爆破拆除不同结构钢筋混凝土基础.pdf

3 8 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s 第3 9 卷第2 期 爆破拆除不同结构钢筋混凝土基础‘ 赵坤蒋昭镳 宁波大学力学与材料科学研究中心 浙江宁波，3 1 5 2 1 1 【摘要]文章介绍采用控制爆破技术拆除几种不同结构钢筋混凝土基础的爆破方案、详细设计以及实际爆破效 果，并对这类控制爆破拆除工程的设计要点和一些应该注意的问题进行了总结。 [ 关键词]爆破拆除不同结构钢筋混凝土基础 【分类号] T D 2 3 5 ．3 7 1 工程概况 1 ．1 环境概况 在温岭市人民东路延伸段施工过程中，需对某 锻造厂厂房及其内部设备基础进行拆除。由于基础 为钢筋混凝土结构，人工和机械拆除难度极大，为加 快施工进度，周围环境又较复杂，决定采用控制爆破 法进行拆除，总拆除方量约9 0 0m 3 。 待拆除基础北距瓦屿山路约6m ，距离道路另 一侧民房约1 6m ；西距某钢架结构预制品厂约4m ； 东距东辉南路约5 0m ；南距在建人民东路约3m ，待 拆除基础的东、西和北面皆有围墙与外部隔开。 1 ．2 基础结构 待拆除的钢筋混凝土基础结构为4 个8 5 0 0 m m x 7 6 0 0 m m 2 6 0 0 m m 长宽深 的设备基础平 台；1 2 个底面尺寸为3 6 0 0 m m 2 5 0 0 m m 长宽 的 立柱承台，长约5 0 m 、横截面为4 0 0 1 T l l n 3 0 0r a m 高 宽 的矩形地梁及长约8 0 m 、横截面积为3 0 0 m m x 4 0 0 m m 8 0 0 m m 4 0 0 n l n l 的“T ”形地梁等四种， 如图l 一图6 。 2 爆破设计 由于待拆除的基础镶嵌在土中，只有上部一个 自由面，四周皆包裹着土壤，为达到良好的爆破破碎 效果，爆破前将基础四周挖出一道宽I ～2m 的深 沟，以增加临空面。 - } 2 5 0 } 3 0 时2 5 0 卜 阜 8 口 十 8 目 牟 - 十3 0 0 l 固李 I 图1 。T ”形地梁布孔 图2 矩形地梁布孔 图3 立柱承台剖面示意图 3 0 0 3 0 0 1 1 0 0 卅8 0 0 * i 1 0 0 卜 图4 立柱承台平面示意图 昌 套 o I 爱 o o 十 图5 设备基础平台剖面示意图 采用孔径为0 3 8 m m 的手风钻进行钻孔，并根 据不同的基础结构，设计不同的钻孔参数。参数选 择如下‘1 2 1 1 设备基础 收稿日期2 0 0 9 - 1 0 ．1 3 作者简介赵坤 1 9 7 0 一 ．男，高级工程师，主要从事爆炸理论及应用研究工作。E - m a i l d m o k u n h i m ．e d u ．∞ 万方数据 2 0 1 0 年4 月爆破拆除不同结构钢筋混凝土基础赵坤等 3 9 6 5 08 0 08 0 08 0 08 0 0 6 5 0 8 0 08 0 08 0 08 0 08 0 0 萋嚣 图6 设备基础平台平面示意图 由于设备基础平台是分多次浇筑而成的，每层 钢筋混凝土厚度约8 0 0m i l l ，且在混凝土层与层的交 接面处又有一层约3 0 0I n t o 厚的鹅卵石夹杂混凝土 层，致使炮孔只能钻至夹层处，因此，需要采用分次 钻孔，分次爆破，用人工和机械清除爆碴及鹅卵石夹 杂混凝土层后再重新钻孔爆破。最小抵抗线取5 0 0 l l l ／n ，孔距取7 0 0 8 0 0 r a m ，排距取3 5 0 4 0 0 ／／1 ／／1 ，孔 深取7 5 0 8 0 0 r a m ；炸药单耗取g 0 ．3 5 ～0 ．4 5 k g ／m 3 ；单孔装药量为9 0 一1 2 0g 。 2 立柱承台基础 立柱承台的钢筋含量较高，布筋较密，且钻孔作 业面为台锥体结构，布孔不宜过深，故需分次钻孔、 分次爆破。最小抵抗线取3 5 0 4 0 0 r a m ；孔距为5 0 0 6 0 0 r a m ；排距为3 0 0 ～3 5 0 r a m ；孔深取6 0 0 8 5 0 m m ；炸药单耗取g 0 ．3 5 0 ．4 5k g ／m 3 ；单孔装 药量为7 0 ～9 0g 。 3 “T ”形地梁基础 因梁的厚度较薄，设计为单排孔，最小抵抗线取 1 5 0 4 0 0 m I n ；孔距为4 0 0 5 0 0 m m ；孔深取6 0 0 6 5 0 m m ；炸药单耗取g 0 ．3 0 0 ．3 5k g ／m 3 ；单孔装 药量为5 0 一6 0 9 。 4 矩形地梁基础 设计为单排孔，最小抵抗线取1 5 0 m m ；孔距为 4 0 0 5 0 0 r a m ；孔深取2 5 0 2 8 0 r a m ；炸药单耗取q 0 ．3 0 一O ．3 5k g ／m 3 ；单孔装药量为2 0 一2 5g 。 3 爆破分段及网路设计 工程采用非电毫秒微差复式起爆系统。考虑到 静电、杂散电流等不利因素的存在，决定整个爆破只 使用非电导爆管雷管。 为控制爆破振动的不良影响并防止网路被炸 断，对设备基础平台及立柱承台爆破时，采用孔内高 段延迟、孔外低段微差非电导爆管毫秒雷管起爆系 统。孔内统一装M S - 8 段非电导爆管雷管、孔外用 M S - 2 、M S - 3 、M S - 4 、M S - 5 、M S - 6 段非电导爆管雷管进 行绑扎联接。一次爆破总药量较小时，对于“T ”形 地梁和矩形地梁能直接一次起爆。 4 安全防护措施 4 ．1 爆破振动 根据周围环境，距离立柱承台基础爆破点最近 的民房为1 6m 、预制厂厂房为4m 。根据爆破安全 规程 G B 6 7 2 2 - 2 0 0 3 ，取民房爆破振动安全允许振 速[ t ，] 1 ．0c m ／s 、参照以往经验，取钢架结构预制 厂厂房爆破振动安全允许振速[ 口] 8 ．0c m ／s ，爆 破地震速度计算公式【3 J Q 烈警 虮 c m ／s 1 式中卜距爆破点距离，m ； Q ．一次起爆药量，k g ； 卜与介质、爆破方式等因素有关的系数， 在岩石中通常为3 0 1 8 0 ，土壤中为 1 0 0 ～2 2 0 ，根据经验这里取5 0 。 r 与传播途径和地质、地形等因素有关， 近距离一般取1 ．5 2 ．3 ，此处取2 ．0 。 对于距民房较近的爆破，最大一段起爆药量可 控制在1 1 ．5k g 以内，在预制厂厂房附近爆破时，最 大一段起爆药量可控制在4 ．0k g 以内，不会对民 房、厂房等建筑物产生危害。 4 ．2 个别飞石 由I a m d b o r g 式H J 弓 k d m 2 式中卜炸药设计单耗，此处取0 ．4 5k g ／m 3 ； 乒一饱孔直径，此处取4 0 r a m 。 计算得尺， 1 8m o 城镇控制爆破必须作好防护工作，完全控制爆 破飞石。本工程爆破时最易产生飞石的是设备基础 平台和立柱承台基础的爆破，由于单体体积较大、炸 药单耗较大、一次起爆药量较多，若无良好的覆盖物 遮挡，飞石可达几十米甚至几百米。对设备基础平 台的爆破，爆破个别飞石易从顶面产生，故在距离设 备基础平台的顶面4 0 5 0 c m 处采用钢板加压沙袋 等重型材料进行架空覆盖措施，防止爆破产生的气 浪将钢板冲飞而起不到防护效果。对立柱承台基础 的爆破，因面积较小，可在炮孔上直接加压l 一2 层 沙袋，再在沙袋上覆盖1 2 层竹篱笆或安全网进行 直接防护。对于“T ”形地梁和矩形地梁的爆破，则 在梁上直接覆盖2 3 层竹篱笆加安全网进行覆盖 防护。 5 爆破效果 设备基础平台的爆碴块度较小，鹅卵石夹层被 振开，便于用挖掘机和人工进行清除，覆盖材料没有 被爆破气浪冲飞。立柱承台基础钢筋被彻底炸开、 万方数据 4 0 爆破器材E x p l o s i v eM a t e r i a l s第3 9 卷第2 期 爆碴块度较破碎。“T ”形地梁和矩形地梁破碎完 全，整个爆破过程无飞石产生。爆破振动对周围保 护目标无危害。 6 几点体会 1 对不同结构的钢筋混凝土基础进行爆破拆 除时，必须分别选定不同的爆破参数。在爆破大体 积钢筋混凝土基础，当遇到夹层而无法继续钻孔时， 宜采用分次钻孔、分次爆破方法进行施工。 2 对大体积钢筋混凝土基础的爆破拆除宜采 用架空的重型覆盖防护措施，爆破面积较小的钢筋 混凝土基础单体时可直接用沙袋加竹篱笆或安全网 进行直接覆盖防护，截面较小的梁柱爆破可直接用 2 3 层竹篱笆加安全网进行覆盖防护。 3 爆破施工必须严格执行爆破安全规程的有 关条款，分工负责，强化检查，确保实现预期效果。 参考文献 【1 ] 刘清荣．控制爆破[ M ] ．武汉华中工学院出版社。 1 9 8 6 ． [ 2 ] 刘殿中，杨仕春．工程爆破实用手册 第2 版 [ M ] ． 北京冶金工业出版社，2 0 0 3 ． [ 3 ]中华人民共和国国家标准．爆破安全规程 G B 6 7 2 2 ． 2 0 0 3 [ s ] ．北京中国标准出版社，2 0 0 4 ． [ 4 ] 谢全敏．管道开挖控制爆破[ J ] ．爆破，1 9 9 6 ，1 3 1 3 7 3 8 ． D e m o l i t i o nB l a s t i n go fD i f f e r e n tS t r u c t u r eR e i n f o r c e dC o n c r e t eF o u n d a t i o n Z H A OK u n ．J I A N GZ h a o b i a o M e c h a n i c sa n dM a t e r i a l sS c i e n c eB e s e a r c hC e n t e r ，N i n 曲oU n i v e r s i t y Z h e j i a n gN i n g b o ，3 1 5 2 1 1 [ A B S T R A C T ] I nt h i sp a p e r ，t h eb l a s t i n gp r o g r a m ，d e t a i ld e s i g na n dp r a c t i c a le f f e c t i v e n e s so fc o n t r o l l e dd e m o l i t i o nb i a s - t i n ss e v e r a lk i n d so fd i f f e r e n ts t r u c t u r er e i d o r c e dc o n c r 眦ef o u n d a t i o n sa 弛i n t r o d u c e d ．T h ec o n c l u s i o n so fd e s i g ne s s e n t i a l s a n dp r o b l e m sw h i c hs h o u l db em e n t i o n e di nt h i sk i n do fc o n t r o l l e dd e m o l i t i o nb l a s t i n g 砒d r a w n ． [ 1 E YW O R D S ] d e m o l i t i o nb l a s t i n g ，d i f f e r e n ts t r u c t u r e ，r e i n f o r c e dc o n c r e t ef o u n d a t i o n l 在M e i k l e 矿区的发热和有反应性的地层中进行 乳化炸药的钻孔和爆破 M i n ．E n g ． 矿业工程 2 0 0 1 ，5 3 3 ，3 1 3 7 英 文 讨论了美国内华达州的埃尔科 E l k o 附近的 M e i k l e 金矿区，在发热和有反应性的地层中进行乳 化炸药的钻孔和爆破的情况。在1 9 9 6 至1 9 9 9 年 间，在采矿作业中，土地温度≤1 6 6 ℃时，曾引起若干 次早爆。对乳化铵油炸药的早爆条件进行了评估， 并表明早爆的初始温度为8 5 ℃。讨论了黄铁矿 二 硫化铁 和痕量硫酸对乳化炸药反应的影响，在使 用缓冲的乳化炸药和炮孔装药的时间控制后。降低 了早爆问题。 2 乳化炸药中压力波传播特性 P r o c ．A n n u ．C o n f ．E x p l o s ．B l a s t i n gT e c h ． 炸药 和爆破技术年会文集 2 0 0 1 ，2 7 次 V 0 1 ．2 ．1 1 l 英文 众所周知，乳化炸药可以被压死 d e a d - p r e s s e d ，特别是在地下爆破中。乳化炸药存在孔 隙会加深炸药的这一故障。为了弄清楚影响压死现 象的因素，研究了压力波在乳化炸药中传播的特性。 有三种类型的微球 m i c r o b a l l o n s 或微气泡 m i c r o - h u b b l e s ．即玻璃微球、树脂微球和化学微气泡，它 们被用作乳化炸药的敏化剂。测量炸药内部的压力 分布曲线可以测定所含微球或微气泡的效应。对用 动态压力和准动态压力装填的炸药分别进行了水下 爆炸试验和大型落锤试验。在水下爆炸试验中，乳 化炸药内的压力分布曲线是用压电压力计插到直径 为3 0n l n l 的药卷中心而测出的。在大型落锤试验 中，将同样类型的压力计放到药卷的底部。同样的 炸药用树脂微球或化学气泡敏化时，则压力曲线比 较陡峭。而用玻璃微球敏化时，则压力曲线比较宽 同。在水下试验中，同样的炸药用树脂微球或化学 气泡敏化时，其峰压水平为用玻璃微球敏化时的两 倍。然而大型落锤试验和水下爆炸试验相比较，其 峰压的放大率较低。在大型落锤试验和水下爆炸试 验的两种试验中，冲量值与微球或微气泡的类型无 关。微球或微气泡的类型明显地影响乳化炸药中压 力波传播的特．巨。 钟一鹏译自美国化学文摘 V 0 1 ．1 3 4 ，N o ．2 6 和V 0 1 ．1 3 5 ，N o ．2 2 0 0 1 万方数据