桥铝电厂冷却塔爆破拆除施工方案

桥铝电水塔

爆破拆除施工方案

中航鼎盛建设发展有限公司成都分公司

2015/10/3

桥铝电水塔爆破拆除方案设计

1.建筑物结构

桥铝电厂内有4座2000M2的冷却塔需要拆除。冷却塔为钢筋混凝土结构，由环形基础、人字形柱、环形梁和通风筒四部分构成。冷却塔总高自地面标高▽±0.00m计为70m。

2．拆除方案选择

1）根据冷却塔的结构特点和爆破周围的环境，可供选择的爆破方案为原地坍塌和定向倒塌。如果采用原地坍塌爆破，由于是钢筋混凝土结构，在爆破时难以保证四周结构的完全破坏，且在坍塌过程堆渣的堆积是否一致，因此无法确保冷却塔在坍塌过程中四周破坏一致，将会出现任意方向的倒塌，将会导致意外事故。因此采用定向爆破倒塌方案。我们采用如下爆破方案：对冷却塔采用定向倒塌爆破拆除，二次破碎和基础采用液压锤机械和爆破结合方法进行拆除。

2）根据冷却塔周围环境条件，4座冷却塔呈正方形布置，倒塌方向指向正方形中心位置。

3爆破拆除技术设计

3.1爆破缺口设计

1）爆破缺口的位置

采用定向倒塌爆破时，爆破缺口的的大小是冷却塔能否按照设计方向倒塌的关键。必须保证结构在倒塌时起倾倒力矩大于结构的

极限弯矩。还要保证冷却塔在爆破缺口形成后整体失稳和倒塌后充分的解体破碎。

图2 爆破缺口形状

为保证冷却塔在倾倒过程中具有一定塌落高度和减少冷却塔的坍塌范围，底部爆破缺口下边沿环形梁处。

2）爆破缺口的高度

底部爆破的缺口高度取 2.5m 。爆破缺口的圆角为210°。

为保证定向倾倒的准确性，减少炸药的装药量，在爆破缺口的两端开设定向窗，中间间隔预处理，倒塌方向开导向窗。布置见图2。

3.2爆破参数的设计

3.2.1通风筒爆破参数：

底部缺口

孔深：按L=2/3δ设计孔深，爆破部位的壁厚δ=0.3m~0.12m ，钻孔深度L=0.2m~0.08m

炮孔间距：a=30mm

炮孔排距：b=a=30mm

单孔装药量：按体积公式δKab q =，式中K 取1300kg/m3，单孔装药量为q=35g

炮孔排数9

总炮孔数：N=1368个

爆破缺口总药量 Q=47.88kg

3.2.2支撑立柱及环梁爆破参数

为有效增加塔身的下落高度，加强冷却塔触地时充分解体，对爆破缺口以下的环梁及支撑柱布置炮孔。

孔深L=0.27m ，孔距0.5m ，单孔装药量60g 。每柱布置5个炮眼。

环形梁爆破参数：孔深L=0.2m ，孔距0.3m ，单孔装药量60g 。总装药量为Q=13.8kg

3.3炮孔布置：

1）冷却塔筒壁炮眼布置

塔身爆破缺口出的炮孔采用梅花形布孔，根据爆破缺口的高度和排距，爆破缺口内布置9排炮孔。

2）支撑柱炮孔布置

每支撑柱布置5个炮孔爆破高度2m 。

3.4爆破网络设计

炸药采用2#岩石炸药雷管选用1-9段非电导报毫秒延期雷管 爆破缺口网络采用非电导爆雷管微差延期网络，倒塌方向瞬发雷管，沿倒塌中心线对称依次为MS1、MS3、MS5、MS7、MS9 ，网络连接采用簇联接力复式网络。

4爆破安全设计

4.1震动安全验算

①爆破震动安全验算

由经验公式

∂=)(

3121R Q K K V

式中：V ——爆破震动峰值速度（cm/s ）

Q ——同段爆破最大药量（kg ）;

K1——场地介质系数，取K1=150；

K2——与爆破方式相关的修正系数，取K2=0.15;

α——衰减系数，取α=1.6。

按此公式核算，得到不同距离的爆破震动速度计算值如表 1

②塌落触地冲击震动速度

由中科院力学所公式

)(08.031

R I V i =

式中：V ——震动峰值速度（cm/s ）;

I ——触地冲量；

5.0)2(gh m I =

R ——质心至计算点的距离（m ）。

根据此式进行核算，该冷却塔的重心28.4m ，得到不同距离的塌落震动速度计算值如表

一般情况下，电厂电气设备的允许震动速度为1cm/s ，厂房、办公室等允许震动速度为5cm/s 。因此周围的设施是安全的。

③减震措施

为了确保运行的电气设备的安全，对触地震动采取进一步的减

震安全措施：

在冷却塔的倒塌方向每隔3m铺设灰包隔垫梗，堆高1m，宽0.5m，倒塌方向的地面铺设二层荆笆片，以上措施可以减缓筒体触地速度，既可减轻振动，又可防止触地时碎石飞溅。

4.2空气冲击波的防护

严密堵塞炮泥，保证捣实，同时要严格覆盖防护，以减弱空气冲击波强度，使之不会对附近建筑物和人员产生伤害。

4.3飞石及粉尘防护

对于钢筋混凝土结构的高耸建筑物，爆破时可能会产生个别飞石之外，落地撞击地面破碎也会激起飞石，所以必须对个别飞石进行防护。措施如下：

二层草袋和二层荆笆和一层钢丝网进行防护，阻挡碎块飞出。

填筑灰土埂软垫层，到方向及坍塌范围铺设荆笆。

对需保护的管道进行包覆。

飞石的安全警戒线范围在倒塌方向为200m，其余范围150m。

爆破前在倒塌方向地面垫层上洒水，防止溅起尘土飞扬。

爆破施工组织设计

1爆破施工方法

1.1爆破施工前准备

本工程施工所需材料和设备均由施工单位自行采购，施工机械、运输工具和劳动力由施工单位根据工程进度自行调配平衡。

上岗前对所有施工人员进行安全教育。

1.2施工预处理

1）拆除筒壁上的塔梯和内部的网格板；

2）按照设计开设定向窗并进行试爆最终确定最佳装药量。

3）预先处理冷却塔底柱、环形梁和部分人字柱，其钢筋可预先割断。

1.3钻孔施工

根据爆破设计和工期要求，钻孔工作分为两个作业组，按每日一班工作制进行作业。炮眼施工按以下工序进行：

1）标定倒塌中心线

在倒塌方向距冷却塔100m处确定倒塌中心线上一个控制点，在这一控制点上架设经纬仪，测出冷却塔外壁上的中心线，并作明显标记；同时测出该点至冷却塔外壁的精确距离，在该点上置一标桩。

2）搭建工作平台

用建筑用脚手架搭建钻孔、装药工作平台。

3）标定炮孔位置

按照爆破技术设计，准确地将孔位标定在爆破体上。首先在冷却塔外壁的中心线上标出最上排中间孔标高；以该炮孔为基准，向左右岸爆破设计进行布孔，用红油漆标出各炮孔位置。