钻孔，孔深l = H +1.2 = 9.5m，

水下爆破单耗取q = 1.2kg/m3，炮孔装药量Q = qV= 1.2×3.14×0.52×8.3 = 7.8kg。2）横梁切断爆破设计

根据横梁的截面尺寸（宽度B = 1.7m、高度h = 1.3m），

孔深l：

l=（0.5~0.65）H=0.65~0.85m，取800mm。最小抵抗线W：

W=0.35~0.5m，取400mm。

孔距a ：

a= (1.0~1.3)W=0.4~5.2m,取450mm。

排距b ：

b= (0.6~0.8)a=0.27~0.36mm，取300mm。炸药单耗q：

炸药单耗按2号岩石炸药计算，取

1200g/m3。

单孔药量Q：

Q=qabH=1800×0.45×0.3×1.3=315g，取

300g。

沿桥横梁中部横向布置6个炮孔，布孔方

式为矩形。

2、方形桩水下外敷药包切割爆破设计（截

面尺寸30cm×30cm）

药量确定：裸露爆破装药量是钻孔爆

破装药量的6~10倍。

qaWH

Q10

=

q是切割爆破的炸药单耗，钢筋混凝

土取q = 1800g/m3；W是最小抵抗线，

2/B

W== 15cm；a是孔距，a= 2W=

30cm；H是爆破体的高度，H = 30cm。

经计算Q = 243g。取250g。在方形桩

底部的对面交错放置两个外敷药包，利用

炸药爆炸后的剪切破坏作用将方形桩切

断。

3 起爆网路

顺序：1—方形桩；2—横梁；3—圆柱墩。

4 爆破安全与防范措施

1）爆破振动校核

一次起爆的最大药量为4kg，对桥墩附近

30处的民宅产生的爆破振动速度可用下式

验算：

α

)

/31R

Q

K

v（

=，取K=150，α=1.5，

计算出的结果为1.82cm/s。

2）水下冲击波的影响

16个方形桩裸露药包同时爆破的最大药量

为250g×16=4kg.，根据国家爆破安全规程

水中裸露装药爆破对人员的水中冲击波安

全允许距离为900米，对船舶的水中冲击

波安全允许距离为200米。.

3)安全与防范措施

选择抗水性能好的炸药及起爆器材、选择

合理的装药结构、控制一次起爆药量，减

小爆破振动的危害。

拆除设计9：大容量水泥储仓群水压拆除

爆破

（1）圆筒部分药量计算-

采用冲量准则公式

对圆形结构有4.1

6.1R

K

Qδ

=

式中：R是内半径，R=5m，K是破坏系

数．取K=10，代入得单层药量为

Q1=72kg，接5层药包计算Q=36kg．

如果将此药量布置在筒仓中心。距筒

壁的距离达5m，根据水中冲击破的压力

计算公式：

α

)

/

(31

m

R

Q

K

P=

(式中K=533，α=1.13，Q为炸药的TNT

当量)．当Q=7.2×0.78=5.6kg，R=5m时，

Pm=1622Pa，虽然已大于筒壁钢筋混凝

土的抗拉强度．但与其抗压强度相差无

几，有可能对筒壁的破碎效果不利．因

此．我们采用多药包的布置方式．在半

径为3m的圆周上均匀布置6个分药包，

在布药平面上分药包的间距为3m．药量

计算时．假设每个分药包是半径为2m，

壁厚为0.2m的圆筒体的“中心药包”．这

种小直径圆筒的水压爆破经验比较成

熟，采用冲量准则公式可得Q1=2kg，即

每层药包总重12kg．与单药包相比，药

量增加了67％，用冲击波压力校核得

Pm=2821Pa．远大于筒壁的抗压强度．

考虑周围建筑物的安全．实际装药量

在面临住宅区的部位分药包取1.2kg．其

他部位为1.8kg：同时在离圆筒的相切部

位lm处增加辅助药包(2kg)以保证该部

位完全破碎．

（2）倒锥体部位的药量计算

参照以前的经验，在离底部2.6m和

4.7m的轴线处分别布置药包．按冲量准

则公式计算药量：δ=0.35m，R1=1.8m，

R2=3.3m，取K=10，计算得：

Q1=4.2kg．Q1=9.9kg，,实际取

Q1=4.5kg．Q1=10kg，

(3)药包位置设计

(1)药包平面位置．药包距筒壁

R=2m，为定位方便，每层布置6个药

包．药包在平面内按正六角形分布．间

距3m。

(2)药包层间距．分层原则为：最上

层药包距水面的距离应大于药包与筒壁

之同的距离，上下层药包层距

b=(1.3~2.0)R：适当降低最下层药包的位

量，加强对筒壁与倒锥体结合部位的破

碎能量．在保证爆破效果的前提下尽可

能减少药包数量以减小施工难度．由于

无法确定最终注水高度．在设计中按不

注水高度为3m分层均匀布置药包．圆筒

注水部分高18.9m．考虑倒锥体部位的药

包位置．布置5层药包．层距3.4m，最

上层药包距水面3.4m．最下层药包距结

合部1.9m．用作破碎相切部位的辅助药

包分层与主药包相同．

药包布置位置图见下图

药包平面布置示意图

药包布置剖面示意图

拆除设计 10：钢筋混凝土基础拆除爆破 3号基础长50m 、宽2m 、高2.5m 。 1、爆破参数确定

1）钻孔直径d ：取d=40mm

2）最小抵抗线W ：取W = 50cm 3）炮孔深度l ：l = 0.6H = 1.5m 4）炮孔间距a ：取a = W = 50cm 5）炮孔排距b ：为满足爆破块度对清渣的要求取b = 0.8 a = 40cm

6）炸药单耗q ：根据经验取炸药单耗q = 500g/m 3。

7）单孔装药量Q ：按体积公式计算有qabH Q ==0.5×0.5×0.4×2.5=250g

8）填塞长度1l ：1l =（0.9~1.0）W =0.45~0.5m 取0.5m 。 2、炮孔布置及装药结构

采用垂直钻孔，为便于基础端部布孔，炮眼布置采用矩形布孔方式。炮眼布置如图1所示。

采用分层装药结构，为操作方便，分两层装药，下部150g 、上部100g 。中间填塞段长度为67cm (填塞材料为黄泥和岩粉)，待上部装药入孔后，孔口段用黄泥充满。装药结构见图2。

图1 炮孔布置示意图

图2 装药结构示意图（数字7为孔内雷管

段别）

3、起爆网路

采用非电导爆管起爆系统，网路连接方式为孔外微差接力起爆网路，起爆方式采用单孔起爆方式。为防止孔外传爆网路被先爆炮孔造成破坏，孔内采用7段ms 雷管，孔外传爆雷管(每个传爆节点布置2发雷管)采用3段雷管。图3为起爆网路连接示意图。

图3 起爆网路连接示意图

4、安全防护措施

1）爆破振动安全验算

采用萨道夫斯基公式：

α

???

?

??=R Q K V 3 对建筑物拆除爆破，K 一般为30~40，取40，α为1.6~1.7，取1.6。对R = 15m 处的计算机房地面质点振速峰值进行计算，（单段最大药量Q = 0.25kg ）,根据《国家安全规程》要求，运行中的水电站级发电厂中心控制设备的安全允许质点振动速度为0.5~0.9。

计算结果为：v=0.25m/s 。表明估算结果满足安全振动的要求。但为确保在爆破振动作用下爆区邻近计算机房设备的安全，基础四周人工开挖的深度应超过基础深度；或采用孔内、孔外微差起爆网路，即将每个炮孔内的下部装药改为8段雷管起爆，

则R = 15m 处的振速峰值（单段最大药量Q =0.15kg ）降低为

α

???

?

??=R Q K V 3=0.19cm/s 。 2）飞石防护

对飞石采取覆盖防护措施：网路连接好后，每个炮孔上用一个装土丝袋压实，然后在丝袋上面用胶皮密实覆盖，最后再在胶皮上用装土丝袋压实。此外，还可在基础和需要重点防护的建筑设施之间搭设

防护排架，挂金属网和草帘等对飞石进行防护。

3）冲击波的防护 门窗打开

拆除设计2：钢筋混凝土框架—剪力墙结构楼房的拆除爆破

设计要求：根据提供的条件进行拆除爆破技术设计，包括：方案确定、爆破缺口高度计算、爆破参数计算、起爆网路设计、爆破振动安全允许距离计算等。 1、爆破方案确定

地面以上钢筋混凝土立柱、梁及剪力墙总体积约5500m 3，总重量约13750t 。1层单根立柱的极限承压载荷为2420t ，实际承受载荷约13750/18 = 763t ，因此，内部剪力墙全部预拆除后仍能满足稳定要求。 因此，只需要对②、④、⑥、⑧、⑩剖面上的立柱及①剖面上的外剪力墙进行爆破即可。

为减小触地冲击振动对周围的影响以及降低爆后楼房堆积体高度，经过方案对比，采用逐跨坍塌的爆破方案对框架—剪力墙结构楼房进行爆破拆除，总体倒塌方向为向西定向倒塌。

即通过事先对爆破缺口范围内和倒塌方向一致的纵向内剪力墙充分预拆除、横向剪力墙进行弱化处理以及纵向阻碍倒塌的梁局部预处理后，在承重立柱和外剪力墙上进行钻孔，利用雷管段别控制起爆顺序，实现由西向东逐跨起爆并坍塌。

15.9m

10

8

6

4

2

1

M

213456

2、爆破缺口高度

由于主楼为框架—剪力墙结构体系，立柱、梁断面尺寸较大，如果只在1、2层进行炮孔布置，即爆破缺口炸高为8.4m ，主楼结构虽然会整体失稳和倾倒，但解体不一定充分。因此，为解体充分、便于破碎和清渣工作，将爆破缺口高度定为1~4层，即h = 15.9m 。 3、爆破参数计算

1）承重立柱爆破参数

1、2、3层承重立柱的炮孔布置高度3.2m ，4层承重立柱的炮孔布置高度2.4m 。1~4层立柱的截面尺寸相同，为1.1m ×1.1m ，属于大截面立柱。

对于大截面钢筋混凝土承重立柱，为了使炸药能量分布更合理和使混凝土破碎得更均匀，一般可沿立柱轴线方向布置三排炮孔，一排孔布设在轴线上，另两排炮孔均匀地布设在轴线的两侧。

最小抵抗线W ：W = 30cm 。

炮眼深度l ：l = 0.6B = 65cm 。 炮眼间距a ：a = 2W = 60cm 。 炮孔排距b ：b = 25cm 。

单孔装药量Q ：取炸药单耗q = 500g/m 3，Q = qabH = 90g 。

1、2、3层单根立柱的炮眼数为20个，4层单根立柱的炮眼数为14个。承重立柱上布置的炮孔总数约3400个。

2）剪力墙爆破参数(墙厚B = 24cm ) 最小抵抗线W ：W = B /2 = 12cm 。 炮眼深度l ：l = 0.6B = 15cm 。 炮眼间距a ：a = 2.5W = 30cm 。 炮孔排距b ：b = 0.85a = 25cm 。 单孔装药量Q ：取炸药单耗q = 1800g/m 3，Q = qabB = 30g 。

剪力墙每层布置炮孔7排，每排炮孔数约70个，总孔数约1960个。

250

250250300

300

剪力墙炮孔布置示意图

3）梁、柱交叉点爆破参数 在2、3、4层梁与柱交叉点处布置3个密集的下向倾斜炮孔，孔距25cm ，炮孔长度90cm 。每孔装药量Q = 75g 。梁柱交叉点炮孔总数约135个。 在实施倾倒爆破之前，对各部位的炮孔要进行试爆以确定最终的单孔装药量。 4、起爆网路设计

采用导爆管起爆网路从西向东顺序起爆的方法进行起爆。其分段延期起爆方法为：按1~6的起爆顺序，1、2、3、4层同时起爆，每排立柱的延期间隔时间也为50ms 。

孔外传爆雷管全部采用3段雷管，炮孔内的雷管全部采用5段雷管。为保证起爆网路的可靠性，采用复式交叉起爆网路，每个传爆节点上的雷管数为2发。

起爆网路连接示意图

5、爆破振动安全允许距离计算

按同一剖面上承重立柱的炮孔同时起爆（Q = （1960+135）÷5×90= 63.6kg ）计算爆破振动安全允许距离。由拆除爆破质点振动速度估算公式

()3/1/1/Q V K K R α

'=。取K / = 0.25、K

=150、5.1=α、=V 3cm/s ，经计算，其安全允许距离为R = 21.4m 。

除爆破振动之外，触地冲击振动强度往往高于爆破振动强度，应高度重视：可通过挖减振沟或在倾倒方向上垫两道缓冲土堤。对飞石应进行严格覆盖、遮挡防护。

拆除设计6：高105m 冷却塔拆除爆破

1、爆破拆除方案的确定

采用定向倾倒爆破拆除方案。根据待拆冷却塔周围环境条件，倾倒中心线为南偏西25°。 2、爆破缺口设计（塔壁爆破缺口底部外直径按D = 82m 考虑）

1）缺口形式：冷却塔塔壁采用正梯形爆破缺口，梯形底角45°。

2）缺口高度：塔壁缺口高度h 1 =1.8m 、圈梁高度h 2 = 1.5m 、人字柱高度h 3 = 7.825m 。

爆破缺口总高度 h = h 1 + h 2 + h 3 = 11.125m 。

3）缺口宽度：塔壁缺口底宽L 1 = D π5

3=154m ；人字柱爆破20对，支柱部分缺口宽度L 2 =144m 。 4）定向窗及预切口设计：在塔壁爆破

缺口两端对称开设两个定向窗，底宽8.5m ；在爆破缺口范围内以倾倒中心线为对称轴开设5个预切口。定向窗和预切口开设后，塔壁还剩6个施爆板块。预切口的开设应能保证塔壁保留部分断面积具有足够的支撑能力。

爆破缺口展开示意图

冷却塔塔壁爆破板块的起爆顺序（人字柱起爆顺序与所在施爆板块相对应） 3、爆破参数设计

1）塔壁爆破参数（按爆破部位塔壁厚度为300mm 进行参数设计）

炮孔深度l ： δ3

2=l =200mm 。

炮孔间距a ：取a =δ= 300mm 。 炮孔排距b ：取==a b 300mm 。

单孔装药量Q ：取炸药单耗K 1=1500g/m 3，按体积公式确定单孔装药量，则有

δab K Q 11==1500?0.3?0.3?0.3=40g 。

塔壁炮眼布置采用梅花型布孔方式。爆破缺口范围内共布置7排炮眼。

300

300300300

塔壁炮眼布置示意图（图中数字单位为

mm ）

2）人字柱及圈梁爆破参数 人字柱：人字柱垂直高度7.825m ，沿人字柱中心线布置单排炮孔，每根立柱布置20个炮眼。孔深300mm ，孔距400mm 。取炸药单耗K 2 = 500g/m 3

，则人字柱单孔装药量 Q 2=K 2aS = 500×0.4×0.55×0.55 =

60g 。

人字柱炮眼布置示意图

圈梁：由于圈梁厚度较大，且钢筋粗而密，在预切口后的每个爆破板块中间部位的圈梁处布置三排炮孔(每排4个炮

眼)，孔深0.4m 、孔距0.4m 、排距为0.3m 。取圈梁处的炸药单耗K 3 =1500g/m 3，则单

孔装药量为120g 。圈梁炮眼布置见图6。 40cm 40cm 40cm

30c m

30c m 圈梁炮眼布置示意图 3）、实际单孔装药量确定

为了确定合理的实际单孔装药量，倾

倒爆破前，在冷却塔的不同爆破部位（塔壁、圈梁、人字柱处）按设计药量进行局部试爆，根据试爆的结果确定实际采用的单孔装药量。

4、起爆网路设计

在发电厂进行爆破施工，根据爆破安

全规程的要求，采用非电毫秒雷管起爆网路。起爆网路的连接方式采用“大把抓”

和四通联合使用的连接方法。

具体连接方法如下：首先将塔壁、圈梁和人字柱处炮孔内的非电导爆管雷管在孔外每10~15个捆扎成一束（即“大把抓”连接方式）；然后，每束绑扎2发1段ms 导爆管雷管作为传爆雷管；最后，将孔外传爆雷管用四通和导爆管连接成闭合网路。闭合网路之间多次搭接，形成闭合复

式交叉起爆网路。起爆点用激发笔起爆整个闭合网路。闭合起爆网路连接方式如图所示。 冷却塔闭合起爆网路连接示意图 5、安全校核 1）爆破振动

爆破拆除高大建筑物时，距爆源R 处的爆破振动速度v 可按下式计算：

α)/31

R Q K v （=，式中：v 为地面

质点振动速度，cm/s ；Q 为一次起爆的最

大单响药量，kg ；R 为被保护对象与爆源重心的距离，m ；K 、α为场地系数及衰减系数，一般取K=50~150，α=1.3~1.5。

在本工程中，冷却塔北偏东方向7.46米处房产和电厂西生活区处的安全允许震

速根据国家安全规程要求控制在2.0cm/s 之内，取场地系数与衰减系数K=150，α=1.5。.经计算得：.513

)150/2(6.47)(33

3?=?=αK V R Q =73.8g ，即在本工程中，最大单响药量控

制在73.8g 范围内对周边建筑物是安全的，在施工中药严格控制单响药量。

4）触地冲击振动：

建筑物冲击地面而引起的振动大小与被爆坍塌物的质量、重心高度和触地点底层的刚度有关，在地面没有任何缓冲物的极端情况下，目前较常用的建筑物触地振动可按下式计算：

βσ]/)/[31

R mgH k V t （=，式中：V 为触地振动速度，cm/s ；m 为坍塌构件的质量，t ；g 为重力加速度，m/s 2；H 为构件质量重心到地面的垂直距离，m ；σ为刚性地面的介质破坏强度，Mpa ；t k ，β为衰减系数，一般取t k =3.37，β=1.66。 5）飞石： 为防止爆破产生的个别飞石并减弱烟囱倾倒的落地质点振动速度，在爆破部位上、下缺口处爆破体覆盖防护，挂设3层草帘进行阻挡防护，上部加强防护。 在倒塌方向，竖立防护屏障。 6 安全防护措施

（1）炮孔部位近体防护，在筒壁外侧采用3层竹芭直接覆盖，外加铁丝贴

壁捆绑，人字立柱爆破位置采用3层竹芭贴壁捆绑，外加铁丝缠绕。

（2）保护物近体防护，在需要保护民房外，2号冷却塔东侧附近搭设8米高防护排架，排架挂上双层竹芭进行防护。

（3）在倒塌范围内铺设2.0米高的土体缓冲垫层以减少塔体触地对周围建筑物的影响和防止落地构件碎块触地后反弹造成二次危害。