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双曲线形凉水塔爆破拆除工程

时间:2012-08-04


双曲线形凉水塔爆破拆除工程
完成时间:2003 年 12 月 工程地点:山东省泰安市新汶电厂 完成单位:广东宏大爆破工程有限公司 项目主持人及参加人员:郑炳旭、林再坚、傅建秋、罗伟涛、王铁 撰稿人:林再坚、邢光武、吕义 1 工程概况 山东电力管道公司热电分厂为了扩容改建, 需拆除原厂区内的主要建筑物, 双曲线形凉水塔是其中之一。 该建筑物是钢筋混凝土结构, 3 总高 51.30m,总方量 614m ,约 1470t,凉水塔的直径,底部为 36.5m,顶部为 21.8m,最小部位为 20.9m;最大壁厚 25cm,最小壁厚 10cm; 蓄水池深 1.8m;水塔高 47.4m,其立面如图 1 所示。在蓄水池周边上有 58 根 40cm×40cm 钢筋混凝土柱斜支撑,凉水塔内部有 10m 高的凉 水平台,平台为预制钢筋混凝土构件,与凉水塔壁没有结构性的连接,平台下面有 68 根 30cm×30cm 的钢筋混凝土柱支撑,周围环境开阔, 总平面布置见图 2。

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爆破方案的选择 该凉水塔为双曲线形立面,轻型薄壁结构,上窄下宽,倾倒难度较大。该水塔的爆破方案借鉴筒体构筑物爆破设计模式,但应采用较 大的炸高,以获得较大的着地冲击能,使长期腐蚀、风化严重的薄壁筒体触地时容易破碎解体,达到好的爆破效果。对 10m 平台的支撑柱 也进行爆破。 3 爆破参数的选择 3.1 缺口炸高 采用正梯形缺口,缺口炸高 12m。 3.2 缺口长度和缺口圆心角 采用定向爆破炸毁圆柱体时,通常爆破缺口圆心角在 210°~225°之间,经多次比较,认为取 215°较合适。该凉水塔 10m 高缺口周 长为 101.2m,缺口弧长 LP=101.2×(215/360)=60.90m,保留弧长 L1=101.2-60.90=40.30m。 3.3 预处理及爆破缺口的形成 由于缺口的面积大,若薄壁缺口内的混凝土壁柱全部爆破,则炮孔数太多,爆破工作量大。因此,针对本工程的特点,对梯形缺口的 4 条“边线”进行爆破或预处理,即形成了梯形缺口,“边线”内的塔壁不用爆破,凉水塔就可以倒塌。其具体做法是: (1)缺口“斜边”宽 2m,是用风镐剔除塔壁混凝土后形成的。 (2)利用 10m 高程凉水平台作钻眼施工平台,塔壁往上炸高 2m。同时,该爆破区域内进行预处理,预先剔除 1.2m 宽的塔壁,保留 1.5m 宽塔壁爆破,依此类推。这样可以减少爆破工作量。 (3)塔体底部斜撑柱炸高 1.5m。 (4)在倒塌正向+12.Om 以上另外切割 3 条高 6m、宽 1.2m 的切缝,用以削弱塔体的刚度,使塔体倒塌触地时易于破碎。 3.4 炮孔布置及单孔装药量 3.4.1 塔壁炮孔参数 3 由于 10m 高缺口处壁厚仅 20cm,故选炮孔直径为 32mm,孔距 a=20cm,排距 b=20cm,孔深 l=12cm,单耗 K=2000g/m ,单孔药量 q=16g。 3.4.2 底部斜支撑柱炮孔参数 3 底部支撑柱同样爆破 215°圆心角,共计爆破 38 根斜撑,每根柱布单排孔,孔距 a=20cm,孔深 l=25cm,单耗 K=1500g/m ,单孔药量 q=50g。 3.4.3 凉水平台支撑柱炮孔参数 3 孔距 a=15cm,孔深 l=20cm,单耗 K=1.5kg/m ,单孔药量 q=20g。 3.5 爆破网路及时差 本次爆破网路中雷管采用毫秒延时非电雷管。 具体时差为: 凉水平台支撑为 25ms, 高处平台缺口塔壁 300ms, 10m 底部斜坡支撑为 600ms, 连接采用四通及塑料导爆管,塔壁缺口,底部支撑,凉水平台支撑先各自形成两个闭合圆环,然后这些圆环之间多次搭接,形成闭合复式 交叉网路。 4 安全防护措施 (1)由于凉水塔壁较薄,爆破面积较大,炮孔密集,炸药单耗亦大,因此必须严格控制钻孔位置及深度,尽量保持药包布置平衡。这 样可以控制飞石的飞散距离,同时可以确保爆体彻底破碎。 (2)在塔壁爆破部位外侧采用双层荆笆加安全网贴壁捆绑,这种近体防护可以阻挡飞石,缩短飞石的飞散距离。

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振动的安全验算 本工程安全振动主要由两部分组成,即炸药爆炸产生的地震波和建筑物坍塌落地时冲击地面而引起振动。 5.1 爆破振动计算 1/3 α v1 = K·K′(Q /R) 本次爆破单段最大药量 40kg,最近建筑物距离 45m,K 取 150,K′取 0.3,α 取 1.5,代人上式可得:v1 = O.94cm /s。 5.2 触地振动计算

式中,G 取 1470000kg,重心高度 h 取 20m,计算得 v2 = 1.5cm/s。 本工程施工环境较为空阔,总装药量不大,同时爆破体周围设有三层近体防护覆盖层可以阻挡冲击波。根据有关实测资料,以上措施 可使冲击波峰值减少 40%。因此,工程爆破产生的冲击波和噪声,不会造成危害。 6 爆破效果 起爆 4s 后,塔体完全倒塌,塔壁全部破碎,爆堆高度 4~6m,爆破圆满成功。 摘自《中国典型爆破工程与技术》


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