110m高冷却塔爆破拆除.pdf

第2 9 卷第3 期 爆破 V o l 2 9N o 3 2 0 1 2 年9 月B L A S T I N G S e p ．2 0 1 2 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 2 ．0 3 ．0 2 1 1 1 0m 高冷却塔爆破拆除 周明安1 ，夏军1 ，周晓光2 1 ．国防科学技术太学指挥军官基础教育学院，长沙4 1 0 0 7 2 ；2 ．中南林业科技大学，长沙4 1 0 0 0 4 摘要介绍了复杂环境下1 1 0m 高钢筋混凝土冷却塔的爆破拆除。对塔体倒向侧2 l 对X 型支撑柱进行 重点布孔，对圈梁、塔壁进行局部布孔，在塔壁开设矩形减荷槽及三角形定向窗，形成上下2 个正梯形爆破切 口。上切口上、下沿对应圆心角分别为2 1 6 。、2 2 3 。，下切口上、下沿对应圆心角分别为1 8 0 。、1 9 8 。，倒向中 心线处切口高度为2 0 ．5m ，两侧切口高度为1 8 ．5m 。爆破后塔体沿西北向定向倾倒、坍塌，塌落物最远处距 塔体倒向下沿4 7 ．5m ，塔体破碎效果良好。 关键词爆破拆除；定向倾倒；冷却塔 中图分类号T U 7 4 6 ．5文献标识码A文章编号1 0 0 1 - 4 8 7 X 2 0 1 2 0 3 - 0 0 8 6 一0 3 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no f11 0mC o o l i n gT o w e r Z H O UI I 矗n g ．0 , 1 1 , 1 ，X I AJ u n l ，Z H O UX i a o ．g t t a n 9 2 1 ．C o l l e g eo fM i l i t a r yB a s i cE d u c a t i o n ，N U D T ，C h a n g s h a4 1 0 0 7 2 ，C h i n a ； 2 ．C e n t r a lS o u t hU n i v e r s i t yo fF o r e s t r y T e c h n o l o g y ，C h a n g s h a4 1 0 0 0 4 ，C h i n a A b s t r a c t T h es c h e m eo fe x p l o s i v ed e m o l i t i o no f11 0mh i g l lr e i n f o r c e dc o n c r e t ec o o l i n gt o w e rW a Si n t r o d u c e d ， T h eb l a s th o l e sW O r ed r i l l e dm a i n l yi nt h e2 1p a i r sX s h o r e so nt h ef a l l i n gs i d eo ft h et o w e ra n dp a r t l yi nt h er i n g b e a ma n dt o w e rw a l l ．T h er e c t a n g u l a ro f f l o a d i n gg r o o v e sa n dt r i a n g l ed i r e c t i o n a lw i n d o w sw e r es e tu pi nt h et o w e r w a l l ，m e a n w h i l et h et o pa n db o t t o mt r a p e z o i d a lb l a s tc u tW a sa l s oc r e a t e d ．T h ec e n t r a la n g l ec o r r e s p o n d i n gt ot h et o p a n db o t t o ml i n i n go ft h et o pb l a s tc u ti s2 1 6 。a n d2 2 3 。r e s p e c t i v e l y ．a n dt h eb o t t o mb l a s tc u t ’Si s1 8 0 6 a n d1 9 89 ． T h eh e i g h to ft h eb l a s tc u ta l o n gt h ef a l l i n gw a yi s2 0 ．5ma n dt h eb o t hs i d e s ’a r e1 8 ．5m ．T h ed i r e c t i o n a lf a l l sa n d c o l l a p s e so ft h et o w e rb o d ya l o n gt h en o r t h w e s ta f t e rb l a s t i n g ，a n dt h ef a r t h e s td i s t a n c eo ft h ec o l l a p s i n go b j e c t si s4 7 ． 5mf r o mt h eb o t t o ml i n i n go ft h et o w e rb o d y ．T h et o t a le f f e c to fb r e a k i n ga n dc r u s h i n gbf i n ee n o u g h ， K e yw o r d s e x p l o s i v ed e m o l i t i o n ；d i r e c t i o n a lf a l l ；c o o l i n gt o w e r 1工程概况 为贯彻国家建设资源节约型和环境良好型社会 的战略部署，实现节能降耗、污染减排，冷水江金竹 山电厂冷却塔需进行爆破拆除。冷却塔附近有民 房，最近相距2 5m ；塔体周边有围墙，最近相距 3 6m ；北向3 0m 处2 层废弃厂房，图l 给出冷却塔 周围环境。 收稿日期2 0 1 2 0 6 0 9 作者简介周明安 1 9 6 1 一 ，男，学士、副教授，从事爆破工程教学和 科研工作， E m a i l p u t i a n 9 9 8 8 1 6 3 ．0 0 1 1 1 。 冷却塔为扇翼雨淋式设计，钢筋混凝土结构，塔 高1 1 0m ，地面标高0 ．0 0 处底部直径7 2 ．9 8m ，圈 梁处直径6 4 ．2I T ／，中上部最小直径4 0 ．6 0m ，塔顶开 口直径4 4 ．7 2m 。标高1 4m 处是圈梁，梁断面尺寸 为0 ．6m 0 ．5m ；圈梁下方为4 0 对x 型向内倾斜 支撑柱，柱高1 4m ，断面尺寸为0 ．6m 0 ．5 5m ；圈 梁上方为塔壁，塔壁底端厚0 ．5m ，中上部最薄处厚 0 ．1 5m 。图2 给出了冷却塔侧视平面展开示意。 2 爆破方案 该高耸建筑物高、宽比值小仅为1 ．5 2 ，底径大、 万方数据 第2 9 卷第3 期周明安，夏军，周晓光1 1 0m 高冷却塔爆破拆除 重心低，塔壁较薄，采取以下爆破方案 1 依据周边环境，确定向西北方向定向倾倒、 坍塌。 图1 周围环境示意图 单位m F i g ．1 T h es c h e m a t i cd i a g r a mo fs u r r o u n d i n g e n v i r o n m e n t u n i t m 2 机械法 高炮机 预拆除塔体周边雨淋装 置，破碎混凝土并割断钢筋。 3 在紧挨圈梁的塔壁处，机械法开设对称的2 个三角形“定向窗”，底、高分别为3m 、4m ；1 1 。一3 1 ’ 支撑柱范围内开设矩形减荷槽，中心线 2 1 。支撑柱 处矩形底、高分别为2m 、6m ；1 5 。～2 0 。、2 2 ’一2 7 。范围 内矩形底、高分别为2m 、5m ；l l 。一1 5 。、2 7 。一3 1 。范围 内矩形底、高分别为2m 、4m ，如图2 所示。 r 纠 f 咎艘㈨f1 、㈠⋯f ￡“ 小意H F i g ．2 T h ep l a n es c h e m a t i cd i a g r a mo fb l a s t i n gc u t 4 在倒向中心线左右各9 0 。范围内，于支撑柱脚 外侧，机械法开设减振沟道，宽、深分别为4m 、3m 。 3 爆破参数 3 ．1 爆破切口 爆破切口由二部分组成，X 型支撑柱爆破切口， 圈梁及塔体切口，其中塔体切口由定向窗、减荷槽及 图3 炮孔布置示意图 F i g ．3 T h es c h e m a t i cd i a g r a mo fb l a s th o l el a y o u t 1 x 型支撑柱下切口长度厶，取冷却塔底圆周 长的0 ．5 5 倍 x e f 应圆心角为1 9 8 。 得L 1 - 1 2 6m ；上 切口长度厶，取所在圆周长的o ．5 倍 对应圆心角为 1 8 0 。 得如 1 0 0 ．8m 。 2 圈梁及圈梁上方塔壁下切口长度厶，取所 在圆周长的0 ．6 2 倍 对应圆心角为2 2 3 。 ，得 厶 1 2 4 ．9m ；上切口长度厶，取所在圆周长的 0 ．6 倍 对应圆心角为2 1 6o ，得厶 1 1 6 ．8m 。 3 爆破切口高度为支撑柱、圈梁、开孔塔壁垂 直高度之和，中心线处H 1 4 0 ．5 6 2 0 ．5m 。 3 ．2 炮孔布设 冷却塔布孔位置有支撑柱、圈梁、塔壁3 部分。 1 对支撑柱从底部向上3m 、从圈梁处向下 3m 部位布设梅花状炮孔。 2 将爆破切口宽度范围内圈梁平分成6 等分，对 等分线区的圈梁、塔壁布设炮孔，如图3 b 所示。 3 圈梁炮孔布设于支撑柱与圈梁结合部位， 塔壁炮孔布设于减荷槽之间，如图3 a 所示。 3 ．3 炮孔参数 选定倒向右后方的1 3 ’支撑柱下段进行设计药 量试验爆破，经优化的爆破参数如表1 所示。 表1 炮孔参数 。T a b l e 1T h eb l a s th o l ep a r a m e t e r s X 型支撑柱 2 7 ．5 3 53 52 01 3 0 06 61 1 0 07 2 ．6 。圈粱 2 5 ．03 03 52 08 0 0 1 0 0 0 3 3 ．加 1 0 0 3 ．5 塔壁 2 5 ．03 03 03 01 0 0 0 ．1 2 0 04 0 ～5 02 0 0 9 ．0 万方数据 爆破2 0 1 2 年9 月 4 起爆网路 ．采用塑料导爆管复式起爆网路，为减小单响药 量及塌落振动将爆破分为3 个区段，炮孔内使用 M S 3 、M S 7 、M S l 0 段雷管，孔外使用M S l 段雷管； x 型支撑柱所用雷管脚线长7m ，圈梁、塔壁所用雷 管脚线长1 5m ，爆破区段划分如图4 所示。 倒向中心线 图4 爆破区段示意图 F i g ．4 T h es c h e m a t i cd i a g r a mo ft h eb l a s tz o n e 5 安全及防护 所示，中央电视台新闻频道予以了报道。 5 ．1 爆破振动速度 本次爆破最大齐爆药量Q 约为3 5 ．5k g ，爆源 距需保护建筑物的最小距离约为6 6m ，根据公式得 V o ．6 1 9c m ／s a 2 ，k 2 5 0 ，其余2 个段别引起 的相应振动小于此值，均小于国家安全标准 2 ．0c m ／s ，不对居民楼产生危害引。 5 ．2 空气冲击波安全距离 爆破通过“多布孔，小装药”、韧性粘土充分填 塞及炮孔口部防护措施，可保证空气冲击波在孔外 随距离快速衰减，实爆时撤离距爆源1 0 0m 范围内 人员，确保了安全。 5 ．3 飞石安全距离 爆破前对装药部位用双层麻袋、铁丝网进行 “包扎式”防护，在塔体外侧用安全网进行遮挡， x 型支撑柱试验炮现象表明，飞石最大距离可控制 在2 0m 以内。 5 ．4 塌落振动速度 根据中国科学院力学研究所推荐的塌落振动公 式得K 1 ．5 7c m ／s m 5 1 0 6k g ，h 1 6m ， R 7 5m ，分段爆破、减振沟及坍塌区地表疏松积 土均可减小塌落振动，不对周边民房产生危害H ’5J 。 6 结语 2 0 1 1 年8 月1 8 日1 6 时4 8 分起爆，冷却塔按照 设计方向定向倾倒，无后座现象，两侧几乎无坍塌物， 倒向距离4 7 ．5m ，约为塔体高度0 ．4 3 倍，塔体解体充 分。利用T C 4 8 5 0 振动测试仪对相距2 5m , 4 5m 及 6 5m 民房座点地面进行布点、测振，得质点振动最大 幅值为0 ．1 6 5c m ／s ，民房完好无损。爆破效果如图5 图5 爆破效果图 F i g ．5 T h ed i a g r a mo ft h eb l a s t i n ge f f e c t 参考文献 R e f e r e n c e s 汪旭光，于亚伦．拆除爆破理论与工程实例[ M ] ．北 京人民交通出版社，2 0 0 8 ． W A N GX u - g u a n g ．Y UY a - l u n ．D e m o l i t i o nb l a s t i n gt h e o r y a n de n g i n e e r i n ge x a m p l e s [ M ] ．B e r i n g C h i n aC o m m u n i - c a t i o n sP r e s s ，2 0 0 8 ． i nC h i n e s e 汪旭光．中国典型爆破工程与技术[ M ] ．北京冶金工 业出版社，2 0 0 6 ． W A N GX u - g u a n g ．C h i n at y p i c a lb l a s t i n ge n g i n e e r i n ga n d t e c h n o l o g y [ M ] ．B e r i n g M e t a l l u r g i c a lI n d u s t r yP r e s 8 ， 2 0 0 6 ． i nC h i n e s e ． 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 ． G B 6 7 2 2 - - 2 0 0 3S a f e t yr e g u l a t i o n sf o rb l a s t i n g [ S ] ．B e i j i n g S t a n d a r d sP r e s so fC h i n a ，2 0 0 4 ． i nC h i n e s e 周家汉．爆破拆除塌落振动速度计算公式的讨论[ J ] ． 工程爆破，2 0 0 9 ，1 5 1 l - 4 ． Z H O UJ i a h a n ．D i s c u s s i o na b o u tc o H a p s ev i b r a t i o nf o r m u l a o f e x p l o s i v ed e m o l i t i o n [ J ] ．E n g i n e e r i n gB l a s t i n g ， 2 0 0 9 ，1 5 1 l 4 ． i nC h i n e s e 汪旭光．爆破设计与施工[ M ] ，北京冶金工业出版 社，2 0 1 1 ． W A N GX u g n a n g ．B l a s t i n gd e s i g na n dc o n s t r u c t i o n [ M ] ． B e r i n g M e t a l l u r g i c a lI n d u s t r yP r e s s ，2 0 1 1 ． i nC h i n e s e 爨翮翟薰。 i ] ] ] ] ] ] ] l l 2 2 3 3 4 4 5 5 n ㈠ 心 口 口 ∞ M H b b 万方数据