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北京火車站口原中央科技館遺址拆除爆破工程

[日期:2006-11-17]   來源:中國爆破網  作者:鄂爾多斯爆破信息網   閱讀:217[字體: ]


 

 

 

 

北京火車站口原中央科技館遺址拆除爆破工程

 

完成時間1979

工程地點:北京市原中央科技館遺址

完成單位:鐵道部科學研究院、鐵道部建廠工程局、鐵道部第三工程局

項目主持人及參加人員:呂毅、錢擎權、馮叔瑜、楊杰昌、顧毅成、史雅語、金驥良、果淑琴、杜毅、劉宏剛、王定華等

撰稿人:顧毅成

 

1工程概況

    為了在北京火車站口修建北京國際飯店,對原中央科技館遺址建()筑物進行拆除爆破(見圖1)。成功地用控制爆破拆除了五座大型鋼筋混凝土整體框架結構及其他鋼筋混凝土圬工,計11.3m3,是當時在復雜環境下進行的規模最大的拆除爆破工程。五座大型鋼筋混凝土整體框架結構,其中最小的框架由20根高13.74m的鋼筋混凝土立柱、44根梁及整體平面頂板和樓梯間組成,自重達593t,占地面積為20m×24m;最大的框架為28m×48.5m,全部鋼筋混凝土為200號。

 

 

整體框架爆破瞬間

    這項工程有以下特點:

    (1)爆破工點位于北京火車站口鬧市區,施工環境十分復雜,離大片民房最近6m,距最近街道2m

(2)一次爆破就使鋼筋混凝土整體框架坍塌在預定范圍內(見圖2),快速安全地進行了拆除,為控制爆破拆除配合大規模機械化施工清理,進行了有益的實踐,平均有效工日拆除量達300m3以上;

 

 

試驗爆破后的鋼筋混凝土立柱

 

    (3)為了深入了解爆破作用過程和對周圍的影響,爆破時還組織了較大規模的科研觀測和爆破安全監測,取得了可貴的科研數據和資料。

    該工程由鐵道部科學研究院主持,鐵道部建廠工程局、鐵道部第三工程局參加,結合工程提出的“北京國際飯店工地(原中央科技館)鋼筋混凝土整體框架控制爆破拆除技術”、“燃燒劑非電引燃技術”、“導爆管塑料多通道連接插頭”三項科研成果,19819月由國家建工總局主持通過部級鑒定,以該項工作為主體提出的“城市拆除爆破技術”,1984年獲全國建筑科技成果交易會優秀項目金質獎,“綜合控制爆破新技術”1985年獲國家科學技術進步獎三等獎。

該項工程及所取得的成果,對于推動我國建()筑物拆除爆破技術的推廣應用起到了積極的作用。

 

2提出了整體框架結構控制爆破拆除設計方法

    結合工程,為研究爆破作用下建()筑物破碎、解體機理,進行了鋼筋混凝土立柱動應變的科研觀測,總結提出了整體框架結構控制爆破拆除設計方法。

2.1主要設計原則

    主要原則是切梁斷柱,一次爆破,機械清理。

2.2主要計算公式

(1)鋼筋混凝土承重立柱的爆破設計破壞高度H’:

H=KB+Hmin

式中  K----經驗系數,一般為1.01.5

      B----立柱截面短邊寬度;

      Hmin-----設計最小破壞高度。根據立柱截面抗壓強度及實際荷載,分別按抗壓能力校核和壓桿穩定進行計算。

    (2)立柱形成鉸鏈部位的破壞高度H

2.3設計參數

    最小抵抗線:W=0.5B  (B為立柱斷面中最小尺寸)

孔間距:a=(1.01.25)W

      深:l=0.6B  (B為正方形立柱斷面邊長或圓形立柱直徑)

          l=A-W  (A為立柱斷面中最大尺寸)

    當使用2號巖石********時,立柱的爆破截面面積為0.30.36m。,鋼筋混凝土為200(主筋10F20,雙箍筋F830)時,其單位用藥系數見表1

單位用藥系數

  K/g/m3

爆破效果

280300

混凝土沿炮孔連線方向龜裂,仍與鋼筋粘連

  350370

混凝土疏松,基本與鋼筋分離,仍留在鋼筋籠內

380400

混凝土破碎,基本與鋼筋分離,部分碎塊逸出鋼筋籠

460480

混凝土全部被粉碎,脫離鋼筋籠,主筋變形,箍筋斷開

 

3科研觀測主要成果

    針對建()筑物拆除爆破對環境的影響與控制,進行了爆破振動、地面超壓、爆破噪聲、沖擊錘作業振動強度等安全監測,取得了以下科研觀測主要成果。

3.1拆除爆破地面振動的經驗公式

 

式中  V----地表振動速度,cms

      Q----一次爆破藥量,kg

      R----測點至爆破中心距離,m

      K----介質系數,土質取200,巖石取3070

      K----拆除爆破的地振修正系數,K=0.51.0,離爆源近時,取大值;

      a-----爆破振動衰減系數,a=1.02.0,一般取1.5,離爆源近時,取大值。

3.2控制爆破噪聲對環境的影響

    驗證了通過合理確定基座起爆順序、控制一次爆破總藥量、毫秒分段間隔爆破等減振措施,保證了近距離(離爆源6m)建筑物的安全。

     測得在離框架邊緣48m范圍內,由于爆破及框架下坍時氣浪引起的地面反射超壓值為15kPa

    爆破瞬間距框架2090m范圍內的爆破噪聲為9020dB

33鋼筋混凝土立柱動應變觀測

    在離炮孔lm處鋼筋混凝土立柱上,測得的爆炸壓應力波的波形到達時間為051ms,壓應力上升到峰值時不超過1ms,最大壓應力峰值為713MPa;柱子失穩偏心受壓時不同部位立柱的壓力幅值大小不一,最大可達3.5MPa以上。

34采用沖擊錘破碎作業的振動安全標準

    采用沖擊錘輔助破碎坍落框架時,應使建筑物基礎地面振動速度小于025cms,

    3t沖擊錘,滿足上述指標的落錘高度與距離(s)的關系如下:

    沖擊梁、柱、梁板:  落錘高度10m    s>20m

    沖砸基礎:          落錘高度2m     s>38m

                        落錘高度5m     s>52m

                        落錘高度10m    s>65m

35導爆管多通道連接插頭的研制

    結合該工程中塑料導爆管的應用,試驗研制了多通道塑料連接插頭,其形式有:互成120°角的平面三通;互成90。角的立體三通;互成90°角的平面四通;互成90°角的立體五通和立體六通。材質為聚乙烯塑料管,管內徑為3.1±0.05mm,管壁厚1.5mm,各支管外部長度為15±2mm。為保證塑料導爆管插人正確位置,在插口內沿距中心4mm處使內徑縮小1mm,以保證導爆管不插過頭,并在塑料連接插頭各端部使用金屬箍圈,以便連接緊固。

    19819月,國家建工總局主持鑒定,認為“導爆管塑料連接插頭是導爆管分流傳爆的一個新品種,是實現非電導爆管無****傳爆的一項創新。這種部件使用安全、可靠、操作簡便、成本較低,有推廣價值”。

    這種多通道塑料連接插頭,在本工程中試驗應用爆破了1200個以上藥包,準爆率達98%,為發明非電導爆管網格式閉合網路奠定了技術基礎。該項發明1987年獲國家發明獎三等獎。

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