如何用最少的炸藥安全地爆破拆除建築物?

怎樣才能合法合規地炸樓?

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以下為視頻文字稿:

作為一門嚴謹優雅的工程科學,拆除爆破的核心理念不是把整座建築炸得灰飛煙滅。

而是只破壞關鍵的承重結構以讓建築失穩,然後在重力作用下摔得粉身碎骨。

根據不同的作業環境,今天的拆除爆破主要有三種方法:定向傾倒法、原地垂直塌落法以及內爆法。

定向傾倒法就是在建築下部炸出一個三角形的切口,讓建築朝著切口方向傾倒,衝擊地面而解體。通常要預留出大於建築高度 2/3 ~ 3/4 的倒塌場地。

這種方法施工簡單,成功率高,是國內最常用的方法。

而對於較高的建築,還可以安排多個切口,形成摺疊傾倒,縮短倒塌距離。

原地垂直塌落法是讓建築物底部一定高度的承重結構瞬時全部爆破,使其垂直塌落衝擊地面而解體。通常只需預留 1/3 ~ 1/4 建築高度的塌落場地即可。

主要適用於磚砌樓房、單層排架廠房等結構強度本身就低的建築物。

內爆法則是依次破壞建築內部的承重結構,讓外圍的構件向內傾倒,互相撞擊碎裂從而塌落。可以讓建築幾乎全塌落在自身區域內。

內爆法非常適合擁擠的城市空間,在美國應用廣泛,但方法非常複雜,國內案例較少。

不同的爆破方法適合不同的建築和場地環境,但都得經過嚴格的數學論證,比如定向傾倒法首先要計算建築的各項指標是否滿足這個公式。

然後再根據建築的長寬、重心高度等信息算出切口的高度。

切口高度如果過小,有可能造成爆破後傾而不倒的尷尬局面,過大則可能釀成上層建築傾覆翻滾的危險情況。

此外,炸藥如何排布也得靠計算得出。

比如一面承重牆的爆破,首先要計算最小抵抗線 W ,指的是炸藥到牆體兩面的距離,通常是牆體厚度 δ 的一半,此時爆破效果最好。

根據 W 結合牆體的厚度強度可以計算出炮孔的間距 a 和排距 b,再通過以上數值就可以計算出每個炮孔的炸藥量。

其中 q 的大小可以參考大量實驗爆破的數據。這些參數還可以輸入專業軟體中模擬出非常接近真實效果的爆破過程。

爆破工程設計好後,必須上報當地公安部門,獲得爆破作業許可證後才能施工。

首先是預拆除,拆除或切斷一些不影響建築穩定性的構件,以降低整體結構強度,提高爆破效果,並減少後續鑽孔和裝葯的作業量。

爆破用的炸藥主要有兩種:乳化炸藥和塑膠炸藥。

前者的主要成分為硝酸銨,爆速一般在4000m/s 左右,價格低廉,應用廣泛;

後者主要成分是環三次甲基三硝胺,爆速可超過 8000 m/s,能直接切斷鋼材,非常適合鋼混結構建築的爆破。

這些炸藥必須插入雷管,連上導線塞入炮孔中。然後包上防護布,以減少碎片飛濺。最後,導線匯總到起爆器,按下開關,就能讓大樓在十秒鐘內崩塌。

這些爆破器材的價格並不貴,一般工業炸藥的出廠價每噸不到六千元,雷管一個不到 3 元,但一般人不可能買到。

只有正規的爆破作業單位向公安機關提出申請,拿到《民用爆炸物品購買許可證》後才能向專門銷售民用爆破器材的企業購買。

不過,爆炸物品並不是爆破拆除工程的重點,比如武漢武昌區的江天大廈,地上共 24 層,高 84.4 米,為了炸倒它,只用到 1.8 噸炸藥,16000 根雷管,費用並不高。

但工程的設計以及前期的施工非常耗時耗力,讓最終的花費高達 983 萬。

這也要求從業者必須有過硬的實力,要想炸倒江天大廈這種級別的樓,你至少要有大專學歷並連續從業 15 年,或者有博士學歷並連續從業 6 年。

當然,從業者更要有過人的膽識,敢於親自站在馬上要被炸倒的樓房上檢驗工程質量。

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