拆除爆破设计方案

大唐太原第二热电厂4#冷却塔

爆破拆除施工方案

1.设计依据

1.1 4#冷却塔施工图。

1.2 4#冷却塔与周围建筑物的位置及距离平面图。

1.3 《爆破安全规程》GB6722----2003。

2.工程概况

大唐太原第二热电厂因扩大容量，决定对4号发电机组部分设备和建筑物进行拆除清理。冷却塔为需拆除建筑其中一部分。

2.1工程结构与特点

2.1.1 4#冷却塔结构与特点

待拆的冷却塔为双曲线形钢筋混凝土薄壁结构物，塔高60m，底部最大直径50.824m，顶部直径26.87m，塔身自+4.0m～+60m段，壁厚为315mm～120mm的变断面，+4.0m～+6.0m段，内含双层ø14mm竖向钢筋和ø12mm环向钢筋；+6.0m～+11.0m段，内含双层ø12mm竖向钢筋和ø10mm环向钢筋；+11.0m～+18.0m段，内含双层ø10mm、ø8mm竖向钢筋和ø10mm环向钢筋；+18.0m以上，内含双层ø8mm竖向钢筋和ø8mm环向钢筋。该结构物长细比小，重心低，含筋率高，属钢筋混凝土薄壳抗震结构。

塔身上部与基础之间由84根人字斜柱支撑。支柱环高1400mm、厚度450mm；基础环高2081mm、厚度450mm；人字斜柱尺寸为340mm×340mm，内含ø20mm钢筋8根。

池底满堂红基础厚度250mm，基础下垫层厚度100mm。柱下基础厚度550mm，其面积为1500m2。

2.2周围环境

冷却塔周围环境：北部距离5#冷却塔15.2m，距5#冷却塔循环水管3m；东部距离4#冷却塔循环水管2m,14.6m处为灰管等管道沟，25.0处为厂区马路；东南侧5.3m处为高压线杆，南侧2.0m为循环水沟；西侧距离另一高压线杆15.0m，距离西南侧回收水泵房5.0m。

待拆的4#冷却塔周围环境复杂，拆除工作的难度和风险都比较大。爆区周围环境如附图1所示。

3拆除方案选择

由于待拆结构复杂，且环境条件苛刻，为了安全、可靠地将之拆除，必须精心选择拆除方案。

3.1技术要求

3.1.1根据冷却塔的图纸结构以及周围建筑物的地理位置,合理提出拆除

方案,方案应安全可靠,实际拆除过程中,能保证周围被保护建筑物不受任

何损坏和影响。

3.1.2 4#冷却塔的拆除方案必须保证在拆除时,对其他塔体不构成威胁。3.1.3塔体拆除后的垃圾物的大小必须满足用铲车装车外运物料块状物

大小的要求。

3.1.4 爆破产生的飞石、地震波、冲击波等危害，不得对周围地上、地下建筑物及管、线造成任何损坏。

3.1.5塔体拆除的工作方式，必须严格执行国家、行业标准的有关安全技术条文和法律、法规的要求。

3.1.6拆除后的垃圾物外运处理后应保证不会造成对环境的污染，符合太原市政有关规定。

3.2设计原则

3.2.1 根据技术要求和周围环境状况，确定安全、可行、合理的爆破方案。

3.2.2认真分析被爆结构的特征，找出受力的关键部位，确定出合理的爆破缺口位置、形式及参数，定向窗和预开切口的形式、参数。

3.2.3对钢筋混凝土梁、柱，在其两端及中部布置炮眼，达到“切梁”的目的，不但使其上部结构在自重作用下，随梁的断裂而塌落，并尽量减少二次破碎量。

3.2.4精心选择爆破参数，合理布置炮眼，严格控制单孔装药量及一次单响起爆药量，在保证安全的前提下，达到预期的爆破效果。

3.2.5为保证周围建筑物的安全，以爆破振动速度的安全值控制单响起爆药量。

3.2.6采取有效的防护措施，严格控制爆破飞石。

3.2.7选择合理的爆破网络及爆破器材，确保实现既定爆破方案。

3.2.8选择多种施工方式，确保施工工期。

3.3方案确定

3.3.1 塔体部分拆除方案

根据以上技术要求和设计原则，依据被拆冷却塔的结构特征和周围环境情况，地面以上塔身部分采用控制爆破方式进行拆除，塔体可供选择的爆破拆除方案有两种：原地坍塌和定向倒塌。

第一种方案：原地坍塌爆破拆除方案。

原地坍塌爆破拆除方案具有爆破后占地面积小的优点，非常适合本次爆破周围环境复杂这样的条件，如果采用原地坍塌爆破，爆破后爆堆集中，堆集高度较高，且破碎效果相对较差。另外，对爆破产生的飞石的控制难度较大，必须采用全封闭多层刚柔复合防护措施，否则就可能对被保护建筑物造成危害，给防护工作带来很大困难。

第二种方案：定向倒塌爆破拆除方案。

定向倒塌爆破方案最大的特点是爆破后，爆破堆积物的范围比较大。在倾倒方向上所需长度较长。但该方案对有效控制飞石及冲击波等危害以及对爆破结构物的充分解体、减轻爆破防护工作压力，具有很好的作用。

根据爆破水塔的周围环境以及委托方的意见，经多方比较考虑，决定以原地坐塌为主，适当向东北方向倾斜的爆破方案。拟采取的主要技术措施如下：

（1）．采用小角度，高精度的定向窗，以精确控制塔身的倾倒方向；（2）．采用斜形缺口和微差爆破相结合的方法，使爆破缺口由倾倒中心线左侧定向窗向倾倒中心线方向顺序闭合，在塔身中产生扭矩和剪切作用，以达到充分破碎塔身的目的。

（3）．在塔身重心向倾倒方向运动的过程中利用延期爆破的方法，切除大于支撑段内范围内的支撑柱，以形成反向后坐力，迫使水塔头部向后反转，形成纵向扭矩，增加塔身支撑侧的破碎程度，减少塔身的前冲力，缩短爆堆坍塌范围。

（4）．在塔身后坐的过程中，当塔身重心回转至原中心线附近时，再利用齐发爆破的方法，炸除其余全部支撑柱，利用塔身下坐触地的冲击作用，

使整个水塔结构冲击解体，达到原地坐塌的目的。

塔体施工：

（1）根据场地条件，确定冷却塔向东北定向倾倒；

（2）首先用炮车在缺口部位进行预拆除；

（3）在缺口部位钻眼装药，使用微差爆破技术，依次爆破A、B、C、D 板块，完成塔身整体定向爆破（详见爆破参数设计）。

（4）踏体倾倒后，用机械破碎和清理，地面以上清理完，进行基础开挖爆破。

3.3.2 基础部分拆除方案

下部基础主要有环形基础、柱基础、满堂红基础等，虽然形状各异，但结构较为简单。所以，基础部分采用爆破与机械相结合的方式。爆破在遵循“多打眼，少装药”的控制爆破原则下，采用松动爆破的拆除方案。并由破碎机械同时作业，相互配合，可快速、安全的完成拆除任务。

冷却塔环行基础较深，并且钢筋密布，容易产生爆破有害效应，是基础拆除的难点。首先将环行基础四个对称部位爆出缺口，减少爆破约束。由四个缺口向外延伸，以加快施工速度。

满堂红基础较薄，主要采用机械破碎。为给机械破碎创造条件，在基础上爆一些槽口，以创造良好的自由面。

4 爆破参数设计：

4.1塔体爆破缺口设计

4.1.1爆破缺口形式：采用定向比较准确的三角形爆破缺口。

为了保证实现爆破方案，在爆破缺口两端预先用炮锤与乙炔切割相结合方法各开两个定向缺口，同时为了减少最后一次爆破的炮孔数，另开几个预爆缺口，除此之外，为了确保冷却塔壁触地后彻底解体，预爆缺口中