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      水塔拆除-爆破水塔方案选择
      发布者:1,2,3,4,5 发布时间:2014/11/28 9:58:39

      1 工程概况
      地区电信局502院内因改建需拆除一座高32 m的水塔。该塔高3&#8226;0 m以下外径5&#8226;76 m,壁厚0&#8226;5 m;3&#8226;0 m以上外径5&#8226;5 m,壁厚0&#8226;37 m。水塔北边有一出入口,高2&#8226;5 m,宽1&#8226;2 m。水塔系砖混结构,表面无明显风化剥蚀现象,整体结构较为坚固。水塔周围环境很复杂,东偏北3&#8226;2 m为无塔供水铁罐,东5&#8226;0 m为地下蓄水池,东23&#8226;0 m为办公楼;东偏南8&#8226;5 m为地下电缆;西18&#8226;3 m为厕所,紧临为围墙和居民区,南7&#8226;0 m为高70余m的无线发射塔,东8&#8226;5 m为居民楼房。
      2 爆破方案选择
      根据爆体周围的环境及以往水塔爆破经验,其倒塌方向有2个选择:一是东偏南方向;二是西偏北方向。考虑到方案二倒向距离有些偏小,又加之水罐落地造成的振动,因此放弃方案二。方案一虽然需要对电缆沟进行防护,但其倒向空间相对较大,危及重要建筑物的可能性也较小,因此选择方案一。考虑到倒塌可能对办公楼的影响,我们决定提高爆破切口至3&#8226;0 m以上。
      2.1 爆破切口的形状与尺寸
      水塔与烟囱爆破的根本区别之处在于水塔的重心偏高,易于形成后座、下坐危害。为防止此现象的发生,结合以往的施工经验,我们大胆地把水塔的爆破切口圆心角定位在206°,即切口长度为5&#8226;8 m,切口高度为0&#8226;9 m。
      2.2 定向窗
      在环境复杂的情况下,细长建筑物的爆破应开设定向窗,它不仅能保证爆体的准确倒塌,而且也给后续爆破提供了自由面。本爆破我们采用的定向窗为底边、高均为0&#8226;9 m的等腰三角形。其有关参数。
      2.3 孔网参数
      孔深L=2/3δ;开口处壁厚δ=24&#8226;7 cm,取25cm;孔距a取35 cm;排距b为30 cm。炮孔呈梅花型布置,除定向窗外共布孔37个。
      2.4 炸药单耗及单孔药量
      (1)炸药设计单耗k=0&#8226;85 kg/m3。
      (2)单孔装药量按q=kabδ计算,求得q=33&#8226;0g,取35 g。为确保水塔切口部位能充分解体,靠中心线的3个孔装药量加大至50 g,其它不变。
      (3)总装药量Q总=1475 g。
      2.5 爆破网路
      Ⅰ区每孔各装2发1段毫秒延期非电雷管;Ⅱ区每孔各装2发3段毫秒延期非电雷管,电后簇联到主导爆索上,由电雷管引爆。
      3 安全措施和防护
      本工程需重点保护的是地下电缆和无塔供水罐。为此我们在倒塌方向电缆沟两侧用编织袋装土堆起高1&#8226;0 m、宽1&#8226;0 m、长5&#8226;0 m的墙。在无塔供水罐靠近倒塌位置一侧用竹笆进行防护。由于爆破切口位于3&#8226;0 m以上,其防护比较困难,根据现有条件,我们对其用2层传送带进行覆盖防护,起爆前,对水塔进出口用砖垒起以增大其支撑力。爆破时,安全警戒距离为50&#8226;0 m。
      4 爆破效果
      随着一声低沉的响声,爆破缺口形成。约2&#8226;0 s后,水塔略微下坐并开始向东偏南方向倾斜,随之下坐也加快。由于水箱体落地位置地层松软,只形成几条裂纹,3&#8226;0 m以下部分在背向形成2条裂纹,门框处压裂,爆破时无任何飞石,水塔倒向准确,无后坐,背向只散落很少量的几块砖块。由于水箱体的质量很大,在爆破缺口形成后,其对下面砖砌体产生强烈挤压,致使整个水塔倒塌长度只有16&#8226;5 m,纵向塌落范围<12&#8226;5 m,爆破未对其它设施造成危害,达到了预期目的。
      5 几点体会
      (1)开设定向窗是确保水塔沿倾倒轴线倾倒的保证,在不影响整体稳定的前提下,应采用大定向窗,它有利于对支撑体的保护,同时减少主爆破孔数。
      (2)水塔与烟囱相比,其爆破切口应更小些。我们此次采用的爆破切口尽管很小,也保证了无后坐,但仍出现了塌落体比较集中的现象,这引起了我们的高度重视。
      近场爆破振动速度测试采用从美国进口的Mi-ni-seis小型数字便携式地震仪,原理为:传感器→地震仪记录部分。
      5.3 减震措施
      5.3.1 利用好预报数值
      在正常情况下,应将拟爆破的各参数输入神经网络系统或数值模拟中去,确保预报值在振动阈值内方能实现爆破。
      5.3.2 限制一次或最大一段装药量
      亦即控制爆破规模。此外,要合理地安排爆破时间,在近距离的情况下,尽可能避开砼4 h以后、7天以内的养护期,因为此期的阈值太小(v≤1&#8226;0cm/s)。
      5.3.3 采用分散装药的方法
      为了既不减小爆破规模,又不超过爆破振动阈值,可采用分散装药的方法,即分若干个小片装药一次点火起爆的方法,加快了施工进度。
      5.3.4 尽量选用低爆速、低威力的炸药爆破中,我们尽可能采用铵油炸药,既降低成本,也减少振动。
      5.3.5 调整抛掷方向
      施工中应尽可能将抛掷方向调整到正向被保护目标,避免背向。
      5.3.6 重视振源低于测点(被保护物)的减振工作
      当爆破点的标高低于测点时,更要精心做好防振减振工作,利用一切可利用的条件进行减振,确保被保护物的安全。
      5.4 效果
      利用人工神经网络对远场的爆破振动和数值模拟作为基础对近场的爆破振动的预报,通过精心的方案设计(即减振措施),加之爆破监测的监督、验证,使工程达到了业主和加拿大方的振动要求。整个负挖爆破340余次,无一次超过规定的振动阈值,同时,很好地解决了防振减振与工期之间的矛盾。

       
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