125+m高钢筋砼排气塔定向爆破拆除.pdf

第2 7 卷第4 期 2 0 l O 年1 2 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 7 N o ．4 D e c ．2 0 1 0 D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 1 0 ．0 4 ．0 2 2 1 2 5m 高钢筋砼排气塔定向爆破拆除 马红卫，郑健礼，刘鹏虎 西安鹏程爆破工程有限公司，西安7 1 0 0 4 3 摘要受倒塌场地的限制，对1 2 5m 高的钢筋混凝土排气塔采取定向爆破的方式进行拆除。介绍了圆心 角为2 1 8o ，炸高为6 倍壁厚的正梯形爆破切口参数；选取孔距为4 0e m ，排距为3 5c m ，孔深为2 7c m 。炸药单 耗为20 0 0g ／m 3 的爆破参数；使用2 段、5 段、8 段导爆管雷管组成分段延时起爆网路；采用了预处理以及安 全校核等控制技术措施。本次爆破基本取得了成功，可供类似工程参考。 关键词 定向爆破；爆破参数；排气塔；钢筋砼 中图分类号T U 7 4 6 ．5文献标识码B文章编号1 0 0 1 4 8 7 X 2 0 1 0 0 4 0 0 8 5 0 3 D i r e c t i o n a lE x p l o s i v eD e m o l i t i o no f1 2 5m R e i n f o r c e dC o n c r e t eE x h a u s tT o w e r M AH o n g w e i ，Z H E N GJ i a n l i ，L I UP e n g h u X i ’a nP e n g c h e n gB l a s t i n gE n g i n e e r i n gC oL t d ，X i ’a l l7 1 0 0 4 3 ，C h i n a A b s t r a c t O w i n gt ot h el i m i t i n go fc o l l a p s es p a c e ，t h ed i r e c t i o n a le x p l o s i v ed e m o l i t i o nW a Sa d o p t e dt Od e m o l i s h t h e1 2 5mr e i f f o w e dc o n c r e t ee x h a u s tt o w e r ．T h eb l a s tp a r a m e t e r so fp o s i t i v et r a p e z o i db l a s t i n gc u tp a r a m e t e r sw i t h 2 1 8 o c e n t r a la n g l ea n dt h eb l a s t i n gh e i g h t6t i m e so fw a l lt h i c k n e s sw e r ei n t r o d u c e d ，s u c ha sh o l es p a c ei s4 0c I n a n dl O Ws p a c ei s3 5c ma n dh o l ed e p t hi s2 7c m ，t } l es p e c i f i cc 岫i s20 0 0g ／m 3 ，t h ed e l a yf i r en e t w o r kc o m p o s e d o f2 ，5a n d8n o n e ld e t o n a t o r s ，p r e t r e a t m e n ta n ds a J ．e t yc o n t r o l l i n gm e a s u r e s ．T h i sd e m o l i t i o nh a so b t a i n e dt h es u c c e s s b a s i c a l l y ．w h i c h 咖b er e f e r r e df o rt h es i m i l a rp r o j e c t s ． K e yw o r d s d i r e c t i o n a lb l a s t i n g ；b l o tp a r a m e t e r ；e x h a u s tt o w e r ；r e i n f o r c e dc o n c r e t e 1 工程概况 1 ．1 周围环境 待拆排气塔位于咸阳市陕西海达医疗器械科技 有限公司 原陕西兴秦化纤厂 厂区内，根据咸阳市整 体规划和咸阳市兴信房地产开发有限公司的要求，需 将其爆破拆除，计划建设廉租房。厂区的部分建筑物 已被拆除，四周有围墙，距排气塔东、北、西3 面约 2 5m 处各有1 个高为2 0m 左右的待拆除厂房，距南 收稿日期2 0 1 0 0 6 1 7 作者简介马红3 2 1 9 7 8 一 ．男．助理工程师。硕十研究生。从事爆炸 技术及应用方面的研究工作。E m a i l h w m a l 0 6 1 6 3 ．c o r n 。 面围墙约3 2 0m 为开阔地，南面围墙外有玻璃钢厂和 瓜子厂2 个工厂，爆区平面位置如图1 所示。 1 ．2 排气塔结构特点 该排气塔建于1 9 9 6 年，运行不久后工厂由于经营 等方面的原因倒闭，系钢筋混凝土结构，内外双层布 筋，布筋网格为1 0c m 1 0c m ，钢筋尺寸咖1 0 2 2 哪 不等，底部无内衬。排气塔高1 2 5m ，地面标高 o ．5m 处排气塔外径1 2m ，壁厚0 ．4m 。排气塔结构复杂，其 东面 0m 标高的筒壁上有1 个门洞，门洞宽1 ．7m ，高 2 ．3 5m ；标高 1 7m 正北面处有钢筋混凝土结构平台 及1 条已拆除的南北走向烟道；标高 3 0m 处正南处 有1m 1 ．5m 封口的门洞。 万方数据 爆破2 0 1 0 年1 2 月 2 爆破设计 2 ．1 总体方案 该排气塔周围环境相对而言不太复杂，周边条 件允许，有足够的倒塌长度和宽度，故决定采用定向 控制爆破方案。根据排气塔周围环境施工条件，确 立排气塔向正南方定向倒塌。定向倒塌的主要原理 是在下部炸开缺口 缺口长度是周长的3 ／5 2 ／3 ， 或炸掉一部分支撑，使建筑物失稳倾斜，当开E l 闭合 时，建筑物重心投影应偏出支撑面，使之在重力作用 下加速倾倒‘1 I 。 臣二口巨互习 图l 排气塔爆破周围环境示意图 单位m F i g ．1S u r r o u n d i n go ft h ee x h a u s tt o w e rb l a s t i n g u m t m 2 ．2 爆破切口设计 2 ．2 ．1 爆破切口形状及位置 爆破设计采用正梯形爆破切口，为了便于钻孔 作业，切口设在排气塔底部0 ．5m 以上位置。 2 ．2 ．2 爆破圆心角 切口弧长对应的圆心角，其大小对烟囱倾倒过 程中可能产生的下坐、后坐或偏转密切相关，根据相 关资料旧43 及以往烟囱定向爆破经验，对应圆心角取 瑾 2 1 8O 。 2 ．2 ．3 爆破切口长度 L 2 1 8o ／3 6 0o 竹D 一2 2 ．8m D 为底部O ．5m 位置处外径 。通过计算爆破切口的长度约为排气 塔周长的0 ．6 倍，能保证排气塔中心失去平衡，又能 防止后坐现象。 2 ．2 ．4 爆破切口高度 爆破部位高度的确定取决于烟囱筒壁的材质与 厚度。烟囱拆除爆破要求爆破部位的筒壁瞬间要离 开原来的位置，使烟囱失稳。切口高度一般按 ≥ 3 - 5 8 8 为壁厚 取值，本工程取h ∞ 2 ．4m 。 爆破前采取了预开定向窗、定位窗的措施在排 气塔的爆破切口两侧各开1 个2 ．0m 宽、2 ．4m 高 的定向窗，控制切口的破坏范围；在切口倒塌方向轴 线中心部位开1 个高2 ．4m 、宽1 ．5m 的定位窗，以 创造临空面有利于烟囱的倾倒；割断预开部位的钢 筋，减少排气塔倾倒时的钢筋阻力。爆破切口如图 2 所示。 图2 爆破切口和炮孔布置展开图 单位m F i g ．2 U n f o l d e dd r a w i n go fb l a s t i n gc u ta n db l a s t h o l e sl a y o u t u n i t m 2 ．3 爆破参数 1 最小抵抗线形 8 ／2 2 0c m ，其中壁厚 6 4 0c n l o 2 孔距a 2 1 1 7 4 0c m ，取4 0c m 。 3 排距6 O ．9 a 3 6c m ，取3 5c m 。 4 孔深L 2 6 ／3 2 6 ．7c m ，取2 7c m 。 万方数据 第2 7 卷第4 期 马红卫，郑健礼，刘鹏虎1 2 5m 高钢筋砼排气塔定向爆破拆除 8 7 5 炸药单耗g 取q 20 0 0g ／m 3 。 6 单孔装药量Q q 口b 艿 20 0 0 0 ．4 0 ．3 5 0 ．4 1 1 2g ，取1 2 0g 。 2 ．4 炮孔布置 炮孔为梅花形布孔，7 排，每排2 1 个炮孔，共 1 4 7 个炮孔，总装药量Q ’ 1 4 7 1 2 0 1 7 ．6 4k g 。 孔内雷管采用2 段、5 段、8 段导爆管雷管，沿定位窗 到定向窗依次布置，孔外连接雷管采用l 段导爆管 雷管，炸药选用乳化炸药。 2 ．5 爆破网路 每个炮孔内放人l 发非电雷管 脚线长5m ，孔 外每2 0 发非电雷管脚线捆成1 束，每束捆绑2 发非 电雷管，外接爆破母线，此网路施工方便、安全可靠。 3 爆破安全校核与防护措施 3 ．1 爆破安全校核 1 爆破振动振动速度采用以下公式计算”1 V K K ’ Q ∽／R 。 式中V 为爆破振动速度，e m ／s ；K 、a 为地质、地层系 数，分别取K 2 0 0 、a 1 ．7 5 ；K ’为城市控制爆破的 修正系数，K ’ 0 ．2 5 一1 ．0 ，当距爆源中心近时，取大 值，反之取小值，本工程取K ’ 0 ．3 ；Q 为最大一段 药量，取6k g ；R 为距爆源中心距离，取2 5m ； 将有关数据带人上式可得V 0 ．6e n o s 。 2 塌落振动校核 排气塔质量大且高，倾倒后塌落振动较大，塌落 冲击振动采用以下公式预测旧J ∥ K [ m g h ／t r ∽／R ] t J 式中y ’为塌落引起的地面振动速度，c m ／s ；m 为下 落构件质量，根据排气塔倒塌的一般规律，取 I t ／／, 25 0 0t ；g 为重力加速度，取g 9 ．8I n ／s 2 ；K 、卢 为系数，取K 3 ．3 7 ，届 1 ．6 6 ； 为构件下落的高度， 取h 4 4m ；R 为塌落质心至计算点的距离，取 R 6 0m ；盯为地面介质的破坏强度，取矿 1 0M P a 。 将有关数据带入上式可得V ’ 2 ．2 9e n v s 。 通过爆破安全校核的计算结果表明，对距离最近 的待拆厂房时安全的。 3 ．2 爆破安全防护措施 为防止爆破产生土石飞溅，在排气塔外部爆破部 位上固定1 层铁丝网和6 层草垫；由于考虑到排气塔 距需保护的玻璃钢厂与瓜子厂 约3 5 0m 之外 较远， 并有围墙，因而在施工中未按设计要求开挖减振沟和 防振缓冲土堤。 4 爆破效果与存在的问题 4 ．1 爆破效果 2 0 0 9 年8 月2 8 日下午4 点准时起爆，起爆后历 时1 0s 左右，按预定方向倒塌，无后坐现象，爆破达到 了预期目的。经爆破后现场观察，排气塔．e j 4 0m 以下 部分变成扁平，部分钢筋与混凝土脱离，其余部分钢 筋与混凝土基本完全脱离，沿轴线两侧分开。整体倒 塌范围控制在长1 4 0r n ，宽2 0m 以内。 4 ．2 存在的问题 1 排气塔倒塌触地飞溅出的飞石飞出约2 0 0m 远，虽未造成人员的伤害，但也带来较大的安全隐患。 2 虽经安全校核计算，但距排气塔倒塌方向约 3 0 0m 处的塌触地振感较强，玻璃钢厂与瓜子厂的 大块玻璃门窗有几块被振碎或振裂。 本次爆破虽基本达到了预期的目的，但也存在 着不足之处①施工中没能严格按设计要求开挖减 振沟和防振缓冲土堤，造成了玻璃门窗被振碎或振 裂；②排气塔倒塌触地飞溅出的飞石飞出较远。 此次爆破得出的经验与教训对于控制爆破拆 除如高大烟囱这样的建筑物，爆破振动的危害影响 相对较小，较为容易控制，尤其注意控制的是倒塌触 地振动的影响。 参考文献 [ 1 ] 刘殿中，杨仕春．工程爆破实用手册[ M ] ．2 版．北京 冶金工业出版社，2 0 0 7 51 2 - 5 2 8 ． [ 2 ] 于亚伦．工程爆破理论与技术[ M ] ．北京冶金工业出 版社，2 0 0 4 3 4 4 斟8 ． [ 3 ] 朱朝祥，崔允武，高星。等．两座高1 2 0m 钢筋混凝土 烟囱的爆破拆除[ J ] ．工程爆破，2 0 0 8 ，1 4 2 6 1 - 6 3 ． [ 4 ] 崔晓荣，王殿国，陆华．百米钢筋混凝土烟囱定向爆 破拆除[ J ] ．爆破，2 0 0 8 ，2 5 4 5 6 - 5 8 ． [ 5 ] G B 6 7 2 2 - - 2 0 0 3 爆破安全规程[ S ] ．北京中国标准出 版社，2 0 0 4 ． [ 6 ] 周家汉．爆破拆除塌落振动速度计算公式的讨论[ J ] ． 爆破，2 0 0 9 ，2 6 1 1 - 4 ． 万方数据