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1、烏魯木齊火車南站候車大樓控爆拆除施工技術與組織設計烏魯木齊火車南站候車大樓控爆拆除施工技術與組織設計書一 工程概況根據(jù)烏魯木齊火車南站候車大樓改擴建規(guī)劃，需將現(xiàn)有舊候車大樓拆除后在原址上重建。為盡快將新候車大樓投入運行，結合當?shù)赜行┕て诙痰臍夂蛱攸c，必須將現(xiàn)有舊候車大樓快速拆除。待拆除的舊候車大樓，為鋼筋混凝土框架結構，總長度為108 m，共有三幢建筑相接而成，其間有沉降縫相隔；大樓寬度為24m，正面前部中央外加6 m寬的雨棚，主體共兩層，局部為四層的辦公用房，屋頂為24 m跨的鋼架大型屋面板，墻體為37墻。大樓層高8m，頂層的人字形大型鋼架屋面板的平均高度為3m，總建筑高度約19.1 m，2、總建筑面積為8391 m2。該候車樓建成于1984年11月。由于待拆除的候車大樓結構堅固，且層高達到了8m，人工拆除困難，時間長，安全性差，人工拆除施工時對周圍環(huán)境的干擾大。特建議采用現(xiàn)代城市控制爆破的方法進行快速拆除的施工方案。由于原舊大樓拆除后在原址上要新建新大樓，所以，原舊大樓的基礎也需要處理。 二、周圍環(huán)境待拆候車大樓位于火車站廣場與站臺之間，東側為火車站廣場，相距約35 m處需保留的臨時候車室；南側緊鄰處有一幢3層樓的站房，根據(jù)規(guī)劃，該站房在候車大樓實施控爆前將先行用人工方法拆除；大樓西側距站臺的水平距離為1235 m，站臺的地平面高度比大樓一層地面高約8 m，之間為一石砌護坡； 大3、樓北側為亞歐賓館，期間相距約10 m；在現(xiàn)有候車大樓拆除及新建期間，為方便旅客進出站臺，擬在大樓的南北兩側各建一6 m寬的臨時性進出站通道（鋼結構建筑），南側的出站通道距待拆大樓較遠，北側的進站通道擬建于待拆大樓與亞歐賓館之間，所以臨時進站通道與大樓的距離僅有約3 m。暫未見有管纜、管道等地下及空中障礙物。根據(jù)城市控爆的情況，本次控爆除北側的有效利用空間較窄，環(huán)境條件較為復雜外，其余環(huán)境條件尚可。待拆除建筑物的周圍環(huán)境平面示意圖參見附圖1。三、工程難點1本次控爆拆除工程，恰位于火車行車密度大，流動人員密集的交通集散地烏市火車南站，給安全施工帶來一定的難度，施工時可能遇到干擾；2 候車大樓層高達4、到8 m，局部的層高達16 m，從而使部分前期準備工作如鉆孔、裝藥、防護、聯(lián)網(wǎng)等要搭設腳手架并在空中作業(yè)，難度大，工效低，安全施工尤其重要；3 候車大樓為鋼筋混凝土全現(xiàn)澆結構，跨度大，且考慮到列車通過時震動的影響，建筑物的抗震級別高，鋼筋含量大，梁、柱斷面尺寸大，結構堅固，這些因素對建筑物在控爆時的順利倒塌不利，控爆倒塌后建筑物的主要結構物，如梁、柱的破碎程度不易達到理想的效果。唯一辦法是增加炮孔的數(shù)量，實現(xiàn)密集布點的多點松動控制爆破；4 鐵路運輸安全是頭等大事，在前期施工準備及控爆實施期間，必須絕對保證行車及行車設施設備的安全。 四、控爆方案根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境條件及待爆建筑物結構特點，為使本次控爆5、達到順利倒塌、堆渣平整、降低二次破碎工作量、便于渣土清理清運、縮短拆除工程總工期并降低控爆震動、控制飛石數(shù)量及飛石距離、保證絕對安全的目的，應采用多布點、多鉆孔、單孔小藥量、各孔之間毫秒微差延時起爆的現(xiàn)代城市控制爆破技術進行本次控爆作業(yè)。五、技術要點1 予拆除及予處理為降低二次破碎工作量，在控爆的前期準備作業(yè)期間，在不影響建筑物整體穩(wěn)定性及保證安全的前提下，對部分結構物進行必要的予處理及予拆除作業(yè)。2 爆破切口開設本次爆破切口的開設工作，主要是對部分建筑物的墻體按設計的控爆倒塌方式及倒塌方向進行必要的予拆除，從而使建筑物在控爆時按設計的效果進行倒塌。為加快工程進度，以上兩項工作擬采用機械方式為6、主、人工修正為輔的方法進行；對部分作業(yè)，根據(jù)需要及現(xiàn)場條件，可考慮采用小型減弱松動爆破的方法。3飛石的控制措施 通過精確的計算與設計、認真地施工、嚴格控制單孔藥量及單響藥量，從而控制飛石的數(shù)量及單個飛石的能量； 認真防護、嚴密覆蓋、嚴格控制飛石的距離及其波及范圍； 4. 爆破震動的控制高聳建筑物在控爆拆除時有兩種震源產生：第一種是炸藥爆炸后通過被炸介質傳播而產生的震動。這種震動的程度，與被炸介質的特性、與爆源的距離、爆源所處的地下深度、單響藥量等多種因素有關。在本次控爆中，因采用密集布點、單孔小藥量及各孔毫秒微差延時起爆的方式，并且爆源均處于地面以上，從被爆破的梁、柱上再傳播到地面，所以爆破產7、生的震動較小，根據(jù)以往多次理論校核與現(xiàn)場實踐，可不予考慮；第二種是建筑物在控爆倒塌時，構筑物觸地的瞬間撞擊地面所產生的沖擊震動。在本次控爆中，建筑物高度不大（只有約19m），且在毫秒微差延時起爆的方式下，建筑物上的各構件按先后順序逐級塌落，先倒塌的構件又為后倒塌的構件起到緩沖作用，僅能產生微震動作用，對周圍需保護的建筑物不會產生任何影響。故在本次控爆作業(yè)中僅從毫秒微差延時起爆網(wǎng)路上，重點考慮減震措施即可。5 爆破噪音的控制采用毫秒微差延時起爆技術及防護吸音的措施后，距爆源80m處，預計噪音可控制在65db左右。6倒塌方式及倒塌方向根據(jù)本次拆除的候車大樓的建筑外形尺寸，大樓的總體倒塌方式為座塌外8、加部分側向倒塌， 側向倒塌的方向為東向（火車站廣場方向）。參見附圖2。六、控爆設計1設計依據(jù) 中華人民共和國公安部部頒標準拆除爆破安全規(guī)程(GA6722-86)、中華人民共和國國家標準爆破安全規(guī)程(GB13533-92)； 現(xiàn)場勘測資料、待拆建筑物峻工資料及周圍環(huán)境條件； 建設單位安全及技術要求。 2設計原則 控爆引起的質點振動速度：根據(jù)周圍建筑物結構，查資料確定為V5.0cm/s； 飛石距離：根據(jù)周邊環(huán)境情況，飛石距離為：東向S東15 .0m，南向S南10.0m，西向S西10.0m，北向S北2.0m； 空氣沖擊波：根據(jù)周圍環(huán)境，在本次爆破中以不損壞周圍建筑物的玻璃為安全判據(jù)。保證措施為控制空9、氣沖擊波及吸收沖擊波； 爆破噪聲：距爆源80 m處，控制在65dB左右。 3控爆設計 爆破規(guī)模（單響藥量）確定：采用公式 V=K（Q1/3/R）a式中：Q單響藥包重量，kg； R控制點距爆源中心的距離，m； K，a與爆破點地質有關的系數(shù)； V控制點的質點震動速度，cm/s； 安全判據(jù)：根據(jù)設計原則，V=5cm/s； 最大允許單響藥量計算 根據(jù)控爆點地質條件的范圍，參照相關資料，取： K=44.1 =1.8代入上式，計算出最大的允許單響藥包重量如表1。 最大允許單響藥量計算表 表1 R(m)23581015203050 Q(kg)0.20.73.313.626.589.6212.5717332010、 爆破切口的形式爆破切口的形式為折線型。參見附圖2。切口尺寸 見表2。部分建筑物中有多排立柱，在此將前后相鄰的兩排立柱視為同一排，并進行相同的處理。 爆破切口尺寸 表2立柱排數(shù)第1排（東側）第2排（中間）第3排（西側）切口高度（m）3.003.502.803.200.300.40 孔網(wǎng)參數(shù) 參見表4及表5。 待拆候車大樓立柱統(tǒng)計表 表3序號立柱規(guī)格數(shù)量在大樓中的位置1500/80040前、后兩排主立柱2500/60012中間立柱3490/8006雨棚立柱4400/40011大廳樓梯等立柱5370/37018兩端頭立柱6250/25014售票廳立柱7300/3005進出站連廊立柱8300/35011、2樓梯側邊合計108 孔網(wǎng)參數(shù)表 表4 結構物名 稱斷面尺寸（mm/mm）排距b (m)孔距a (m)孔 深l (m)炸藥耗用系數(shù)K (g/m3)備 注立柱500/800/040060600800雙層裝藥立柱500/600/040040600800雙層裝藥立柱400/400/030027550700單層裝藥立柱300/300/022022500600單層裝藥立柱250/250/020018400450單層裝藥梁各種規(guī)格/0.8倍梁寬梁 高0.20500550多層裝藥結點處各種規(guī)格1/3寬同排距厚度0.25600800多層裝藥 孔網(wǎng)及火工品參數(shù)表（預計值 ） 表5爆破部位每根孔數(shù)n1(個)單孔裝12、平均藥量(g)構件數(shù)量n2總孔數(shù)n3耗用藥量Kg雷 管數(shù) 量立柱211506010875050750梁6830404635015350結點處2425359230010300聯(lián)網(wǎng)600合 計2461400752000電雷管100 起爆網(wǎng)路在本次控爆中，各炮孔內均裝填相應段別的毫秒微差非電雷管，為確保準爆，傳爆網(wǎng)路采用非電毫秒微差雷管并聯(lián)雙回路網(wǎng)路。各立柱炮孔內的起爆點雷管的段別按爆表6所示，各梁及結點處的雷管段別與同斷面立柱相同。最后用雙發(fā)電雷管進行全串聯(lián)電爆網(wǎng)路引爆，電雷管的阻值在起爆前需嚴格檢測及篩選。最后聯(lián)網(wǎng)的雷管全部為MS1。 各立柱炮孔內雷管的段別 表6立柱位置第一層第二層第一排第二排13、第三排第一排第二排第三排非電毫秒雷管段別37991515七、施工程序 見附圖3八、施工工藝 1布孔：由專業(yè)技術人員根據(jù)本設計方案的孔網(wǎng)參數(shù)劃線布孔； 2鉆孔：用7655型手風鉆按布孔的位置、方向、深度進行鉆孔； 3驗孔：由專業(yè)技術人員用炮桿逐孔檢查孔距、方向及孔深，若不合要求時應及時修正，并吹凈孔內渣土； 4裝藥：按設計方案參數(shù)計算所得的各炮孔裝藥量表（另備），逐孔填裝，嚴禁漏裝、多裝；5堵塞：選用半干黃粘土，用木棍逐孔堵塞并搗實；6防護：一般部位采用34層、重點部位采用68層沾水半干草袋嚴密包裹后用鐵絲捆扎牢實，防護材料必須超出炮孔口0.6m以上； 6聯(lián)網(wǎng)：由專業(yè)技術人員聯(lián)網(wǎng),并由另一專業(yè)技14、術人員進行交叉復查；7警戒：根據(jù)現(xiàn)場情況,劃出警戒線，警戒距離為：自控爆建筑物外墻起，半徑為6080m。起爆時所有人員均應撤出警戒線外；九、安全與防護1參加本次控爆任務的專業(yè)技術人員須持證中華人民共和國爆破技術人員安全作業(yè)證上崗，且作業(yè)證的等級及作業(yè)范圍與本次控爆性質相符；2參加本次作業(yè)的人員均須進行安全教育，涉及本次控爆任務的操作人員均應參加過爆破安全培訓并持有相關證件；3. 火工品的運輸、保管及使用等均應由專業(yè)人員負責并持證上崗；參加本次控爆任務的輔工均應參加過爆破安全培訓及生產安全培訓；4當火工品進入工點時起至爆破完成后止，爆區(qū)范圍內嚴禁吸煙和明火；5因本次控爆工程所處的地理位置特殊，根15、據(jù)業(yè)主方的要求，起爆時間定在夜間進行，為保證控爆時的絕對安全，在預定起爆的當日，在天黑之前，必須將設計警戒線內空曠地帶的人員全部請出，拉上警戒線，并指定專人值守；6火工品妥善保管，嚴防丟失和被盜，領用及退庫均實行登記制度，并每日清點；7裝藥、聯(lián)網(wǎng)、警戒均需專業(yè)人員檢查確認；8施爆時，切實做好人員撤離及安全警戒工作；9炮孔認真回填堵塞，防止沖孔及飛石；10所有施工人員必須佩帶安全帽，空中作業(yè)人員根據(jù)實際情況佩帶安全帶；11施工期間，作業(yè)人員一律不得飲酒12警戒線內的建筑物中不得留人，各通道口均設警戒線。各警戒點指派專人值守，機動車道由當?shù)毓步痪瘜嵭信R時交通管制。13各警戒點與起爆點之間采用無線16、對講機進行聯(lián)系及下達起爆命令，確保警戒嚴密，警戒距離按設計方案，由專人負責實施；14. 待拆除建筑物周圍地下障礙（各種管道、線纜）等必須調查清楚，非倒塌方向10m以內，倒塌方向20 m以內，兩端10m以內的管線必須采取臨時遷移或防護等安全措施； 15. 距建筑物10m距離內的高壓電線及水、氣管道在起爆前10分鐘必須停電、停氣及停水，控爆完畢后經(jīng)有關部門檢查無誤后方可恢復； 16與待拆除建筑物相連的水、電、氣、通訊線纜等必須全部拆除，通過拆除區(qū)域內的架空線纜在爆破前須進行遷移； 17. 在同一時間,同一作業(yè)場地內不得有兩家或以上的不同作業(yè)內容的單位施工，以免相互交叉作業(yè)，發(fā)生安全事故；18控爆結17、束后，剩余的部分火工品送交公安機關指定的當?shù)貍}庫保管；19本方案需經(jīng)建設單位及公安機關審查批準后方可實施；20未盡事宜，均按拆除爆破安全規(guī)程執(zhí)行。十、人員及機具配備1、人員配備 主 要 人 員 配 備 表 表7切口修整后 勤鉆 孔裝藥及堵塞防 護技 術警 戒安 全20人4人16人24人20人3人12人4人2、機具配備 主 要 機 具 配 備 表8序 號機具名稱型號規(guī)格數(shù) 量備 注1空氣壓縮機SP412-12/71臺供風，供風量12立方/分鐘2空氣壓縮機XE115-3/51臺供風，供風量3立方/分鐘3鉆 機76556把鉆孔、其中1把備用4液壓破碎錘日立EX-2001臺開設切口、予處理、予拆除5小18、解放2噸1臺后 勤6對講機MOTOROLA-GP688臺聯(lián)絡、指揮3、材料配備 主 要 材 料 配 備 表 表9序 號名 稱規(guī) 格單 位數(shù) 量備 注1炸 藥2#巖石或硝銨kg962非電毫秒雷管8#工業(yè)用發(fā)2200各種段別3瞬發(fā)電雷管8#工業(yè)用發(fā)1004導爆索12防水m200分層裝藥5高壓風管25mmm200輸風6鉆 桿22mmm507鉆 頭40mm只508起爆導線1.5雙股m3004009草 袋只3000防護10鐵 絲10號Kg80防護捆扎11工業(yè)膠布圈300聯(lián)網(wǎng)12專用電橋XPQ-3只213起爆器高能2000型只214黃 土半干M315堵塞炮孔15竹 席張防護十、工期安排 預 計 工 期 安19、 排 形 象 表 表9序號工 序 名 稱作 業(yè) 時 間（日歷天數(shù)）1234567891011121314151617181920212223242526271進場及準備2予處理、開切口3鉆 孔4裝藥、堵塞5防 護6聯(lián)網(wǎng)、警戒7起 爆8安 全 檢 查9二次破碎10渣土清運11地平破碎12基坑開挖13基礎破碎及清運十一、安全評估及防范措施1 爆破公害 爆 破 公 害 表12序號項 目指 標設計值直 觀 感 覺1飛 石mSmax15不影響人、物的安全2噪 聲dB6580米外如鞭炮聲3地震波cm/s2.330米外無感覺4沖擊波105pa0.06以不損壞周圍建筑物玻璃為限5灰 塵有風時約3min散盡，無20、風時約10min散盡6交通管制min20有效警戒時間十二、其它1周圍建筑及設施與待拆除的建筑物緊聯(lián)或緊鄰的建筑及設施，在起爆前需先行拆除。2管纜、管道設施與待拆除的建筑物相連的水、氣管道及電、訊、光纖等纜線必須預先切斷及拆除，距待拆建筑物1020m范圍內的地下管纜等設施必須探明其走向、方位及埋深情況，并根據(jù)具體情況采取相應措施。3起爆時間根據(jù)業(yè)主方的要求，起爆實施定于夜間進行，具體時間由業(yè)主方根據(jù)現(xiàn)場具體情況提出建議，當?shù)毓膊块T及業(yè)主單位共同商定。4人員疏散與警戒起爆時，在警戒線范圍內的建筑物內的人員需進行疏散，全部撤到警戒線以外，房內不得留人。警戒范圍為：以待拆建筑物邊墻為起點，向外30821、0m的范圍。5 警戒在距預定起爆時間30分鐘時，開始清理警戒線內的無關人員，各路口、通道處，均應有公安干警及施工方人員值守，機動車道由公安交警值守并進行臨時交通管制，公安負責人負責巡視各值守點的警戒情況。起爆點工作人員再次檢查起爆線路、起爆器材。6 信號在距預定起爆時間性分鐘，起爆人員開始聯(lián)接起爆電路，并迅速回到起爆點。待公安負責人巡視完全部警戒值守點回到起爆點，并下達允許起爆后，由爆破實施單位用對講機通知各警戒值定點，下達第一次1分鐘倒計時、第二次30秒倒計時預警命令，最后10秒倒計時，10、9、8、7、6、5、4、3、2、1起爆命令。起爆后經(jīng)檢查無安全隱患后，撤除警戒，恢復正常交通。但無關22、人員不得進入施工現(xiàn)場。十三、關于二次破碎、地坪與基礎處理采用城市控制爆破技術進行建筑物，如樓房、水塔、煙囪、瞭望塔、紀念碑等的控爆拆除中，由于該類建筑物的特殊構造，以及該類建筑物處于地面以上的空中，在控制爆破拆除后均存在二次破碎的問題，當然不同的爆破設計及爆破施工，其二次破碎的工作量有所不同，所以采用控制爆破方法不可能一次性達到既控爆拆除，又進行二次破碎的目的。建筑物的基礎，由于其處于建筑物地平面以下，所以只有將建筑物拆除后再進行基礎破碎的作業(yè)。為便于施工及提高基礎的破碎效率，破碎拆除基礎時，均需將基礎周圍一定范圍內的泥土挖開后再進行該項工作。10 西南交通大學工程爆破研究所聯(lián)合設計：鐵一院烏分院巖土工程公司 四川西南交大爆破工程有限公司