132m渡槽爆破拆除.pdf
第2 7 卷第2 期 爆破 V 0 1 .2 7 N o 2 2 0 1 0 年6 月 B L A S T I N GJ u n .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 2 .0 1 9 1 3 2m 渡槽爆破拆除 李建强 中国水利水电第十一工程局有限公司,- I - J 峡4 7 2 0 0 0 摘要4 ‘、5 。渡槽位于河南省三门峡市渑池县陈村乡后河境内,跨沟壑而建,为河南省煤气化工程的配套 工程的一部分,拟将原建的4 ’、5 ’渡槽拆除后重建,属再建项目,其中5 ’渡槽长1 3 2m ,结合现场实际情况,选 择采用一侧倾倒的爆破方法拆除,通过对5 ’渡槽支撑排架的稳定演算及最小爆破高度计算,选取了混凝土 排架合适的I 临界爆破高度及钻孔爆破参数,并制定了施工质量控制、工艺操作方法及爆破安全防护控制措 施,其爆破效果达到了预期目标,顺利地完成了拆除任务。 关键词渡槽拆除;临界高度确定;钻爆参数选择;安全防护 中图分类号T U 7 4 6 .5文献标识码A文章编号1 0 0 l 一4 8 7 X 2 0 1 0 0 2 0 0 7 I 一0 3 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no f1 3 2 ‘mA q u e d u c t /2J /a n q /a n g S i n o h y d r oB u r e a u1 1C oL t d ,S a n m e n x i a4 7 2 0 0 0 ,C h i n a A b s t r a c t N o .4a n dN o .5a q u e d u c t sl o c a t e di nC h e n c u nv i l l a g e ,M i a n c Mc o u n t y ,S a n m e n x i a ,H e n a nP r o v i n c e , w h i c hw a sb u i l tc r o s s i n gr a v i n e ,a n di ti sa p a r to fs u p p o r t i n gp 叫e c tf o rt h ec o a lg a s i f i c a t i o np r o j o c ti nH e n a n .I ti s p l a nt om b u f l da q u e d u c ta f t e rd e m o l i s h i n gt h eo r i g i n a lN o .4a n dN o .5 ,w h i c ht h el e n g t ho fN o .5i s1 3 2 m .A c c o r d i n g t ot h es i t ec o n d i t i o n ,t h es i d e c o l l a p s eW a Sa d o p t e dt od e m o l i s ht h ea q u e d u c t .a 1 l r o u s hc a l c u l a t i n gt h es t a b i l i t ya n d m i n ib l a s th e i g h to ft h es u p p o r t i n gb e n to fN o .5 ,t h er e a s o n a b l ec r i t i c a lb l a s th e i g h ta n dh o l e sp a r a m e t e r sw e r ec h o o s e n .W i t hc o n t r o l l i n gc o n s t u c t i o nq u a l i t y ,s a l 宅t yp r o e t e e t i o na n do t h e rm e a s u r e s ,t h eb l a s tr e s u l t sr e a c ht h ea n t i c i p a t e d t a r g e t ss u c c e s s f u l l y . K e yw o r d s a q u e d u c td e m o l i t i o n ;c r i t i c a lh e i g b td e t e r m i n a t i o n ;d r i l la n db l a s tp a r a m e t e r s ;s a f e t yp r o t e c t i o n 1 工程概况 4 ‘、5 。渡槽位于河南省三门峡市渑池县陈村乡 后河境内,跨沟壑而建,为河南省煤气化工程的配套 工程的一部分,本合同拟将原建的4 。、5 。渡槽拆除后 重建,属再建项目。 拆除项目主要包括4 。、5 ’渡槽的排架、槽身和明 渠段,其中排架1 3 个,4 ’渡槽3 个,5 。渡槽l O 个;槽 身1 5 节,4 。渡槽4 节,5 。渡槽1 1 节;明渠段拆除全 收稿日期2 0 0 9 1 0 1 5 作者简介李建强 1 9 6 5 一 ,男,中国水利水电第十- - 3 2 程局有限公 司技术质量部主任,公司级爆破专业总工,E m a i l l i j i a n q i a n g c w b l l .c o m 。 长3 0m 。排架分为“H ”型和“A ”型2 种,槽身为 “U ”型,混凝土标号为C 2 5 ,排架混凝土标号为C 2 0 。 4 。渡槽近邻村民居住区,由2 跨渐变段与4 跨 标准段组成,总长6 0m ,基本座落在土基上,支座为 2 个边墩与3 个“H ”型排架。 5 。渡槽由2 跨渐变段与1 l 跨标准段组成,标准 段跨距为1 2m ,总长1 4 4m ,距离地面最高处2 9m ,由 2 个边墩、2 根“H ”型排架与8 根“A ”型排架支撑。 经多方研究、论证后,决定5 。渡槽槽身连同排 架全部拆除,4 。渡槽仅将槽身拆除。混凝土拆除总 量约7 6 0m 3 。其中4 ’渡槽槽身混凝土拆除5 5 .7 6 m 3 ,拆除钢筋9 .1 8t ;5 。渡槽槽身混凝土拆除总量约 1 5 3 .2 2m ’,拆除钢筋2 5 .2 3t 。 万方数据 爆破2 0 1 0 年6 月 排架立面布置图见图1 所示。 1 3 2 .一 睦恻渡槽l 渡槽l 渡槽 渡槽渡槽 渡槽渡槽 渡槽 渡槽渡槽l 渡槽渡栏 嬲Nr ●_ r●-●’__ ● 1 21 21 21 21 21 2 0 /这墩 f1_1_ V H 型拱q r 一一一童型排架 A 型排桑\/磊H } 架 1 .卅/磊非趣 图1 渡槽立面布置图 单位n 1 2 施工交通 1 2 形 o 3m 。 施工工地近邻渑白公路,进人沟底有原施工期 问的1 条施工道路,进场交通条件较好。 3 渡槽拆除方案选择 3 .1 渡槽混凝土强度检测 现场检测到渡槽槽身混凝土平均强度约为C 8 , 基于此,选择以下拆除方案。 3 .24 。渡槽拆除方案 结合现场地形条件,4 。渡槽近邻村民居住区,拆 除长度相对较短,且施工场地及交通方便。现场采 用4 个2 0t 的液压千斤顶依次先将每节混凝土槽身 顶离排架支座,然后将渡槽放置在事先加工好的钢 梁和滑轨上,利用滑轨、卷扬机将其拖出沟壑部位, 最后在地面采用液压锤将其破碎。 3 .35 。渡槽爆破拆除方案 5 。渡槽距离沟西村民组约1 5 0m ,沟壑较深,槽 身较长,经方案比较后,确定采用在沟底将1 0 座排 架爆破一定高度,使其侧向倾倒,利用重力使其大部 分实现破碎解体,少量采用手风钻、液压锤等方式进 行破碎、分解的渡槽拆除施工方案。 4 爆破设计 4 .1 排架稳定演算 本次爆破拆除主要针对5 ’排架,渡槽承重立柱 排架 的失稳是渡槽侧向倾倒的关键,为此先进行 排架稳定演算[ 1 圳。参照类似框架结构爆破拆除工 程经验公式【1 圳,钢筋混凝土承重立柱失稳时的爆破 高度选用以下计算式J 。 排架截面为0 .6n l 0 .5m ,见图2 排架截面及 装药图,选择边长为0 .5I n 面布置钻孔,最小抵抗线 形 0 .2 5m ,钻孔深度f _ 0 .5 8 B 0 .3 5m ,孑L 距口 图2 排架截面及装药图 单位m i l l 排架立柱主筋为西2 0 ,立柱主筋的直径为广, 主筋数乃 1 0 根,则 钢筋截面面积F 竽 生半 3 .1 4 l O 一 m 2 ; 钢筋截面惯性矩J 署 生半 7 .8 5 1 0 ‘9 m 4 ; 钢筋细魄性半径i 居 以3 1 8 5 翌x1 0 - 9 0 .5 1 0 。2 c m 。 由渡槽设计断面及配筋情况可以计算出每标准 跨混凝土量1 3 .9 4m 3 ,合计约3 5t ,即P 3 .5 1 0 4k g 3 .5 1 0 5N ,故作用在各个主筋上的压力荷载为 卫掣3 .5 1 0 4N 主筋设计抗压强度厂’ 3 .1 1 0 8N /m 2 ,则主筋 可承受的压力荷载为 厂7 广 3 .1 1 0 8 3 .1 4 1 0 。4 9 .7 3 4 1 0 4N ,由于一/- 詈,令P m2 音,则得到最小破坏高度 ‰ h 号詹 半 2 .0 x1 0 1 1x7 .8 5x1 0 - 9X1 0 0 .3 3m ~3 .5 1 0 本项目拟采用一侧倾倒方式爆破拆除渡槽,钢 筋混凝土承重排架的实际爆破破坏高度H K B 日m i 。 ,其中立柱截面的边长B 0 .6m ,经验系数 K 1 .5 2 .0 ,取1 .9 ,承重排架底部最小爆破破坏 高度Ⅳm i n 0 .3 3m ,则H 1 .9 0 .6 0 .3 3 1 .7 7 m ;爆破孑L 间距a 0 .3m ,现场实际取H 6X 0 .3 1 .8m ,即每个排架该侧需布置7 个爆破孔。 排架立柱形成铰链部位的爆破高度 H ’ 1 .O 一1 .5 B 1 .0 ~1 .5 0 .6 O .6 0 .9m 爆破孔间距a 0 .3m ,现场实际取H 7 4 0 .3 1 .2m ,即每个排架绞侧需布置5 个爆破孔。 每排架共需钻孔1 2 个,1 0 个排架共需钻孔1 2 0 个。 4 .2 爆破参数选择 4 .2 .1 布孔参数 5 ’渡槽爆破拆除时以爆破排架为主[ 1 】,使排架与 槽身向一侧倾倒,依据以上计算,选择边长为5 0a m 的一侧为钻孔面,最小抵抗线形 0 .2 5m ,钻孔为水 平布置,钻孔深度Z O .3 5m ,孔距a 0 .3m ,钻孔直 径D 4 0 4 2m m ,爆破高度为1 .2 1 .8m ,绞侧为 1 .2m ,倾倒侧为1 .8m 。爆破孔布置见图3 。 图3 爆破孔布置图 单位c m 4 .2 .2 爆破装药参数 排架基础部位沟壑内无任何建筑物,爆破安全 条件较好,为保证排架顺利倒塌,对排架爆破部位采 用粉碎性爆破,参照类似工程经验【1 ,3 】,当使用2 。岩 石铵梯炸药时,立柱的爆破截面面积为0 .3m 2 ,钢 筋混凝土为C 2 0 时,使混凝土全部被粉碎,脱离钢 筋笼,主筋变形,箍筋断开的单位用药系数按0 .4 6 一O .4 8k g /m 3 选取,考虑立柱底部为箍筋加密区【4 】, K 值选择为0 .6 一1 .5k g /m 3 ,设K 值选0 .6k g /m 3 时,宽B 0 .5m ,孔距a 0 .3n l ,厚度6 O .61 1 1 ,则 单孔装药量计算如下J . g K B a 3 0 .6 0 .5 0 .3X0 .6 5 4g 爆破装药采用西3 2 直径的2 。岩石铵梯炸药,参照类 似工程单孑L 装药量调整经验[ 5 】,为保持立柱最小抵 抗线一致,结合现场爆破施工安全条件,实际单孑L 装 药7 5g ,实际设计爆破单耗为0 .8 3k g /m 3 ,排架失稳 爆破共需炸药Q 1 2 0 0 .0 7 5 9k g 。排架截面及 装药图见图2 。 4 .3 爆破施工 1 钻孑L 根据现场地形及施工需要,在拆除5 。 渡槽时,拟将槽身向下游一侧倾倒,故每个排架下游 柱钻孔高度为1 .8m ,上游侧为I .2r f l 。钻孔时,以 离开基础2 0c m 开始钻孑L ,在柱的边长为5 0a m 的 一侧钻孔,孔深3 5a m ,孔距3 0a m ,底部孔高度在同 一高度上。 2 清孔量孔在钻孔时,利用空压机和供风管 将每孔内的残渣用风吹出,以便量测孔深。随各排 架爆破孔钻孔,逐一量测各孔深度,超过3 5a m 的尚 需填塞,以达到爆破设计参数的要求。 3 装药每孑L 装药量为7 5g ,堵塞长度为2 5 a m ,人工填塞密实。 4 安全防护 爆破前在每个排架爆破孔部位悬挂双层土袋, 遮盖住爆破孔,防止产生向上的飞石。 5 起爆网路采用孔外同时激发传爆,孔内延 时起爆方式。绞侧爆破孑L 内全部采用双发非电毫秒 M S 3 段导爆管起爆,另一侧 倾倒一侧 孔内全部采 用双发非电毫秒M S 2 段导爆管起爆,孑L 外同导爆索 连接。为保证渡槽顺利按一侧倾倒,各排架之间采 用导爆索统一连接,同时起爆。 5 施工机具及材料 见表1 、表2 。 下转第1 0 2 页 万方数据 爆破2 0 1 0 年6 月 质心越高,建筑物就越容易失稳倒塌,但是,如果爆 破缺口选取不当,或者炸药爆炸后爆破缺口不能完 全形成通视,都有可能改变建筑物的倒塌方式,偏离 预期的设计目标,出现爆破安全和质量事故,给后续 处理工作带来相当大的危险性,因此在进行爆破前, 必须详细了解建筑物的结构特点、周围的环境情况, 优化技术设计方案,精心组织施工,并对重要参数通 过作爆破试验来确定,确保建筑物的顺利倒塌。 参考文献 图3 砖混或砖砌结构建筑物楼梯间倒塌不完全实例图片 [ 1 ]黄士辉.试析中美两国城市建筑拆除爆破发展的异同 [ J ] .工程爆破,2 0 0 7 ,1 3 4 4 4 4 9 . 预防措施这种情况与圈梁的设置情况有很大 [ 2 ] 刘贵清,陈华腾,谭胜禹,等.控制爆破拆除楼房的若 关系,如每层都设有圈梁,则后面可留支撑墙体,如干要素[ J ] .爆破,2 0 0 6 ,2 3 1 5 9 - 6 2 . 在2 层以上没有设圈梁,在可在预留的支撑体布1 [ 3 ] 梅风翔,周际平,水下平.工程力学[ M ] .北京高等教 一2 排孔,滞后主爆破5 0 0m s 起爆。 育出版社,2 0 0 3 [ 4 ]刘宏刚,王东光.邛崃五彩广场楼房拆除爆破事故剖 4 结语析[ J ] .爆破,2 0 0 1 ,1 8 4 6 9 - 7 1 . ⋯塞釜望堂篓噔堡墼望黧氅声竺堡竺擘口∞3 篓詈雾盎盏卅, 2 0 0 9 砖混, 2 6 结构1 1 建0 6 篙爆破拆除失败 后依靠自身荷载按预定方向倒塌,显然,荷载越大, 。。。~ 上接第7 3 页 表1 施工机具 序号名称型号数量备注 1 钻杆0 .8m 长2 根 2 钻头西3 8 姗4 个一字形 3 风管 1 i n1 0 01 1 1 胶管 4 编织袋普通水泥袋1 0 0 条土袋 5 铅丝8 ’ 2 0k g 6 导爆管 M S 2 1 5 0 发包括排架倒地后解体爆破 7 导爆管 M S 3 1 2 0 发包括排架倒地后解体爆破 8 导爆索 工业 3 0 0m 9 炸药2 。岩石铵梯2 4l c g 包括排架倒地后解体爆破 1 0火雷管8 ’ 2 0 发包括排架倒地后解体爆破 1 1 电工胶布4 盘 6 爆破效果 爆破后,排架底部完全破碎,排架及渡槽按设计 方向倾倒,爆破碎块分布在沟壑底部,没有向上产生 爆破块溢出,大部分渡槽钢筋混凝土破碎解体,排架 部分采用手风钻浅孔爆破和液压锤破碎解体,达到 安全陕速拆除目的,爆破效果良好。 7 施工总结 该爆破为初次进行渡槽拆除实践,通过爆破方 案的选择、排架稳定演算,爆破药量的计算、安全防 护等尝试,初步掌握了构筑物的爆破倾倒设计的方 法和施工安全控制手段,为今后进行拆除爆破的控 制积累了理论和实践上的经验。 参考文献 [ 1 ] 冯叔瑜,吕毅,杨杰昌,等.城市控制爆破[ M ] .北 京中国铁道出版社,1 9 8 7 7 8 .1 0 5 . [ 2 ] 高文乐,毕卫国.框架结构会议厅的定向爆破拆除 [ J ] .爆破,2 0 0 6 ,2 3 3 5 3 - 5 4 . [ 3 ]顾毅成.北京火车站口原中央科技馆遗址拆除爆破工 程[ c ] //中国典型爆破工程与技术.北京冶金工业出 版社,2 0 0 6 4 5 3 - 4 5 5 . [ 4 ] 朱朝祥,吴岩,崔允武.十四层框架结构办公楼的爆 破拆除[ J ] .工程爆破,2 0 0 7 ,1 3 3 1 5 9 - 6 1 .‘ [ 5 ] 孙江,王海峰,蔡伟,等.4 67 0 01 1 1 2 楼房一次爆破 拆除[ J ] .工程爆破,2 0 0 8 ,1 4 2 4 5 4 7 . 万方数据