大型连体筒仓拆除爆破技术1.工程概况与特点北京永定门粮库位于崇文区永定门外沙子口,根据北京市建设规划,库区内建、构筑物将全部拆除,拟新建现代商业及居民区。粮库中心有32个钢筋混凝土筒仓,筒体之间均为钢混凝土连接,整体性强,稳定性好。每个简体直径6m,壁厚0.18m,地面以上筒高45m,地下室标高为-4.5m。实际上32个筒仓以沉降缝为界分为南北两组,每组16个,底部由面积26m×26m、厚1.4m的钢筋混凝土底板作基础,中间设沉降缝,两组筒仓的顶板和地面盖板连接在一起。每组筒仓顶部设有两道圈梁,仓顶盖板上部为钢结构屋架,将两组筒仓连成一体。筒壁全部为双层钢筋网,立筋为F16mm螺纹钢,间距250mm,环向筋由下而上分别为F14mm、F12mm、F10mm螺纹钢,间距200mm,内外环筋之间采用F6@500~700的联系钢筋焊接,柱部处联接钢筋加密,混凝土标号为259号,每个简体重约350t。该筒仓拆除爆破的要求为:地面以上筒体翻转倾倒,解体充分,塌落振动不超过安全规程规定。该连体筒仓拆除爆破的特点为:一次爆破拆除的简体高度大、数量多,而且连体筒仓的高度比较小,结构稳定,翻转倾倒困难。根据查新结果,在迄今为止的国内筒仓群爆破拆除中,这次爆破拆除的筒仓数量最多、面积最大、高度最高。2.整体爆破拆除方案建(构)筑物拆除爆破倒塌方式可分为原地塌落、定向倾倒等多种方式。待拆除连体筒仓外形高47m,宽25m,高宽比为1.8,重心高度23m。最为经济的方案是在结构体下部通过爆破形成一个三角形切口,使连体筒仓在自重作用下整体定向倾倒。然而对多种形式的切口所进行的计算表明,由于整个连体筒仓的高宽比太小,难以整体倾覆,即使整体结构能够倾倒,因倾覆力矩较小筒体结构也难以解体,不能产生良好的摔碎效果。经反复研究认为:通过预处理,将整个连体筒仓分割成4个独立的结构体,高宽比就会增大,能满足倾覆翻转的要求。具体的处理方法是:首先沿沉降缝位置将连体筒仓的顶板、屋架和地面盖板切开,割断南北两组筒仓结构上的联系;然后在连体筒仓南北向中心线偏西的筒壁上切割出一条宽5~10cm的上下贯通缝,这样就将整个连体筒仓分成了4组,分别定为北西组、北东组、南西组、南东组。每组2排,每排4个筒体,如图1所示。由于爆区东侧为拆除后的大片空地,西侧是暂时保留的房屋,北侧为工作塔楼拆除后的空地,南侧为滞后拆除的圆筒仓库,所以各组筒仓全部向东方向倾倒。另外,将32个连体筒仓分成4组后,通过设计合理的起爆时差,使各组按要求顺序倾倒可减小同时触地的冲击力,降低触地振动。通过反复研究认为,采用此方案,不但能使连体筒仓可靠倾倒,而且可确保安全。3.拆除爆破设计(1)爆破切口设计要保证多排连体筒仓顺利定向倾倒,准确设计爆破切口是至关重要的。由于分割后的各组连体筒仓都向东倒塌,爆破切口的设计应考虑前组(北东组和南东组)向东倾倒时不会影响后组(北西组和南西组)继续向东倾倒。为此,前后组的爆破切口设计应有区别,前组的三角形切口向上张口,而后组的三角形切口向下张口,如图2所示。根据计算,要想使每组筒仓的重心O。移至支撑面以外,三角形切口角度应达到25°以上,因此前组的炸高计算如下:H1≥CA×tg25°=6.06m。设计中为确保筒体顺利倾倒,北东组和南东组筒体的最大炸高H,取为8m,北西组和南西组筒体的最大炸高日2取为7m。从图2上可看到,前组的爆破切口一旦形成,筒体能快速翻转倾倒。由于后组爆破切口的支点已抬高,且三角形上切口线向内折转,只要起爆时差控制得当,就能使前、后组在翻转过程中不会发生相互影响,确保各组筒体顺利倾倒。图2爆破切口布置与倾倒方向(2)预处理预处理主要包括三个方面:①预切缝。沿沉降缝位置先将连体筒仓的顶板、屋架和地下室盖板切割开,割断南北筒仓结构上的联系;再在南北对称轴线偏西的筒壁位置自上而下开凿出宽5~10cm的贯通缝,缝间钢筋全部切断,顶部圈梁和钢屋架也必须断开。这样,就将整体的32个连体筒仓分割成4组,定向爆破体的高宽比就增大到3.4,容易实现定向倾倒。②北东、南东组筒仓的预处理。这两组处在倒向的前侧,对其中的2号、3号、18号、19号筒体,用液压镐破碎筒壁,拆除高度为8m;再用...