工会老办公楼控制爆破拆除方案-相关单位

中华全国总工会老办公楼控制爆破拆除技术设计与施工组织方案设计：王希之龙源审核：林学圣工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部2003年元月6日全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部22目录1、控制爆破拆除楼房技术设计1.1工程概况1.2设计依据1.3爆破方案总体设计1.41~12列楼段爆破拆除方法1.5楼房爆破后的堆积范围1.613～16列楼段机械和人工拆除方法2、施工方法及程序3、环境保护措施3.1爆破震动控制3.2塌落震动控制及防护措施3.3飞石控制及防护措施3.4冲击波3.5爆破烟尘控制措施3.6爆破噪音控制措施4、爆破警戒4.1爆破警戒范围4.2警戒人员及组织4.3信记号规定5、应急措施全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部33中华全国总工会老办公楼控制爆破拆除技术设计与施工组织方案1、控制爆破拆除楼房技术设计1.1工程概况根据工程建设需要，位于复兴门外大街南侧的中华全国总工会老办公大楼需拆除，由于楼房高，结构坚固，用人工和机械的方法难以拆除，经上级领导批准，该楼采用控制爆破法拆除。1.1.1爆破拆除范围及内容（1）中华全国总工会老办公大楼建筑面积为12230㎡，地面上部分爆破拆除面积为10850㎡，（2）爆破后的垃圾清运量约为7100m3。1.1.2工程环境需爆破的全总办公老楼位于复兴门外大街南侧，白云路东侧。该楼周围环境为：北侧距复兴门外大街人行道16米，快车道22米，距路对面的长安商场87米；东侧与保留的新办公楼仅0.15米；东南侧距赛格国际证券约16米，南侧距院内花园（绿地）11米，距全总四层办公楼55米；西侧距围墙9米，距住宅楼11米。爆区周围环境详见图1。1.1.3工程结构中华全国总工会老办公老楼为内框架结构，东西长73.9m，南北宽为18m，高约36m，共九层，其中地上八层，地下一层。地面上第一层高4.0m，二～七层高3.75m，八层高6.0m。从西到东（1~16列）有16列立柱，从南到北（A~D）有4排立柱；立柱断面尺寸为55×60cm、60×60cm；梁的断面尺寸为22×60cm；墙体均为24砖墙，楼板为钢筋混凝土现浇楼板；5~6列内各有1个楼梯和1个烟囱直通到顶；10~12列内有1个楼梯和1个电梯直通到顶；7~10列间楼梯通到二楼；7~10列与B、C排之间的部分二层无楼板，中厅净高到三层；三~八层B、C排之间为内走廊（宽约2米）。该楼的结构特点是：4~5列和12~13列柱间是沉降缝位置，沉降缝宽度约0.15m；整栋楼房是由三个相对独立的结构组成，即由1~4列、5~12列、13~16列三座楼房组合而成；楼房结构示意图见图2~图4。全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部44图1爆区周围环境平面示意图长安商场住宅楼全总老办公楼（爆拆）全总新办公楼花园赛格国际证券光大银行复兴门外大街16m87m11．5m15m13m天桥天桥三里河大街白云路真武庙路北全总办公楼55m全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部55图2地面上一层立柱分布平面示意图6．8m73．9m15m7m4m4m18m7m5．5m5．5m6m6m6m6m6m6．8m5cm15m6．25m5．25m5．25m北50×50cm50×60cm40×40cm全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部6612345678910111213141516图3楼房纵立面图E爆破拆除区机械拆除区全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部77DCBA图4楼房横立面图N0．00m4．05m7．8m11．55m15．3m19．05m22．8m26．55m35．0m7．om5．0m5．0m爆破区解区体全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部881.1.4工程要求（1）保证安全。精心设计，精心施工，严格管理，在施工和爆破时，保证人员和周围保护建筑物及设施的安全。（2）保证爆破质量。严格按爆破设计方案施工，把好施工质量、爆破器材和炸药及火工品的质量关，保证爆破达到预期的爆破效果。楼房爆破后的块度便于机械破碎和清渣。（3）保证工期。按甲方的计划和工期要求，科学制定施工进度计划，严格组织施工，保证在合同规定的工期内完工。1.2设计依据1.2.1甲方提出的工程要求及该楼的有关资料。（1）甲方的具体要求；（2）该楼的结构图纸；（3）该楼周围的环境情况。1.2.2国家标准（1）国务院：《民用爆炸物品管理条例》（1984.1.6）（2）国家标准局：《爆破安全规程》（GB6722-86）（3）国家技术监督局：《拆除爆破安全规程》（GB13533-92）（4）公安部：《爆破作业人员安全技术考核标准》（GA53-93）（4）建设部：《施工机械安全操作规程》1.2.3现场勘察资料1.2.4爆破设计技术资料1.3爆破方案总体设计该楼由3个相对独立的结构物组成，即1~4列、5~12列和13~16列。在4~5、12~13列柱之间均为10~15cm宽的沉降缝，利用楼房本身的沉降缝，将该楼划分成两个区，即1~12列柱为爆破区，13~16列柱为机械和人工拆除区。首先采用控制爆破法将1~12列立柱爆破，使该部分楼房向南定向倒塌和解体，然后利用爆堆作机械作业平台，用机械和人工将13~16列柱拆除。该方案的优点：（1）充分利用楼房具有沉降缝的结构特点，减少了爆破前的预处理工作量。全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部99（2）1~12列的爆堆作为机械作业平台，有利于发挥机械优势，施工快，工期短。（3）施工和爆破作业安全性好。（4）13~16列是一个完整的结构，1~12列爆破时，13~16列的主体结构不会破坏（黄山市和宿迁市类似工程以验证），对新办公楼地上结构和地下基础均起到很好的保护作用，通过控制楼房倒向、震动和飞石，爆破时能确保新办公楼和其它保护目标的安全。通过有关专家分析、计算等综合比较，该方案安全、合理、可靠。1.41~12列爆破拆除方法地面上1~3楼爆破形成定向缺口（即为定向爆破区），各排立柱炸高由南至北逐渐变小，D排柱不爆破，为保证D排柱折断高度一致，在D排柱2层统一高度用人工将立柱处理成缺口，5层以下部分与爆破切口上线之间的立柱爆破一定高度（即为解体爆破区）。两个爆区分6个爆段，采用分段延期起爆技术，一次点火、由南向北、由下至上分段延时起爆、使楼房向南定向倒塌和解体。为减少爆破量及便于爆破时楼房解体，爆破前将1~4层的非承重墙按设计位置用人工和机械预先拆除；楼梯处理到七层，每跑横切两个口（宽0.15米），保留钢筋以便人员攀登；由于楼板是钢筋混凝土现浇楼板，按照板拟梁原理，主梁之间相当于有多个次梁，框架结构坚固，为确保楼房解体，5层以下南北向主梁距立柱1米的梁部分钻孔爆破。起爆顺序：该楼房爆破共分6响。第1响为击发雷管，采用HS-1；第2响A排1～3层立柱和AB间梁及AB间部分墙体，采用HS-2；第3响为B排1~2层立柱和BC间部分墙体，采用HS-3；第4响为C排1层立柱、A排第4层立柱和1层CD间的梁，采用HS-4；第5响为B排3~5层立柱，采用HS-5；第6响为C排2~3层立柱，采用HS-6。各段延期时间见表3表3各段延期时间表响序击发12345雷管段别HS-1HS-2HS-3HS-4HS-5HS-6延期时间0ms500ms1000ms1500ms2000ms2500ms1.5楼房爆破后的堆积范围楼房按上述方法爆破后，楼房向南前倾约8～10m；向北（长安街方向）后坐约2～3m；向西扩胀约5～6m；堆渣高度约8～10m。1.613～16列机械和人工拆除方法老楼与新楼仅贴一跨部分用人工拆除（先切16列柱与东西连接的梁，后拆16列柱和墙），全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部1010拆除顺序为：人工分离一层，机械拆除一层。由上至下、由西至东逐层拆除。当拆除到爆堆高度时，边清边拆。2、施工方法及程序（1）现场围护：在楼房北侧和西侧搭设脚手架或毛竹架，用竹笆、彩条布围护，防止施工时碎块飞溅到路上，并设立警戒圈，禁止无关人员接近。（2）砖墙预处理：为减少爆破量及爆破时更有利于倒塌和解体，爆破前将1~4层的非承重墙按设计位置用人工和机械预先拆除，主要处理与倒塌方向一致的墙体和梁爆破部位上方的墙体。（3）楼梯预处理：楼梯处理到七层，用风镐将每跑楼梯横切成两段（切口宽0.15米），保留钢筋以便施工人员上下；电梯处理1~6层；D排柱2层楼面上1米高位置内侧处理(或爆破)一个缺口（约为立柱断面的1/3）。（5）按楼房拆除技术方案中的设计参数组织标孔和穿孔。（6）检查施工质量，并在施工后的楼房上撒水，消除浮灰。（7）组织技术人员（在楼房±0.00m以上爆破部位）装药、填塞、连网和防护作业。（8）爆破警戒，同时在爆破楼房周围按设计的范围撒水，消除地面浮灰。（9）爆破，爆破单位组织爆后安全检查。（10）用机械拆除13~16列部分，同时组织机械破碎和清运。（11）工程结束，甲方验收。3、环境保护措施3.1爆破震动控制为避免能量集中，采用多打孔、少装药和微差延期起爆技术，将能量均衡，合理利用，减少一次齐爆药量。一次齐爆的最大药量根据环境的具体要求按下式确定：Q齐=R3·（V/K·K′）3/α式中参数按照有关标准取值（KK′=7.06，α=1.5来源于冯叔瑜著《城市控制爆破技术》）。对爆区而言，东侧R=15m、西侧10m处是重点保护目标，国家爆破规范框架房屋取V=5cm/s，为确保安全，此次爆破取V=2cm/s。计算得允许的一次齐爆药量为Q10=80kg，Q15=270.85kg。实际爆破时设计的一次齐爆药量控制在50kg之内，远小于理论允许的安全值，且炸药分布在较大的立体空间构件内，故爆破振动对新办公楼等周围的建筑物和设施不会造成损坏。全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部11113.2塌落震动控制及防护措施（1）整个结构物通过划分爆区和爆段，爆破后形成若干个下落单元，即划整为零。使塌落质量变小，减小塌落物触地时的能量，各爆段通过延期爆破实现多个单元逐次失稳塌落，后下落的构件落在先落地的构件上即起到二次破碎的作用又起到缓冲作用，从而降低了塌落振动的强度。（1）在建筑物坍塌范围内，用建筑垃圾铺设垫层，可达到较好的减振效果。（2）根据爆破方案，在不考虑铺设垫层的情况下,塌落震动的强度可按下式估算：)(3RMgHKVα/3)(MgHKaα/3R-α得出不同距离上的质点震动速度V和加速度a值见下表：不同距离上的V值R（m）202530354050V（cm/s）0.870.610.460.360.290.20a（cm/s2）-0.07-0.039-0.024-0.016-0.0115-0.0063.3飞石控制及防护措施（1）飞石距离计算在保证楼房倒塌的前提下，严格控制单孔药量，减少飞石。由于构件材料的不均质性，仍会出现个别飞石较远，在采取下面防护措施的条件下，按公式S=f·V2/g计算出的飞石距离为8m。（2）飞石的防护措施①内防：在构件爆破部位，用荆笆加草袋等包裹，D排和西山墙1~5楼的窗户用荆笆加草袋或荆笆加芦席遮挡，A排1~3楼用荆笆加芦席和草袋遮挡，并在草袋上撒水。②外防：附近被保护建筑物的门窗、封闭凉台和外部设备（如空调等）用荆笆加草袋、荆笆加芦席、木板等遮挡。③对重点保护部位采用多层防护材料加强防护。通过以上措施，可以将飞石完全控制在一定范围内，对周围不会造成危害。3.4冲击波在拆除爆破工程中，由于单个药包药量较小，且设在构件内部，因此，空气冲击波的危害可以忽略不计。全国总工会老办公楼爆破拆除技术文件/工程兵工程学院南京工程爆破技术服务部12123.5爆破烟尘控制措施`爆破烟尘主要来源于两个方面：一是表面浮灰。即：楼房内多年的积灰和施工时产生的落在楼房表面的灰尘，这类灰尘在楼房