摘要：钢混厂房的拆除工作非常繁琐，传统的机械拆除办法已经不能满足需要，目前对钢混结构厂房进行拆除时主要是用的就是爆破拆除技术，本文就围绕某地区的一个成功爆破拆除发电厂厂房案例，对复杂环境下钢混结构厂房的爆破拆除进行阐述。
关键词：复杂环境；钢混结构；爆破拆除
引言：随着国家节能减排建设绿色中国理念的提出，有很大数量的厂房需要拆除。而往往厂房周围环境复杂，拆除工作难以顺利进行，因此复杂环境下钢混结构厂房的爆破拆除技术显得十分重要。
1.工程概况
本文以某发电厂的钢筋混凝土结构厂房的成功爆破拆除为例，该发电厂为响应国家节能减排政策的号召，决定拆除部分厂房，待拆除厂房周围环境复杂，南侧30米处是厂区道路，再向南50米还有升压站，正在运行的发电机组位于南侧70米，北侧75米是两座高达两百米的高耸烟囱，东侧是待拆厂房，再向东为冷却塔。工程结构上，待拆除厂房东西跨度135米，南北跨度100米，全部为钢筋混凝土结构，厂房中主要有汽机间、锅炉房、汽机岛等，其中最大跨度为35米，最小长度是12米，厂房从西到东有12排立柱，分别标记为1-12,2-4为汽机房，1-2为储存间。6-8为汽机岛，9-12为除氧煤仓间。需注意的是，爆破时重点保护对象为西侧的30万组机组、南侧升压站和北侧待拆除的高耸烟囱。
2.爆破总方案
2.1方案设计原则
方案的设计要严格按照待爆破工程周围的环境，需保护对象以及施工业主对工程的要求来进行，需要注意的主要有以下几个方面。爆堆控制，主厂房内结构复杂，面积已经超过了1.5万平方米，如果倒塌建筑物的爆堆过高的话，就会对后续建筑物的倒塌造成影响。控制倒塌方向。由于待拆除厂房周边建筑物非常密集，距离高耸烟囱和机组厂房都非常近，因此倒塌方向的控制特别重要了，一旦倒塌方向出现偏差，势必会对周边建筑造成影响。振动控制。由于待爆破区域面积且建筑物高度较高，因此必须严格控制爆破的振动以及塌落，不然势必会危及到周围的升压站和新机组，后果不堪设想。控制粉尘，由于不远处有升压站，而升压站受环境影响较大，如果爆破产生灰尘过多的话会影响到高压电器的开关，闸刀以及绝缘子保护柜等。控制飞石和噪音，主厂房周围有居民区，人群密集，为了不影响居民正常生活就必须严格控制噪音和飞石，此外立柱配筋密为确保爆破的可靠性，需提高炸药单耗。
2.2爆破方案确定
通过一系列的讨论分析，施工单位决定采用定向倒塌的爆破方案，将汽机房和除氧煤仓间联通锅炉房整体向南方向倾倒。该方案的第一步拟将影响主厂房倒塌的储存间以及周围的一些建筑进行拆除，第二步计划清除主厂房周围的建筑垃圾以及东南侧的水泥地坪。第三部实施厂房钻爆，待拆除厂房的倒塌顺序依次为汽机房、汽机岛、除氧煤仓间和输煤栈桥。
2.3预处理
在对厂房进行定向倾倒时，需进行预处理工作，在主厂房爆破前使用机械法拆除1-3之间的立柱，人工拆除汽机房锅炉房和除氧煤仓间的底层的内外砖墙，二层上的砖墙要先人工掏开临空面，然后在重力作用下钻孔截断立柱和梁。用风镐将主厂房每层楼梯切成两段并保留钢筋以便施工人员上下。将锅炉房二层连接立柱的楼板横梁截为两段只保留钢筋。
3.爆破设计及爆破效果
3.1炮孔参数
本次待爆破厂房的立柱基本为长方形截面立柱和双柱的复合立柱，具有４个临空面，在截面尺寸较小的立柱上下布置—列孔，尺寸较大较宽的立柱，上下布置成两列或多列孔，且采取梅花形布孔方式孔与孔错开。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆厂房的钢筋混凝土承重立柱断面尺寸有80mm×80mm，60mm×60mm，160mm×80mm，180mm×80mm的四种规格。
3.2爆破高度
控制爆破拆除框架结构时，整体框架倒塌的关键是框架的承重支柱的失稳。倒塌方向的支柱必须有足够高的破坏高度才能确保爆破后整体框架失稳倒塌。爆破高度的确定要根据压杆稳定理论和爆破的实践经验，联系立柱和梁的抗弯强度。将立柱参数代入到计算公式中可最小的破坏高度，由最小破坏高度计算出支柱爆破高度大于等于2.8米，从而可以保证完全失稳。底层立柱应适当增加破坏高度从而使得厂房倒塌时形成较大倾覆力矩，确保爆破切口区域立柱完全被颇破坏，二层以上楼层应适当减小破坏高度。二层以上每层各排立柱爆破高度实际取2.5米，一层各排立柱爆破高度实际取3.5米，。在保证倒塌方向最小爆破高度同时，使倾倒背向一排立柱，除氧煤仓间北侧的立柱爆破形成塑性铰，铰链部位的最小爆破高度应满足要求。
3.3爆破网络
爆破网络的设计在爆破拆除效果中起着十分重要的作用，为减少爆破队周围升压站和新机组的影响，本次爆破根据建筑物自身的结构情况，将待拆除厂房划分为三个爆区，采用了非电雷管多回路网格式爆破网路，爆炸时三个区域按顺序起爆，效果良好。
3.4爆破安全设计
爆破拆除厂房建筑时会产生一系列的负面影响，主要有爆破震动，空气冲击波，粉尘飞尘，飞石，以及噪音污染，因此为减小爆破对周围环境的影响，必须对其进行控制。
3.4.1控制爆破震动
厂房西侧的新机组和南侧的升压站是此次爆破拆除的重点保护目标，综合以往工程爆破的实践经验，为保证电厂机组和升压站不受到爆破影响可以正常运行，本次爆破必须按照爆破震动速度公式进行计算不同距离可以达到的最大药量，最后推导的震动速度为每秒钟0.25厘米。通过监测重点保护建筑内仪器的爆破震动，全面分析爆破震动对周围保护对象的破坏程度，本次爆破决定在升压站出分别布置一台仪器监测爆破的振动。
3.4.2粉尘及飞石控制
由于周围人员居住密集，建筑物数量度，为有效防止粉尘和飞石对南侧升压站设备和西侧机组造成破坏，应在爆破前积极采取措施。可以减小爆破切口以外的炮孔装药量，混凝土不抛离原位，爆破削弱梁柱强度。稻草加双层竹笆和防飞石网覆盖在炮孔周围，并用铁丝缠绕扎紧。清除厂房南侧空地水泥地面及建筑垃圾。为了保护升压站，在其北侧、东侧和运行机组东侧搭建的防护栅栏来覆盖防尘网，给办公楼北侧玻璃窗钉上木板，保证面向主厂房方向的全部覆盖防尘网。爆破时务必要使升压站断电，停止运行机组运行。爆破后记得用高压水枪降尘，防止造成粉尘污染。
3.5爆破效果
本次爆破取得圆满成功，其中共钻炮孔1780个，使用一顿多炸药和四千多支雷管，爆破过程完全在计划中进行，老厂房由北向南依次倒塌，，主厂房彻底解体，没有爆破飞石周围人员造成伤害，爆破振动控制在合理范围之内没有对周围的建筑设施造成影响，爆破效果良好。
4.结束语
总之，总结上述成功案例的爆破经验不难发现，在复杂环境下对钢混结构的建筑进行爆破拆除时，虽然施工工艺复杂，爆破难度大稍有不慎就会造成巨大的损失，但只要严格勘察周边环境，对爆破方案和爆破参数精确掌握，保证爆破每一个环节的科学合理不偷工减料盲目求速度追工期，爆破效果定会达到预期目标。
参考文献：
[1]廖瑜,徐全军,姜楠,夏裕帅.钢混结构大型厂房整体式爆破拆除[J].工程爆破,2014,2006:21-24+28.
[2]王璞,吴礼军,喻圆圆,何贤辉,胡龙飞,宋彦超.复杂环境下大型不规则框架结构厂房爆破拆除[J].工程爆破,2015,2104:41-44.
论文作者:袁杰,王强,杨春雨
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/11
标签：厂房论文; 立柱论文; 汽机论文; 飞石论文; 高度论文; 机组论文; 结构论文; 《基层建设》2018年第16期论文;