摘 要:道县机械厂水塔高15 m,塔身为砖混结构,上部储水池为钢筋混凝土结构,采用联合拆除法,即塔身采用钻孔爆破法,储水池采用水压爆破法。介绍了爆破参数设计、起爆方法、施工与安全防护等技术。
关键词:水塔;钻孔爆破;水压爆破
1 工程概况
道县机械厂水塔高15 m,建于1970年,砖混结构,上部储水池为钢筋混凝土结构,高3•5 m,外径5•0 m,壁厚300mm,底板厚300 mm。塔身外径5•0 m,内径4•2 m,壁厚400mm。水塔北面4 m处为职工食堂与活动中心,东面6 m处是办公楼,南面5 m处是宿舍楼,西面30 m处为招待所。
2 爆破技术设计
2•1 方案确定
经过现场调查,确定水塔倒塌方向为N65°W,场地水平距离35 m,故采用定向倒塌方案,考虑到水塔储水池属钢筋混凝土结构,为减少拆除爆破二次破碎量,拟采用水压爆破进行拆除,水塔筒体部分采用钻孔爆破方法。
2•2 爆破参数
2•2•1 塔身部分
爆破缺口高度:H=(1•5~3•0)δ1(δ1为塔身壁厚,400mm),实取H=1•2 m。爆破缺口长度:考虑到水塔储水池采用水压爆破,需注入一定量的水体,会增大塔身部分的倾覆力矩,故取L=(3/5)πd=9•42 m(d为塔身外径,5 m),实取L=9•6 m。炮眼间距:a=(0•8~1•0)δ1,实取a=400 mm。炮眼排距:b=a=400 mm。炮眼深度:l=(2/3)δ1,实取l=260 mm。炮孔直径:φ=42 mm。炮孔总数:N=(L/a+1)(H/b+1)=(9•6/0•4+1)(1•2/0•4+1)=100(个)。单孔装药量:Q单=q•a•b•δ1=1500×0•4×0•4×0•4=96 g(q为炸药单耗,对砖混结构取1500 g/m3)。总装药量:Q1=N•Q单=9•6 kg。
2•2•2 储水池
根据水压爆破拆除原理,对圆筒形结构物按下式计算装药量:Q2=K1(K2δ1)1•6R1•4式中:Q2装药量,kg;K1装药系数,根据钢筋混凝土破碎程度选取,为满足碎而不抛的要求,本次爆破取2•5;K2储水池周壁材料坚固性系数,与δ2/R有关,本次爆破取1•02;δ2储水池周壁厚,0•3 m;R储水池内半径,2•2 m。将各参数代入上式得:Q2=1•13 kg。Q2以集中药包的形式布置于储水池水平截面的形心。水池注水深度:H0=0•9h=3•15 m(h为储水池深度,3•5 m),实取H0=3•0 m。药包入水深度:Hs=(0•65~0•75)H0,实取Hs=2•0 m,满足Hs≥Hmin=Q21/3=1•04 m。
2•3 起爆方法
水压爆破与钻孔爆破均采用2号岩石销铵炸药,在储水池爆破中为确保药包安全准爆,在药包中装入2个并联电雷管,并将炸药装入玻璃瓶内,用橡皮塞塞紧瓶口,然后用胶布密封,再将药瓶装入双层塑料袋中,袋口涂干黄油后用胶布扎紧封口。钻孔爆破采用复式起爆网路1~5段秒差延期电雷管起爆方法,水压爆破采用5段秒差延期电雷管,以确保水压爆破药包与钻孔爆破最后一段炮孔齐爆。
2•4 安全防护
为防止爆破飞石,在储水池周围与爆破缺口处覆盖3层草袋加以防护,北、东、南3面周边建筑物部分门窗上覆盖3层草帘加以保护。
3 爆破效果
爆破后水塔基本按预定方向倒塌,偏离预定倾倒方位仅为4•5°,储水池与塔身破碎程度良好,爆破后周边建筑未受到损害,达到了预期的爆破效果。
4 结语
采用水压与钻孔爆破联合拆除水塔的方法,可增大水塔倒塌时的倾覆力矩,有利于水塔的定向倒塌,同时由于对储水池使用了水压爆破预拆除,加大了其破碎程度,降低了清除工作的
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