薄壁伞形钢筋砼结构水塔爆破拆除.pdf

第2 7 卷第3 期‘ 爆破 V 0 1 ．2 7N o 3 2 0 1 0 年9 月B L A S T I N G S e p ．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 3 ．0 1 7 薄壁伞形钢筋砼结构水塔爆破拆除 陆志民，徐志斌 浙江省第三地质大队，金华3 2 1 0 0 1 摘要介绍了复杂环境下薄壁密配筋混凝土结构的伞形水塔的控制爆破拆除。论述了对该种类型进行 爆破拆除的方法，爆破参数，爆破切口高度计算方法，倾倒方向控制，爆破飞石控制及防止倒地后二次飞散物 的控制。爆破达到预期效果，其经验可为类似工程提供参考。 关键词爆破拆除；切口高度； 薄壁； 密配筋；细长； 高重心；防护 中图分类号T U 7 4 5 ．5文献标识码A文章编号1 0 0 1 - 4 8 7 X 2 0 1 0 0 3 - 0 0 6 1 0 3 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no fT h i n w a l l e d U m b r e l l a - s h a p eR CW a t e r - t o w e r L UZ h i - m i n ，X UZ h i b i n Z h e j i a n gN o3G e o l o g i c a lT e a m ，J i n h u a3 2 1 0 0 1 ，C h i n a A b s t r a c t T h ee x p l o s i v ed e m o l i t i o no fu m b r e l l a s h a p e dw a t e r ．t o w e rc o n s t r u c t e db yd e n s e l yr e i n f o r c e dt h i nw a l l c o n e r e t ei nc o m p l e xc o n d i t i o nw a si n t r o d u c e d ．T h ed e m o l i t i o nm e t h o do fb l a s t i n g ，b l a s t i n gp a r a m e t e r s ，h e i g h to fb i a s - t i n gc u t ，c o n t r o l l i n go fd u m p i n gd i r e c t i o n ，f l y i n gr o c k sa n ds e c o n d a r yf l y i , 1 。go b j e c t sf a l l i n go nt h eg r o u n da r ea l s o m e n t i o n e d ．T h i sb l a s tr e a c h e di t se x p e c t e dr e s u l t s ． 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 ；c u th e i g h t ；t h i n ．w a l l e d ；d e n s er e i n f o r c e d ；s l i g h t n e s s ；h i g hc e n t e ro fg r a v i t y ； p r o t e c t i o n 1 工程概况 1 ．1 周边环境 浦江县棉纺厂位于老城区内，由于城市建设需 要进行整体搬迁，需拆除厂区内的各种原有建筑，其 中有l 座伞形废弃水塔，塔身坚固、细长，重心高，环 境复杂，高度较大，确定用爆破法进行拆除。 水塔东侧距市政道路约1 0m ，北侧距民房 1 5m ，南侧距幼儿园8m 暂时保留 ，西侧为厂内操 场，操场为粘土地质 见图1 。 收稿日期2 0 1 0 0 4 1 3 作者简介陆志民 1 9 6 2 一 。男，浙江省第三地质大队三矿公司总工 程师，研究方向从事隧道工程和各类爆破工程的设计、施 工；地质灾害治理工程的设计、施工；岩土工程的设计、施 工。E - m a i l j h l z m 1 6 3 ．t o m 。 1 ．2 水塔结构 水塔建成已有约1 5Y ，塔高H 3 6m ，塔身为钢 筋混凝土中空圆形结构，外径D 上下均为1 ．5m ，壁 厚6 为1 8a m ，混凝土为2 5 0 ’，塔身配筋竖向为单层 Ⅱ级钢筋，钢筋规格、密度为 b1 8 1 0 0 ，箍筋为咖8 2 0 0 ，钢筋保护层3 0n l l l l 。塔顶部为伞形储水箱，储水 量大于1 0 0m 3 ；塔身底部朝南偏西方向有1 个检修 f - I ，门洞尺寸为高1 ．7m ，宽0 ．6m 。 2 爆破设计方案 该水塔周边环境复杂，塔身坚固、细长，确定用 控制爆破法使其倾倒，然后用机械结合人工破碎清 除，倾倒方向向西。 2 ．1 爆破切口 1 切口与地面的距离为了施工方便与减少后 座现象，切口底面与地面的距离取0 ．5m 。 万方数据 6 2 爆破2 0 1 0 年9 月 2 切口弧长￡参照以往类似工程，按爆破体圆周 长的2 ／3 取值J ，即L 0 ．6 7 D 订 0 ．6 7 1 ．5 3 ．1 4 3 ．1 5r l l ，实取3m 圆心角2 2 9 ．2 。 。 3 切口高度h 切口高度按被爆体的外径考虑， 防止被爆体在未完全失稳状态下切口合拢，影响倾 倒或倾倒方向。设计是取塔身倾斜3 0 。时切口上下 可以合拢状态计算⋯，计算得h 0 ．6 1m ，实取值为 O ．6m 。 街道 图1 爆破环境示意图 单位m 4 定向槽位置、尺寸为了确保倾倒方向的准 确，并进行实体试爆，设计在切1 2 1 二侧各开1 个定向 槽 东侧利用门洞 ，定向槽形状为矩形，高度 宽度 6 0c m 6 0c m ，定向槽爆破后把竖向主钢筋 切断。 5 防护孑L 在切口二边线各打一列防护孔，孔间 距1 0c m ，孔深穿透墙体，以防爆破破坏保留侧墙体的 结构。 见图2 。 图2 爆破切1 2 1 平面图、立面展开图 单位C l I I 2 ．2 炮眼参数 1 钻眼直径d 用Y T 2 0 型风钻，钻头直径 西3 8i T l m ，炮眼直径d ≈4 0t o n i 。 2 钻眼深度Z 取爆体壁厚的2 ／3 ，Z 2 ／3 1 8 1 2c l n ，施工时控制在1 1 1 2c m 之间。 3 最小抵抗线 t o 板墙爆破一般按置中装药计 算，所以t o2 ；, I t - 6 O ．5 1 8 9c m 。 二 4 眼距口 2 ．0 2 ．5 加 1 8 2 3c m ，实取定 向槽2 0c m ，切口2 5c m 。 5 排距b 6 1 ．0X 口 1 8 2 3c m ，实取定向槽 与爆破切口均为2 0c m 。 6 布置形式、数量梅花形。炮眼数量定向槽8 个，爆眼切口2 5 个。 2 ．3 装药量计算 1 定向槽单孔装药量⋯Q a b 6 g 0 ．2I nx 0 ．2n l O ．1 81 1 1 50 0 0g ／m 3 3 6g ，由于考 虑爆破定向槽时夹制力相对较大，实取4 0g I ／5 节 乳化炸药 。式中，q 为炸药单耗，g ／m 3 。根据被爆 体强度、自由面数量、要求破坏程度来取值。对薄壁 钢筋砼结构不仅应使砼体破碎，还应使切口范围内 的钢筋弯茚变形，所以本次定向槽爆破根据经验取 g 50 0 0g ／m 3 进行试爆，试爆结果良好。 2 爆破切V I 单孑L 装药量Q ’ 口b 6 g 0 ．2 5n lx 0 ．2m 0 ．1 8m 50 0 0g ／m 3 4 5g ，实取 4 5g 乳化炸药 。 3 最大齐爆药量Q ” 2 5 Q ’ 1 ．1 2 5k g 。 4 各炮眼装药后用炮泥堵满炮眼。 2 ．4 爆破网路 每孔内装l 发纸壳瞬发电雷管，串联连接，每发 雷管使用前用起爆器专带电桥测量电阻，相对误差 不超过0 ．2Q ，连接完毕后进行导通测量，最后用7 8 式军用起爆器起爆。 3 爆破安全 3 ．1 倾倒控制 由于该塔塔身细长且重心高，为防止倾倒方向 产生偏差，设计在塔顶南北二侧用咖1 2 的钢丝绳向 西斜拉，预张拉力约5 0 0k g ，目的是使初始倾倒方向 的正确。 3 ．2 爆破振动 根据爆区的环境，爆破振动影响最大的是幼儿 万方数据 第2 7 卷第3 期陆志民，徐志斌薄壁伞形钢筋砼结构水塔爆破拆除 6 3 园，按允许最大振动速度[ y ] 2 ．7c m ／s 校核心引。 y K 刀f 殳一1 2 ．5 4c m ／s [ y ] 、R ， 一 式中K 、口为地震波传导介质系数和衰减指数，取 K 2 0 0 、a 1 ．8 ；K ’为与装药集中程度、自由面数量等 有关的修正系数 一般取值为0 ．2 5 1 ．0 ，计算取 K 7 O ．5 ；Q ”为最大齐爆炸药量，为Q ” 1 ．1 2 5k g ；R 为 爆破中心到被保护建筑物的最小距离，R 8m 。 3 ．3 塌落振动 高耸刚度大的建筑物的倒塌，要预防倒地时引 起的振动危害，振动速度可根据经验公式【4J K _ o - 0 8 『 丝伞龃1 ‘”2 ．2 9c m ／s Ev ] ’ L P J 式中肘为水塔的质量，按计算钢筋砼约5 0m 3 ， M 1 2 50 0 0k g ；H 为塔重心高度，由于是水箱体先触 地，所以取H 3 6m ；R 为重心触地点距计算建筑物 的最小距离，R 2 0m ；g 为重力加速度，9 ．8m ／s 2 。 计算得知振动速度小于建筑允许振动速度，再 在最先触地的水箱体部位铺设l 层稻草，可显著减 少触地振动。 3 ．4 飞石防护 1 爆破飞石控制用麻袋内装稻草，装满度约 6 0 ％一7 0 ％，用铁丝挂钩挂在被爆体外，共挂3 层， 再在麻袋外挂1 层竹质脚手片，最后外缠2 道铁 丝[ 5 1 。 2 倒地飞溅物控制为了防止塔体倒地时水箱 体与地面冲击时产生的飞溅物，在水箱体预计倾倒 点地面平铺1 层约lm 厚的捆扎稻草。 4 爆破效果 起爆后约2s 开始倾斜，约5s 后整体倒地，伞 形水箱体大于塔身部分全部嵌入地面下，塔身及地 面以上水箱体有些细裂纹，塔身有2 处断裂，水箱体 人地部分基本破裂，但整个水塔形状还比较完整；有 后座发生，塔身背侧钢筋部分断掉；飞石控制良好， 零星爆破飞石都在爆点外5I l l 以内，倒地时没有产 生明显的飞溅物；倾倒方向水箱体比预计位置向北 偏移了2m 。对周边建筑未产生不良影响。 5 体会 1 对薄壁密配筋混凝土体的爆破拆除炸药量 应用试爆确定，用药原则是不仅把砼破碎，还应能使 切1 3 范围内钢筋产生弯曲变形，防止钢筋支撑力使 被爆体不倒或倾倒方向发生较大偏差。 2 爆破切口最大高度按塔身倾斜3 0 0 时计算是 可行的。 3 爆破切口可以用瞬发或同段雷管。 4 对于细长且重心在顶部的刚性较大的构筑 物，因为本身稳定性较差，有必要进行预加张拉钢丝 绳进行倾倒方向控制，以确保倾倒方向的准确。 5 偏移的原因分析可能是由于检修门的存在 使二侧定向槽不对称，南侧钢筋向上阻力比北侧大 所致。 参考文献 [ 1 ] 谢先启，刘昌邦，贾永胜，等．3 8m 高倒锥形钢筋砼水 塔控爆拆除[ J ] ．爆破，2 0 0 9 ，2 6 2 6 1 - 6 3 ． [ 2 ] 冯叔瑜．城市控制爆破[ M ] ．北京中国铁道出版社， 1 9 8 5 ． [ 3 ] 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 ． [ 4 ] 周家汉．建筑物拆除爆破塌落造成的地面振动[ C ] ／／ 中国力学学会工程爆破专业委员会．土岩爆破文集 第二集 ．北京冶金工业出版社，1 9 8 5 ． [ 5 ] 靳洋，任志远．1 5 0n i 钢筋砼烟囱定向爆破拆除[ J ] ． 爆破，2 0 0 9 ，2 6 1 6 9 - 7 1 ． 本刊告示 爆破为中国核心期刊 遴选 数据库、中国期刊网、中国学术期刊 光盘版 、中文科技期刊 数据库和“万方数据数字化期刊群”收录期刊。作者著作权使用费与本刊印刷版稿酬一次性付给。如 作者不同意将文章编人，请在来稿时说明，本刊将做特殊处理。 爆破编辑部谨致 万方数据