摘 要: 介绍了大直径厚壁砖混结构水塔定向控制爆破拆除方法,精确设计爆破切口,合理选择爆破参数,预先开设定向窗,控制水塔后坐,确保定向控制爆破的成功。
关键词: 爆破拆除; 爆破切口; 定向窗; 水塔后坐
1 工程概况
拆除的水塔建于20世纪80年代,塔高37.5m,其中塔身高30 m,底部外径为7.3 m,壁厚0.6m,水箱高7.5 m,外径9.5 m,容水量约400 m3。水塔东北面有一入口,高1.8 m,宽1 m。水塔筒体系水泥砂浆红砖砌筑,水塔水箱系钢筋混凝土结构。水塔整体结构完整坚固,无风化裂缝和偏移等现象。水塔周围环境如图1,东侧42 m处为一道南北走向的土崖,土崖下边为居民区,南侧3 m处变压器和高压线,西侧9 m处为小区居民楼群,北侧38m处为本栅栏和平房。
2 爆破方案
1)水塔定向爆破倒塌的基本原理[1,2]是通过切
图1 爆区周围环境示意图(单位:m)
口爆破,破坏水塔的支撑条件,在爆破瞬间产生倾覆力矩,使其失稳后沿着设定方向倒塌。通常爆破拆除建构筑物有3种方案,即定向倒塌、折叠式倒塌、原地坍塌。根据现场周围环境情况,确定采用使水塔向东北定向倒塌的方案。
2)预处理。为确保水塔定向倾倒准确,并使预留部分不受爆破影响,爆破前在爆破切口的两端及中间位置处,利用爆破、人工相结合的方法,预先在切口两端各开设宽0.7 m,高1 m的三角形控制方向小窗口,在中间利用水塔原有入口开设成切口大窗。
3 爆破参数设计[3~5]
1)爆破切口长度与高度的确定。待爆破拆除水塔底部外圆周长为23 m,根据爆破实践经验,考虑该水塔壁厚整体坚固,爆破切口长度通常是塔体圆周长的2/3,故取切口长为15 m。爆破切口的高度通常为筒体壁厚度的1.5~3倍,此处取爆破切口高为1.5 m。从距地面0.5 m处钻炮眼。切口形式如
图2,切口两端似等腰三角形状。
图2 爆破切口展开示意图(单位:m)
2)爆破参数
炮孔深度l =0.37 m;炮孔间距a =0.4 m ;
炮孔排距b =0.35 m;炮孔排数m =5排;
布孔长度s′=15 m;炮孔总个数为150个;
单孔装药量q =70 g。
4 起爆网路及安全防护措施
1)起爆网路。采用非电导爆雷管簇连,每簇用
3发导爆雷管连接,再用电雷管起爆,使用70式点火机激发。
2)安全防护措施为防止爆破飞石,爆破前对预处理的定向窗口,
用二层草垫遮封;对爆破切口炮孔部位使用三层草垫遮封,每两层草垫之间用木头支撑,使草垫之间保持有0.1~0.45 m的缓冲空间,并用绳子或铁丝捆牢。警戒范围,在炮眼正前方100 m,侧面60 m,背后30 m不准有人员进入。
5 爆破效果
在点火起爆瞬间,水塔抖动一下,大约稳定4 s之后,开始向预定方向倒塌。爆破后经测量,水塔倒塌准确,爆堆长41.3 m,筒体破碎,顶部水箱破裂未完全解体,需进行二次爆破解体。水塔爆破切口背后,残存筒体0.7 m,无后坐现象。周围建筑物无任何影响,没有飞石外抛,定向控制爆破拆除该水塔非常成功。
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