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