龙湖塔爆破拆除方案.docx

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龙湖塔爆破拆除方案

龙湖42m圆筒形塔

爆破拆除施工方案

河南省XX爆破工程有限公司

二O一三年六月二十六日

龙湖圆筒形塔爆破拆除施工技术方案

1、工程概况

1.1塔周边环境

待拆除塔位于新郑龙湖镇双龙大道北一个待开发的厂区内。

塔中心距离南侧厂房25m，距北侧围墙36m，东侧有60m的开阔地，西侧为大面积平坦开阔地，周边环境良好。

1.2塔的结构

待拆除塔为圆筒形塔，用标准红砖水泥砂浆砌成，塔高42m，外部直径5.8m，底部筒壁厚0.55m，质心高度21m。

塔内有钢制旋梯，每层3m并有钢筋混凝土横梁，塔底部正北侧有一出入口，宽0.9m，高2.1m。

1.3工程特征

（1）塔高且质量重，势能大，倒地冲量较大，触地振动较大；

（2）塔筒内有钢制旋梯和钢筋混凝土梁，整体性较强，爆前需进行预处理；

（3）塔底北侧出入口较大，对定向倒塌中心线选择增加了难度，并对倒塌顺利会产生影响。

1.4工程要求

（1）安全、质量要求

在施工中贯彻“安全第一，预防为主”的方针。

爆破拆除时确保按设计方向倒塌；对爆破产生的危害控制好，保证周边保留建筑和人员安全。

（2）工期要求

施工工期3日历天。

2、爆破方案

2.1倒塌方向选择

根据塔的周边环境情况，为减少施工强度，将北侧出入口包含在爆破切口内，并便于拆后清理施工，选择向东偏北15o方向为爆破定向倒塌方向。

2.2预处理

（1）切割断塔内旋梯和底层横梁。

将塔旋梯每层切断不少于一处，并将底部两层旋梯拆除外运，用风镐剔断下部两层横梁混凝土（保留钢筋）。

（2）开设定位槽。

用风镐剔除的方法，在缺口两侧按爆破设计切口设计开设定位槽的位置和定向角的大小。

2.4爆破切口

（1）爆破切口形状直接影响塔的倾倒，为严格控制塔的倒塌方向，结合塔的结构特征和周边环境，爆破切口形式选择正梯形切口。

（2）切口位置。

爆破切口在塔底部0.5m高处开设。

（3）切口长度。

切口圆心角直接决定切口长度，切口长度决定了倾覆力矩的大小。

根据塔的底部特征和以往经验，切口圆心角取216度。

切口长度：

L=（216o/360o）πD=0.6×3.14×5.8=10.9m取11m

（4）切口高度。

切口高度H=（1/6-1/4）D

H≥（3-5）δ=（3-5）×0.55=1.65-2.75m为保证塔顺利倒塌，并参照以往经验，取切口高度为1.8m

（5）定向窗。

定向窗设计为三角形，其夹角取30o，底部边长取1.25m,在爆破切口两端对称布置。

2.6爆破参数

（1）炮孔直径：

d取40cm;

（2）最小抵抗线、炮孔深度：

w=0.65δ=0.35m取35cm。

l=（0.68-0.70）δ式中δ为壁厚。

炮孔深度为37.4-38.5cm,根据以往经验取38cm。

（3）炮孔间距：

a=（1.2-2）W=0.42-0.7m,取50cm,排距取40cm。

（4）炸药单耗：

根据有关资料及以往经验，取炸药单耗q为1500g/m3。

（5）炮孔布置：

炮孔布置在爆破切口范围内，从倾倒中心线向两侧均匀对称布置，炮孔方向指向烟囱的中心，成梅花形布置。

需布炮孔上下5排，底排第一排炮孔布16个，第二排布15个，余次类推，共需布钻孔70个。

（6）单孔药量：

根据公式Q=abδq=0.5×0.4×0.55×1500=165g底部三排孔装180g,上部两排孔装150g药。

（7）装药量：

Q=45×180+25×150=11.85kg取12kg。

（8）炸药类型为乳化炸药，采取连续装药结构。

（9）炮孔堵塞。

由于爆破部位壁较薄，炮孔深度为38cm,装药长度为15-18cm，实施堵塞长度为20-23cm，为避免冲炮，保证堵塞质量，采取潮湿的黄土进行堵塞，并用木质炮棍捣实，爆破切口及炮孔布置如图所示：

2.6起爆网路

为了减少外界杂散电流等可能引起的早爆事故，起爆网路选用施工简便、安全可靠的非电导爆管起爆系统。

每个炮孔内装1-2发ms1段导爆管雷管，孔外采用簇联，每簇雷管控制20发内，每簇采用2发ms1段导爆管雷管连接，然后再采用簇联，用高能起爆起连接击发针起爆。

3、安全防护

爆破是一种特殊作业，它是利用炸药爆炸生成的高压气体膨胀对周围介质做功的。

由于高压气体的膨胀速度极快，其做功效率高，爆破方法在工程建设和城市旧建筑拆除中能收到工程机械和人工不可比拟的奇特效果。

同时，若对爆破的有害效应控制不好也会给周围的建筑设施、民宅及人员带来危害。

爆破安全设计是要充分发挥其有利面，将其危害降低到最低限度。

此次爆破拆除建筑周边全拆除，施工环境较好。

加上此次烟囱爆破采用控制爆破技术，钻孔多、装药分散、药量控制小，冲击波不会对周围建筑设施及人员构成危害，安全防护的重点是防拒爆、早爆；控制倒向、控制爆破振动、烟囱着地坍塌震动和爆破飞石。

根据甲方提出的安全要求和国家爆破安全规程的有关规定进行安全设计。

1）预防拒爆措施

产生拒爆的主要原因有：

火工品质量原因；炮孔进水导致炸药、火工品受潮；还有工人操作技术熟练程度问题等，对拒爆问题可采取以下措施防患：

（1）把好网络连接技术关

起爆网络连接必须选择心细、认真、技术熟练的爆破员担任，严禁非专业人员和技术不熟练的爆破员参与连接，确保起爆网路的可靠性。

（2）把好火工品质量关

拆除爆破火工品必须使用同厂、同批、同型号的新产品。

在装药前应对炸药、火工品的性能进行试验，包括雷管的起爆能，延时时间，炸药的爆炸力等，只有通过试验确定性能良好后方可使用。

2）预防早爆措施

电起爆网路在外来电流多的环境，线路闭合保护不好可能导致出现早爆。

为了防止早爆发生，可采用非电起爆网路起爆。

为保险此次采用脉冲击发针击发。

若用电雷管击发非电起爆网路起爆时，应选绝缘良好的导电线，敷设线路时应防止导线绕圈；点火击发雷管待清场完毕、具备起爆条件时，提前10分钟连接到击发点。

3）控制倒塌方向

复杂环境高耸建筑物爆破，控制好倒塌方向，是决定爆破成功与否的关键，也是安全防护的重点。

为了确保塔准确无误按设计方向倒塌，首先应做好测量定位工作；其次是严格按设计方案施工；第三是严格控制施工质量，开好爆破切口两侧的定向窗，控制好定位槽的角度。

4）爆破振动控制设计

（1）分散爆破能量、降低共振效应

为避免能量集中产生共振而增强爆破振动，施工时采用多打孔、少装药，将能量合理分散，严格控制单孔药量，降低共振效应。

（2）采用延时起爆技术

单响药量超过安全允许标准时，采用分段延时（低段别毫秒延时）起爆技术，变能量同时释放为分段释放，以降低其危害效应。

（3）控制最大段齐爆药量

爆破振动主要来源于炸药爆炸，其振动强弱取决于起爆药量的大小。

严格按照被保护目标的抗震能力、与爆点的相对距离等确定最大一段起爆药量，确保被保护目标的安全。

一次齐爆的振动速度按下式确定：

V＝K·K′[Q1/3/R]a

式中:

Q齐----一次齐爆的最大药量（Kg）；

R-----保护目标到爆点之间的距离（m）；

V-----质点振动速度（cm/s）；

K-----与爆破地质有关的介质修正系数；

K′----装药分散经验系数

a-----地震波衰减指数。

由爆破振动速度计算公式可推导出对各保护目标最大一段安全起爆药量的计算公式：

Q＝R3·[V/K]3/a。

此次爆破应考虑的重点保护目标是南边居厂房的安全。

公式中各参数取值为：

K取32.1；厂房围墙要求安全振动速度为2—3cm/s（V取2.0cm/s）；a取1.57；烟囱爆破切口到保护目标25m；将以上数据代入公式计算可得烟囱爆破最大安全允许齐爆药量为121㎏，实际设计装药量为12㎏，因此是安全的。

5）烟囱坍塌着地振动速度控制设计

根据量纲分析方法：

集中质量（冲击或塌落）作用于地面造成的塌落振动速度可用下式确定：

Vt=Kt[（M·g·H/σ）1/3/R]β

式中，Vt——塌落振动速度，cm/s；Kt——衰减系数，Kt=3.37；σ——地面介质的破坏强度，MPa，一般取σ=10MPa；β——衰减指数，β=1.66；R——观测点至撞击中心的距离，m；M——下落构件的质量，t；H——构件重心高度，m。

对于42m高塔，M=180吨，H=21m，R=30m（重心落地点到厂房最近距离）。

将有关参数代入，得：

V=1.12cm/s。

本次塔爆破时，由于是砖混结构，着地时迅速松散。

根据国家规范标准，塌落振动完全能满足安全要求。

6）飞石控制设计

（1）爆破飞石距离计算

控制爆破个别飞石的最大飞散距离，根据lundborg统计规律，结合长期爆破施工的实践经验，建（构）筑物药孔爆破飞石距离可由下式计算：

Rmax=KT•K•D

式中：

Rmax---最大飞石距离，m；

KT——与爆破方式、填塞长度、地质地形条件有关的系数，控制爆破KT取1.2—1.5（钢筋混凝土取大值，砖结构取小值）；

K—炸药单耗，㎏/m3；

D—药孔直径，㎜。

此次爆破KT取1.2；K取1.5；D取36㎜，将以上数据带入公式中计算得：

Rmax=81m。

2）飞石的防护措施

①对爆破构件的装药位置，用草袋、竹笆或铁丝网遮挡，内层用草袋遮档，外层用两层竹笆或铁丝网防护，最后用铁丝固定，通过防护飞石不超过20m。

见烟囱爆破防护示意图。

②爆破施工期间，提前用竹笆或铁丝网遮挡附近被保护建筑物的门窗和被保护的外部设备。