复杂结构热电厂厂房爆破拆除.pdf

第2 8 卷第4 期 2 0 1 1 年1 2 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 8N o ．4 D e c ．2 0 1 l D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 4 8 7 X ．2 0 11 ．0 4 ．0 1 9 复杂结构热电厂厂房爆破拆除 谢承煜，蒙少明，罗俊，程贵海 广西大学资源与冶金学院，南宁5 3 0 0 0 4 摘要；介绍了位于茂名热电厂内汽轮机及锅炉厂房的爆破拆除。该厂房结构复杂，厂房之间存在多处混 凝土横粱及楼板链接，整体稳定性强。爆破方案包括了预处理、切口高度的选择、立柱爆破参数的计算、药包 设置、起爆网路设计和爆破安全防护。结果表明厂房顺利倒塌，确保了周围建筑物的安全，爆破达到了非常 理想的效果。 关键词定向爆破；拆除爆破；厂房 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 f 2 0 1 1 0 4 - 0 0 6 9 一0 4 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no fC o m p l e xS t r u c t u r e d W o r k s h o po fT h e r m a lP o w e rP l a n t X I EC h e n g - y u ，M E N GS h a o m 嘶，L U OJ u n ，C H E N GG u i h a i C o l l e g eo fR e s o u r c e sa n dM e t a l l u r g y ，G u a n g x iU n i v e r s i t y ，N a n n i n g5 3 0 0 0 4 ，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 ft u r b i n e sa n db o i l e r s ’w o r k s h o pi nM a o m i n gt h e r m a lp o w e rp l a n tW S Si n t r o - d u c e d ．T h e s ew o r k s h o p s ’s t r u c t u r ew a sc o m p l e xa n dt h e r ee x i s t e dal o to fc o n c r e t eb e a m sa n df l o o r sl i n k i n gi nm a n y p l a c e s ，l I i g } I l ys t a b l ea s au n i t y ．D e m o l i t i o n ∞h e m ei n c l u d i n gp r e p r o c e s s i n g ，o p t i o n so fc u th e i g h t ，b l a s tp a 姗蜘’ c a l c u l a t i o no fC O l I J B l n ，c h a r g e ’ss e t t i n g ，f i r i n gn e t w o r kd e s i g n i n ga n db l a s ts a f e t yp r o t e c t i o n ．T h er e s u l t si n d i c a t e dt h a t w o r k s h o p sa r ed e m o l i s h e ds u c c e s s f u la n de n s u r et h es e c u r i t yo fa d j a c e n tb u i l d i n g 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 ；e x p l o s i v ed e m o l i t i o n ；w o r k s h o p 1 工程概况 本爆破拆除对象为茂名热电厂内的3 、4 ’机组， 包括汽轮机厂房、3 。、4 。锅炉厂房。 汽轮机厂房跨度3 0m ，长7 5i n ，高3 0m ，共2 排 钢筋混凝土立柱，每排1 1 根。立柱尺寸为 6 0 0m m 12 0 0m m ，立柱上横梁为钢筋混凝土预制 件搭接，汽轮机厂房顶棚为钢架拱形结构。汽轮机 厂房与3 ’、4 。锅炉厂房在高1 0m 和1 5m 处有钢筋 混凝土横梁链接。汽轮机厂房东侧为已拆除厂房空 收稿日期2 0 1 0 一l l 1 4 作者简介谢承煜 1 9 8 4 一 ，男，采矿工程专业在读硕士研究生，从 事爆破及开采工艺方面的研究。 E m a i l x i e c h e n g y “2 1 6 3 ．o g r e 。 旷地，西侧邻厂区道路，距5 。锅炉厂房3 0m ，北侧与 3 ’、4 ’锅炉厂房链接，南侧邻厂区道路。 3 ’、4 ’锅炉厂房分别为2 座相同尺寸钢筋混凝土 框架结构的厂房，其尺寸为长2 2 ．5m ，宽为1 5 ．3m ， 高为4 3 ．6m ，在3 。和4 。锅炉厂房之间有一高约4 3m 的塔台，由一钢结构天桥与其链接。锅炉厂房东侧为 已拆除厂房空旷地，西侧邻厂区道路距5 。锅炉厂房 3 0m ，西北侧2 5m 为待拆除钢筋混凝土烟囱，北侧为 拆除厂房空旷地，南侧与汽轮机厂房东链接。 周围环境详见示意图 图1 。 2 爆破拆除方案 综合考虑周围环境及待拆厂房复杂结构2 个因 素，均采用分段微差向北定向倒塌，并同时起爆。方 万方数据 7 0爆破 2 0 1 1 年1 2 月 案具体要求及步骤如下 图1 周围环境示意图 单位m F i g ．1 S 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 s u n i t m 1 汽轮机厂房爆破拆除及预处理 1 汽轮机厂房与锅炉厂房有钢筋混凝土横梁 及楼板链接，为使汽轮机厂房与锅炉厂房分离，减小 二者之间的相互拉扯，需要对其链接的横梁及楼板 进行预切割处理。首先用风镐对链接的横梁及楼板 进行剥离，再用氧切割处理钢筋。 2 对汽轮机厂房与主控室之间的人行走廊进 行预切割处理。 3 柱子间整体性较差，承重量少，首先对南侧 一排立柱底部进行剥离到钢筋，然后对出露的钢筋 用氧割进行切割⋯。 2 3 。、4 ’锅炉厂房爆破拆除及预处理 1 锅炉厂房为框架结构，通过对柱子内钢筋的失 稳分析，确定爆破切口在第l 、2 层，同时对厂房4 排 柱子进行爆破，通过爆破方式使北面的3 排柱子形成 爆破切口，最后1 排作为支撑柱仅通过爆破将其底部 炸断，切口示意图如图2 所示。平面图见图3 。 K 。排立柱布孔图蜀排立柱布孔图蜀排立柱布孔图 第3 层楼板 、 ● ●● ●- ●- 第2 层楼板 r ●● ●● 1 ●● ．I ●● o 2c 嚣 ● 一 0 ．3 3 1 ’ 王 1l l 图23 。、4 ’锅炉房炮眼布置示意图 单位m F i g ．2 T u r b i n em a c h i n er o o mp l a n u n i t m 4 ．锅炉厂房3 鹚炉厂房肛3 排立柱 图33 ’、4 。锅炉房平面图 F i g ．3 3 ’、4 ’B o i l e rr o o mp l a n 2 汽机房与锅炉房之间有8 条梁搭接，爆破之 前在各梁底部布置炮眼进行试爆并用氧割对出露的 钢筋进行切割。 3 在3 ’和4 。锅炉厂房之间有一高约4 3m 的塔 台，由于该塔柱子钢筋密实，很难布置炮眼，在塔底 部前面及两侧主要通过机械处理的方式开三角形缺 口，并在前排柱子上无钢筋处布置少量炮眼，药量根 据现坊晴况确定，爆破后形成向北的爆破切口。 4 为防止锅炉房倒塌后产生大量的石棉灰尘， 先将顶部的6 0t 气包预拆除旧J 。见图4 。 6 0 t 气包 l 兰兰- l 图43 。、4 。锅炉厂房立面图 单位m R g ．43 ’、4 ．B o i l e rr o o me l e v a t i o nd r a w i n g u n i t m 3 爆破参数设计 1 汽轮机厂房爆破参数 各个立柱的爆破切口高度必须满足倒塌立柱钢 筋的弯曲空间川，因此B 排立柱的爆高取6m ，A 排 立柱的爆高取2m ，C 排立柱爆高于2 楼以上取 2m 。见图5 、图6 。 2 3 ’、4 。锅炉厂房爆破参数 倾倒侧爆破高度确定[ 4 J h c o 尻6 式中h 为爆破高度，m ；c 0 为能量相似常数，取 C o 0 ．5 ；￡为爆破楼宽，m ；b 为无量纲参数，b O ．4 。 厂房的爆破高度h C o 压踢 0 ．5 1 ．4 1 4 2 2 ．5 0 ．4 6 ．3 6m 。 为确保拆除厂房能按预定方向倒塌，厂房的爆 高取1 2m 。即在l 层、2 层布眼。见图2 。 万方数据 第2 8 卷第4 期谢承煜，蒙少明，罗俊，等复杂结构热电厂厂房爆破拆除 7 1 一排立柱布孔图 口排立柱布孔图c 排立柱布孔图 1 ．2 1 ．8 W ，孔深￡ 2 ／3 曰。见表1 。 图5 汽轮机房炮眼布置示意图 单位m F i g ．5 S c h e m a t i cd i a g r a mo fb o r e h o l ea r r a n g e m e n t i nt u r b i n em a c h i n er o o m u n i t m 3 立柱爆破参数 最小抵抗线W 1 ／2 曰，式中B 为立柱断面 短边的长度‘53 ；采用平行布置炮孔，孔距和排距 图6 汽轮机房平面图 F i g ．6 S c h e m a t i cd i a g r a mo fb o r e h o l ea r r a n g e m e n t i nb o i l e rr o o m 单孔装药量计算q 田月h 厩 式中K 为单位炸药消耗量，立柱取K 9 0 0g ／m 3 ； B 为断面的短边长度，m ；H 为断面的长边长度，m ； 口为孔距，m ；n 为炮孔的排数，排。 4 爆破网路 为避免因射频电、雷电、杂散电流等干扰发生早 爆事故，此次爆破采用微差分段非电导爆管雷管 1 、5 、9 段 爆破网路，彻底杜绝杂散电流的影响。 表1 立柱爆破参数汇总表 T a b l e1 S u m m a r ys t a t e m e n to fb l a s t i n gp a r a m e t e r si nc o l u m n 网络采用分级簇联、双网络并联方式。即将各 区炮孔引出的导爆管雷管以1 5 发左右为一束，联接 到2 发导爆管雷管上，再分别以1 5 发左右为一束， 联接到下一级的2 发导爆管雷管上，以此类推，直到 主爆导爆管雷管∞J 。 由于厂房位于电厂内，禁止使用电雷管起爆，采 用起爆针起爆，并准备2 套起爆系统，其中一套为备 用系统，起爆前1 0m i n 接上起爆激发装置，以确保 爆破系统的顺利和安全起爆。 5 爆破安全验算 1 爆破振动 ’ 根据爆破参数，本次爆破最大一段药量为5 0k g ， 不同立柱的导爆管可以通过M S 3 段导爆管连接后同 一段起爆 控制在5 0k g 以内 ，但每一根立柱的炮孔 必须保证同段起爆。爆破振动安全距离为“ o ’尺f 攀r ．口 、y， 式中尺为爆破振动安全距离，m ；V 为爆破振动速 度，按爆破安全规程，一般砖房结构物为3c m ／s ； Q 为最大一段爆破炸药量，取5 0k g ；K 、n 为与爆点 地形、地质等条件有关的系数和衰减系数，取 K 5 0 ，a 1 ．3 ；K ，为修正系数，0 ．2 5 一1 ．0 0 ，爆破体 自由面多时取小值。 故R ／o ．2 专x 5 0 Ⅳ。’5 0 { - 3 2m 爆破振动安全距离为3 2n l ，此爆破振动不会对 邻近建筑物产生影响。 2 爆破飞石 根据国内同行多年楼房爆破的实践经验旧1 ，采 万方数据 爆破2 0 1 1 年1 2 月 7 用以下公式计算飞石距离L 7 0 q m5 3 。式中￡为无 覆盖条件下拆除爆破飞石飞散距离，m ；g 为拆除爆 破的单位炸药消耗量，取q 0 ．9k g ／m 3 。根据上式 计算得无覆盖条件下爆破飞石飞散距离为6 5m 。 工程中待拆除楼房四周环境较好，仅西侧为正 在运行的机组，应在待爆锅炉房、脱水楼西侧的立柱 上包裹草袋、竹笆并用铁丝扎紧，并拉上1 层6r l l 高 的塑料幕布防止飞石飞向需要保护的厂房。 6 爆破效果 2 0 1 0 年3 月1 3 日1 0 3 0 分准时起爆，随着一声 闷响，汽机房、3 ’、4 。锅炉房、塔均顺利倒塌，爆破塌 落过程完全与设计相符。爆破振动及塌落振动较 小，未对周围建筑物和人员造成损害。 1 起爆约2s 后3 。、4 。锅炉房与塔开始下坐， 由于其为框架结构且十分稳固，倒塌后并未解体，但 完全可以由机械处理。 2 汽机房顶棚完全塌落，立柱均向北倒塌，爆 堆高度约为4I n 。 3 塔台由于预处理的方式正确，也顺利倒塌， 但因其结构也非常牢固，倒塌后为解体，只是断裂成 3 个部分，也可用机械处理。 此次爆破效果总体良好，达到了预期目的。 参考文献【R e f e r e n c e s [ 1 ] 史家埔，程贵海，郑长青．建筑物爆破拆除理论与实践 [ M ] ．北京中国建筑工业出版社，2 0 0 9 ． [ 1 ] S H IJ i a - y u ，C H E N GG u i h a i ，Z H E N GC h a n g - q i n g ．D m o l i l i o nb l a s t i n go fb u i l d i n gi nt h e o r ya n dp r a c t i c e [ M ] ．B e i - j i n g B u i l d i n gI n d u s t r yo fC h i n aP u b l i s h i n gH o u s e ，2 0 0 9 ． i nC h i n e s e 范学臣，刘学庆，程超，等．复杂环境下1 l 层楼房爆 破拆除[ J ] ．爆破，2 0 0 9 ，2 6 4 6 0 ．6 1 ． F A NX u e - t h e n ，L I UX u e - q i n g ，C H E N GC h a o ，e ta 1 ．E x p l o v i v ed e m o l i t i o no f1 1s t o r e i e sb u i l d i n gi nc o m p l e xe n v i r o n m e n t [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 0 9 ，2 6 4 6 0 ．6 1 ． i nC h i n e s e 张云鹏．拆除爆破[ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 0 2 4 4 ．6 4 ． Z H A N GY u n - p e n g ．D e m o l i t i o nb l a s t i n g [ M ] ．B e i j i n g M e t - a I l u 呼c a lI n d u s t r yP u b l i s h i n gH o u s e ，2 0 0 2 4 4 - 6 4 ． i n C h i n e s e 戴俊．爆破工程[ M ] ．北京机械工业出版社，2 0 0 5 2 7 5 - 2 7 9 ． D A IJ u n ．B l a s t i n ge n g i n e e r i n g [ M ] ．B e i j i n g M a c E n e r y I n d u s t r y P u b l i s h i n gH o u s e ，2 0 0 5 2 7 5 - 2 7 9 ． i nC h i n e s e 刘殿中．工程爆破实用手册[ M ] ．北京冶金工业出版 社，2 0 0 3 4 5 8 - 4 9 3 ． L I UD i a n - z h o n g ．E n g i n e e r i n gb l a s t i n gp r a c t i c a l i t ym a n u a l [ M ] ．B e i j i n g M e t a l l u r g i c a lI n d u s t r yP u b l i s h i n gH o u s e ， 2 0 0 3 4 5 8 - 4 9 3 ． i nC h i n e s e 邓祖明，姜防．踟m 砖一钢筋混凝土复合结构烟囱爆 破拆除[ J ] ．爆破，2 0 1 0 ，2 7 1 6 7 ．6 9 ． D E N GZ u - m i n g ，J I A N GF a n g ．T h eb l a s t i n gd e m o l i t i o no fa 8 0 - m e t e rh J i g } lb r i c ka n dr e i n f o r c e dc o n c r e t ec o m b i n e ds l r u c - t u r ec h i m n e y [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 1 0 ，2 7 1 6 7 - 6 9 ． 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 3 S 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 ] ． i n C h i n e s e 李守巨．拆除爆破中的安全防护技术[ J ] ．工程爆破， 1 9 9 5 ，1 1 2 7 - 2 9 ． L IS h o u - j u ．S a f e t yp r o t e c t i o nt e c h n o l o g yo fd e m o l i t i o n b l a s t i n g [ J ] ．E n g i n e e r i n gB l a s t i n g ，1 9 9 5 ，l 1 2 7 - 2 9 ． i n C h i n e s e 上接第6 5 页 ． 2 试爆后，如爆破效果不理想，可适当增加药量， 确保爆破效果。同时，在确保烟囱结构稳定的情况下， 在爆破前，应增加对钢筋网的预处理、预切割内容。 3 采用尽可能手段确保堵塞质量，做好安全 防护措施，防止冲炮现象及可能带来的危害。 4 本次爆破作业时对爆破缺口内的竖筋及箍筋 全部剥出并割断，是一种临时措施，主要考虑到该烟囱 壁厚、矮胖，在无强风时对烟囱的稳定性不会产生不良 影响。对于较高的薄壁结构的钢砼烟囱，应慎用。 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] 程才林，骆利锋，张洁升．杭钢烧结厂主厂房、混凝土 烟囱爆破拆除工程设计及施工组织方案[ z ] ．浙江京 安爆破工程有限公司，2 0 0 6 ． [ 2 ] 刘殿中．工程爆破实用手册[ M ] ．北京冶金工业出版 、社，1 9 9 9 ． [ 2 ] L I UD i a n - z h o n g ．Ap r a c t i c a lc o u r s e b o o kf o re n g i n e e r i n g b l a s t i n g [ M ] ．B e i j 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 ，1 9 9 9 ． i nC h i n e s e [ 3 ] 邓祖明，姜肪．8 0m 砖．钢筋混凝土复合结构烟囱爆 破拆除[ J ] ．爆破，2 0 1 0 ，2 7 1 6 7 ．6 9 ． [ 3 ] D E N GZ u r u i n g 。J I A N GF a n g ．T h eb l a s t i n gd e m o l i t i o no fa 8 0 - m e t e rh J i g hb d c ka n dr e i n f o r c e dc o n c r e t ec o m b i n e d8 t l l l ℃． t u r ec h i m e y [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 1 0 ，2 7 1 6 7 - 6 9 ． i nC h i n e s e [ 4 ] 付武，王健，王金生，等．8 0m 高钢筋混凝土烟囱 定向爆破拆除[ J ] ．爆破，2 0 1 0 ，2 7 2 6 5 ．6 7 ． [ 4 ] F UW u ，W A N GJ i a n ，W A N GJ i n ．s h e n g ，e la 1 ．D i r e c t i o n a l e x p l o s i v ed e m o l i t i o no f8 0mr e i n f o r c e dc o n c r e t ec h i m n e y [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 1 0 ，2 7 2 6 5 - 6 7 ． i nC h i n e s e 1 J 1 J 1 J 1 ●J 1●_1J 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 1 J 口 心 口 口 M H 随 b № № “ 口 哆 随 万方数据