摘 要: 介绍了复杂环境中砖砌高大水塔的定向折叠爆破拆除。根据周围的环境情况,在施工中采用了开定向窗、挖定位坑等技术措施,确保爆破成功,达到了设计效果。
关键词: 拆除爆破; 折叠爆破; 水塔; 定位坑
1 工程概况
郑州市河南省电业局院内有一水塔建于上世纪70年代初期,因集中供热建热力交换站用地,需拆除水塔。水塔为圆筒结构,水箱高5.5 m,直径6.8m;支承体外径4.8 m,从地面到10 m高度为50墙,10 m以上为37墙;筒体为水泥沙浆结构,水塔的结构及强度完好。爆破环境见图1,业主要求爆破时要确保周围建筑的安全。
2 爆破方案
根据水塔周围的环境可知,最大的开阔场地为正南,长19.6 m,这种场地不满足一次爆破定向倒塌的条件。因此,决定采用单向定向折叠爆破方案[4],倒向为正南偏西30°。为了确保安全、做到万无一失,决定提高第一爆破切口的高度,第一切口在距地
图1 爆破环境平面图(单位:m)
面5 m处开始布孔;第二切口在距地面15 m处开始布孔。同时在第二切口的两端开定向窗,限定倒塌方向;在设计倒塌方向距水塔8 m处,挖一长8 m、宽8 m、深1 m的定位坑,以限制水箱着地后向前滚动。3 爆破参数设计
3.1 爆破切口
第一切口施工容易,采用斜型切口;第二切口距地面较高,施工不方便,采用梯形切口。切口的长度取水塔筒体周长的3/5倍,切口的高度取壁厚的1.5~2倍。定向窗开成直角三角形,两个直角边分别长50 cm、60 cm,为了便于水塔折叠倒塌,使直角边的短边与梯形切口下底边重合,长边为梯形切口的高。
3.2 孔深、孔距、排距及单孔装药量孔深l =0.68δ,δ为水塔壁厚,孔距a =0.9l,行距b =0.85a,单孔装药量= kabδ。第一切口:l=35 cm,a=32 cm,b=27 cm,q=56 g,共布4排孔,打孔112个,总装药量6.3 kg。
第二切口:l=26 cm,a=24 cm,b=21 cm,q=37 g,共布3排孔,打孔108个,总装药量3.9 kg。
3.3 起爆器材及网路
本次爆破采用导爆管非电起爆法起爆。使用爆破器材有:瞬发雷管、延时雷管、导爆管、1#乳化炸药。为了确保装药准爆无误,两切口的每个装药均使用双瞬发雷管起爆,起爆网路连成复式网路。为了防止第二切口过早形成,在水塔倒塌时出现后蹬引起爆破事故。科学设计两切口的起爆顺序及时间间隔,对爆破成功非常重要。在施工中采用了延时爆破技术,且按由下至上的顺序起爆;两切口起爆的时间间隔,应确保第一切口爆破使水塔形成倒塌趋势时,第二切口开始爆破,间隔时间既不能短,也不能长,前者倒塌时容易出现后蹬,后者倒塌时折叠效果不好[2]。因此,第一切口用瞬发电雷管起爆,第二切口用半秒2段雷管(延时500 ms),由第一切口网路上经孔外延时,从左、中、右三路起爆。
4 爆破安全
由于装药在地面以上,且是多点分散装药,爆破地震波及空气冲击波的危害可以忽略。重点是对飞石的防护,为防止飞石的危害,对爆破切口采用了竹篱笆及彩条布双层防护。在甲方安全保护人员配合下提前清场,将爆破危险区的人员撤离到安全地点。并对100 m范围的道口进行警戒,禁止人员、车辆通行。
5 爆破效果
起爆后水塔按设计倒塌方向倒塌,水箱掉在提前挖的定位坑里,没有任何滚动,水箱的最远点距离水塔底部14.8 m,周围的建筑安然无恙,只有北面小平房及东面冷库的小冷库的房顶上掉了一些砖块,但均未出现塌陷,室内设施完好无损。
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