发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种对爆破 飞石、粉尘、空气冲击波和噪声实施有效防护的安全防护方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种适用于爆破拆除中的 安全防护方法，包括如下步骤：

(1)覆盖防护：所述覆盖防护包括利用覆盖保护层对建筑物楼板和被 爆体进行覆盖保护，防止飞石及粉尘从核心筒顶部空洞飞散；

(2)近体防护：所述近体防护包括利用安全防护装置封闭非爆破区域 的门和窗户，阻挡飞石和烟尘；

(3)保守防护：所述保守防护包括在建筑物楼体外侧设置减震沟，并 在爬架作业平台外围安装两层钢丝网进行防护，隔绝飞石。

进一步地，安全防护装置由5层防护安全层组成，第一层安全层为钢 筋网层，第二层安全层为高密度阻燃泡沫板层，第三层安全层为钢丝网层， 第四层安全层为玻璃棉层，第五层安全层为薄钢板层；所述安全防护装置 的左右两边设置有以供拼接的拼接口；所述安全防护装置的尺寸为高2.8m， 宽1.5m；所述安全防护装置上设置有炸药孔道和压力传感器。安装炸药和 压力传感器，当压力传感器所受压力超过一定值之后，本发明上的炸药发生自爆，以抵抗建筑物爆破时产生的冲击波和飞石飞散。

进一步地，将一组所述安全防护装置通过固定装置拼接成安全防护网， 将所述安全防护网封闭非爆破区域的门和窗户。

进一步地，所述覆盖保护层为2层高纤维幕网，通过铁丝绑扎直接包 覆楼板进行覆盖保护。

一种建筑物拆除方法，包括如下步骤：

一种超高层建筑物的拆除方法，包括如下步骤：步骤1、搭设建筑物外 围作业平台：在超高层建筑物的外围搭建高度为四层且可上下移动的便捷 安全防护架，主要由钢管、挡板、防护网、起重设备等组成；

步骤2、预拆除：以每两个楼层为一个拆除单元，自上而下分为第一拆 除单元、第二拆除单位，以此类推直至到达建筑物一层；然后对第一拆除 单元进行预拆除，按照井字形原则，对称预留框架内层的部分立柱不进行 爆破以保证楼体在爆破过程的整体稳定性。

步骤3、穿孔装药：将第一拆除单位分为爆破区和静力切割区，爆破区 分为内部核心筒区域和框架内层立柱区域；框架内层立柱包括支撑立柱和 承重立柱；内部核心筒区域和框架内层立柱区域内的立柱分为混凝土立柱 和劲性柱，墙体分为普通尺寸剪力墙和剪力墙；以内部核心筒区域的横轴 线和纵轴线为分隔线，将内部核心筒区域划分为一组起爆区域，选择位于 核心筒主体的全部立柱和框架内层的支撑立柱为爆破对象，根据其为混凝土立柱和劲性柱，普通尺寸剪力墙和剪力墙进行区分，在其上进行炮孔钻 凿并放置炸药包；

步骤4、安全防护：在爆破区域敷设防尘和降噪管道和材料设备，在爆 破区域和楼体外侧及周边布设防护装置，主要包括：

(1)覆盖防护：所述覆盖防护包括利用覆盖保护层对建筑物楼板和被 爆体进行覆盖保护，防止飞石及粉尘从核心筒顶部空洞飞散；

(2)近体防护：所述近体防护包括利用安全防护装置封闭非爆破区域 的门和窗户，阻挡飞石和烟尘；

(3)保守防护：所述保守防护包括在建筑物楼体外侧设置减震沟，并 在爬架作业平台外围安装两层钢丝网进行防护，隔绝飞石。

根据安全防护要求及楼体尺寸，考虑标准构件的普适性，专用安全防 护装置设计高宽尺寸为2.8×1.5m，厚度11cm，重约35kg。构件由5层防护 材料组成，安全防护装置上设置有炸药孔道和压力传感器。主要包括：

第1层为钢筋网层，采用Φ6mm钢筋横竖间隔10cm制成，重约17.6kg；

第2层为高密度阻燃泡沫板层，泡沫板材料为阻燃酚醛泡沫，容重 40kg/m³，厚度为5cm，重约8.4kg；

第3层为钢丝网层，尺寸为10×10×0.6mm；

第4层为玻璃棉层，选用容重为40kg/m³的玻璃棉，厚度5cm，重约 8.4kg；

第5层为薄钢板层，选用0.6mm厚钢板。

专用安全防护标准构件两边预留10cm宽的拼接口，拼接口位于第三层 安全层的两条竖边处，拼接口上设置有至少5个拼接孔，拼接孔之间通过 固定装置固定。拼接口的设计可在安装与连接过程中对防护构件进行无损 化拆装，易于连接与拆卸，可实现本发明的重复利用。拼接口由3层防护 材料组成.拼接处一侧组成材料为第1～3层，另一侧组成材料为第3～5层。 两侧拼接口预留5个直径15mm孔洞以便后续拼接固定，孔间距65cm。当 拼接完成后，拼接处由6层材料组成(两层钢丝网层)。安装与连接过程对 防护构件无损化，易于连接与拆卸，可实现防护构件重复利用。

在爆破区域周围1～2m位置，布设可拼接防护装置围挡阻击冲击波作 用，防护飞石飞散。单个可拼接防护装置尺寸为60×60cm，结构块材料由5 层防护材料组成，包括0.6cm防护网，5cm厚高密度阻燃泡沫板层，0.6cm 防护网，5cm厚玻璃棉层，0.6cm彩钢板间隔组成。单个防护构件块上安装 炸药和压力传感器，当防护块传感器所受压力超过一定值之后，防护块上 的炸药发生自爆，以抵抗建筑物爆破时产生的冲击波和飞石飞散。

可拼接防护装置由可拼接防护块铰接连接而成，在拼接完成后，添加 交叉支撑装置，保证防护装置的整体结构刚度。防护装置顶层和侧边的防 护块可通过铰链与环境墙体固定，底层防护块可与万向轮连接，实现防护 构件整体移动。

在爆破构件外侧直接包覆2层高纤维幕网，并用铁丝绑扎，作为飞石 防护的第一道防护网。

步骤5、降尘、降噪防护：在爆破区和静力切割区敷设降尘和降噪装置； 为降低爆破过程中粉尘量过大，开始爆破前在爆破区域结构物内部洒水。 在周边爬架上设置喷淋装置，喷淋水管网按照横纵垂直交叉布置，间距均 为10m。喷淋管网上方覆盖一层帆布。喷淋管网安装5个灰尘浓度参数检 测模块，采用光感应原理进行灰尘浓度检测，根据实时灰尘浓度调整喷淋 水量，最大化节约喷淋用水。

步骤6、炸药起爆：将步骤3中划分的起爆区域，在起爆区域内设置 电子雷管，将所有电子雷管以并联的方式连接到爆破母线上，母线连至专 用起爆器上，通过专业起爆器按照起爆顺序起爆；

步骤7、爆破完成后，清渣队伍进场清理渣土：将电梯井道洞口改造成 活动式垃圾投料口，清渣队伍通过施工电梯从未爆破区域进入，利用电梯 井道作为渣土垂直运输通道，其它楼层核心筒电梯口全部使用砌块封闭， 避免渣土掉落产生的大量灰尘和噪声并保护施工人员安全，同时在楼层内 湿润建筑垃圾，避免将干燥的垃圾直接投入井道内。在一层出料口处设置 减震钢板斜坡进行减震，减震钢板上铺设橡胶板，能有效释放重力势能、缓冲物料落点处的冲击力，也可达到安全、环保的功能。

步骤8、清渣结束后，搭设本层临时支撑，对第一拆除单元的顶板结构 进行切割和吊运下放；具体的为首先切除楼板，再切割次梁和主梁。在切 割梁结构时，需根据梁体结构、切割面位置和吊点位置，验算该层梁体荷 载、支撑结构荷载、下层梁体和楼板的稳定性，合理布局支撑。切割时， 支撑点需紧贴梁体下底面，保证梁体分离后能平稳落在支撑上，切割后的 块体必须及时吊出支撑架，禁止块体长时间放置于支撑架上。根据塔吊的 可承受荷载，控制拆分构件质量，以确保吊运安全。梁构件吊装孔不少于4 个，距梁板两端距离为梁长的1/6处且不小于600mm。

步骤9、对静力切割区进行静力切割拆除和吊运下放；切割墙体时，周 边需要搭设防止墙体倾斜的支撑脚手架。为防止切割块发生偏移影响切割， 在切割前需预先钻好穿绳孔，并通过穿绳孔安装钢管与其它未拆除的墙体 进行连接固定，起到拆除块平衡的作用。吊装时，剪力墙构件吊装孔不少 于两个，吊装孔直径为108mm，距顶端自由面不小于800mm，距侧向自由 面水平长度的1/6处且不小于400mm。

切割柱体时，需要先对柱体结构单元进行划分，分块后单块重量必须 小于塔吊的额定起重量。框架柱切割时，在柱的侧向布置钢管支撑防止倾 覆，然后进行切割施工。切割完成后，使用金刚石薄壁钻孔机钻设吊装孔， 框架柱两侧打孔插钢棒，柱体切割之后每块混凝土板需钻4个直径108mm 的吊装孔，使用吊装钢丝绳穿过柱体进行吊装作业。

步骤10、完成清渣工序交接，转入第二拆除单元，按照上述施工循环模 式施工，直至地面一层，完工。

进一步地，步骤2中的预拆除包括爆破区域全部非承重蒸汽加压混凝土 墙体、门窗拆除，水电气、供暖、通信管线及金属垃圾通道切断。

进一步地，步骤3中的混凝土立柱的穿孔装药包括如下步骤：

(1)在混凝土立柱的纵断面上设置两纵排穿孔，两纵排穿孔的中轴线 距离为40cm，两纵排上互相对应的穿孔的高度差为50cm，穿孔的孔道深 度为：

L＝B-δ/2

其中，δ为立柱厚度；B为立柱的最大边长；

(2)孔道内间隔布设炸药包和导爆索，药包间隔距离为0.3米，孔道 出口处从内到外依次安装数码雷管和水袋，并进行填塞；炮孔装药后的净 堵塞长度L₁需满足：

L₁≥(1.1～1.2)W

其中，W为最小抵抗线，取35mm。

进一步地，步骤3中的劲性柱的穿孔装药包括如下步骤：

S1、在劲性柱的纵断面上设置两纵排穿孔，两纵排穿孔的中轴线距离 为40cm，两纵排上互相对应的穿孔的高度差为50cm，穿孔的孔道深度为：

L＝B-δ/2

其中，δ为立柱厚度；B为立柱的最大边长。

S2、孔道内间隔布设炸药包和导爆索，药包间隔距离为0.3米，孔道出 口处依次安装数码雷管和水袋，并进行填塞；炮孔装药后的净堵塞长度L₁需满足：

L₁≥(1.1～1.2)W

其中，W为最小抵抗线，取劲性柱短边长度的一半；

S3、劲性柱内含有内型钢，在相邻内型钢的地方设置倾斜孔道，倾斜 孔道内设置有线性聚能切割器；倾斜孔道由两条孔道组成，两条孔道的纵 切面呈“V”形，“V”形孔道的尖端在内型钢处，“V”形孔道的入口和出 口均在劲性柱的外表面；“V”形孔道的两条孔道之间具有夹角，夹角范围 为30°～45°。

进一步地，步骤3中的剪力墙的穿孔装药包括如下步骤：

①在剪力墙上开凿拱形墙洞；

②在剪力墙的顶部和底部设置两条贯穿的孔道，顶部孔道距离上楼板 0.5m，底部孔道距离下楼板0.5m，顶部孔道和底部孔道内均安装有X形 聚能切割器；

③顶部孔道和底部孔道之间设置有一组水平孔道，一部分水平孔道从 左侧墙体进入，每相邻两个左侧进入的水平孔道之间有一条从右侧墙体进 入的水平孔道；

④水平孔道内间隔布设炸药包和导爆索，药包间隔距离为0.3米，孔道 出口处由内至外依次安装数码雷管和水袋，并进行填塞；炮孔装药后的净 堵塞长度L1需满足：

L1≥(1.1～1.2)W

其中，W为最小抵抗线，取剪力墙断面壁厚的一半。

进一步地，步骤3中的普通尺寸剪力墙的穿孔装药包括如下步骤：

A、在普通尺寸剪力墙的顶部和底部设置两条贯穿的孔道，顶部孔道距 离上楼板0.5m，底部孔道距离下楼板0.5m，所述顶部孔道和底部孔道内 均安装有X形聚能切割器；

B、在普通尺寸剪力墙两面上分别安装W形双层聚能切割器，W形双 层聚能切割器通过限位板固定；爆破拆除时，下层聚能切割器先产生“刀片” 状射流，首先作用于普通尺寸剪力墙混凝土，破碎结构混凝土表面，随后 上层切割器产生“刀片”状射流，对普通尺寸剪力墙内部钢筋进行进一步切 割。

进一步地，步骤6中的起爆顺序为将起爆区域划分为12个起爆单元, 其中8个起爆单元组成内部区域，分为两排，第一排单元编号从左至右分 别为5号、3号、1号和8号，第二排单元编号从左至右分别为7号、2号、 4号和6号；另外4个起爆单元分别位于内部区域的左上角、右上角、左下 角和右下角，左上角编号为9号，右上角编号为11号，左下角编号为12号，右下角编号为10号；起爆顺序按照1号～12号的顺序，依次延时起爆； 当上层的起爆单元起爆结束，进入下层的起爆单元开始起爆，直至所有起 爆单元结束；延时起爆的方法为每个起爆单元比上一个起爆单位延时0.5s 起爆，上下楼层起爆间隔时间为2s。延时起爆的方法为每个起爆单元比上 一个起爆单位延时0.5s起爆，上下楼层起爆间隔时间为2s。

进一步地，步骤3中的炸药量的计算方法为根据萨道夫斯基公式，变 形后得到允许的最大单起爆单元的爆药量计算公式为：

Q_max＝(V_c/K)^3/α×R³

式中，Qmax——最大单段爆药量，kg；

Vc——保护对象安全允许质点振速，cm/s。

R——爆破中心点至被保护目标的距离，m；

K、α——与爆破地形、地质条件等有关的系数和地震波衰减指 数，K、α的具体数值可以通过查表得到。

进一步地，步骤4中的安全防护分为(1)覆盖防护：覆盖防护包括利 用覆盖保护层对建筑物楼板和被爆体进行覆盖保护，防止飞石及粉尘从核 心筒顶部空洞飞散；(2)近体防护：近体防护包括利用安全防护装置封闭 非爆破区域的门和窗户，阻挡飞石和烟尘；(3)保守防护：保守防护包括 在建筑物楼体外侧设置减震沟，并在爬架作业平台外围安装两层钢丝网进 行防护，隔绝飞石。

进一步地，步骤8中的静力切割方法为：

a、待建筑物爆破及清渣结束后，搭设临时支撑架，对拆除单元层需要 进行切割的部分进行划分，分为顶板结构、墙体结构和柱体结构；

b、顶板结构的切割按照先切割楼板，再切割次梁，随后切割主梁的顺 序；

c、在切割主梁和次梁时，根据梁体结构、切割面位置和吊点位置，验 算该层的梁体荷载、支撑架荷载、保证下层梁体和楼板的稳定性；

d、将支撑架紧贴主梁梁体和次梁梁体的下表面，保证梁体分离后能够 落在支撑架上；切割后的块体及时吊离支撑架，运出建筑物；

e、墙体结构在切割之前，为防止墙体倾斜在其周围搭设支撑脚手架， 并在墙体上钻有穿绳孔，穿绳孔上通过固定结构与其他未拆除的墙体进行 固定连接；

f、在切割后将块体吊装时，块体上设置有至少两个吊装孔；

g、柱体结构的切割先对柱体进行分块，分块的单块重量必须小于塔吊 的额定起重量。

本发明采用“内爆外切”的手段，实现了两种作业方式功效和安全性的优 势互补，内层爆破具有良好的功效，外层切割兼有双重安全作用。(2)爆 破作业时预留部分核心筒内剪力墙、框架层立柱作为支撑，爆破后楼板和 联系梁不塌落，单元层整体结构不变，保护外墙体安全，并利用其作为爆 破飞石、冲击波、噪声及粉尘的防护屏障。(3)选用先进爆破器材，运用 微差控制爆破技术，精确设计炮孔药量和起爆时差，实现精准爆破效果， 控制爆破振动、冲击波对楼房自身结构和周围环境影响，通过科学的技术 设计和新型防护设计实现了爆破安全、高效和绿色环保。

有益效果：(1)爆破安全防护是爆破拆除中极为重要一环。考虑爆破 主体体量大、工期紧、安全环保要求高等特点；本发明安全防护方法中的 安全防护装置具有阻挡飞石、隔离噪音及粉尘的作用，且具备装卸方便、 快速的特点。(2)本发明提供的安全防护方法可以明显起到提高施工效率， 加快工期以及增强安全防护效果，通过对不同建筑物的分级防护，安全防 护效果明显。