冷卻塔爆破拆除設(shè)計(jì)方案冷卻塔爆破拆除設(shè)計(jì)方案發(fā)電廠1#、2#雙曲冷卻塔爆破拆除方案設(shè)計(jì)1工程概況1.1建筑物結(jié)構(gòu)煙臺(tái)發(fā)電廠內(nèi)有2座（1#、2#）2000M2的冷卻塔需要拆除。冷卻塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由環(huán)形基礎(chǔ)、人字形柱、環(huán)形梁和通風(fēng)筒四部分構(gòu)成。冷卻塔總高自地面標(biāo)高▽±0.00M計(jì)為70m，基礎(chǔ)地面直徑為57.050m，基礎(chǔ)最外面直徑60.650m，基礎(chǔ)最底部標(biāo)高▽-2.5m。人字柱橫截面尺寸是最大寬度0.40m的正八邊形，由8根豎筋和①8環(huán)形鋼筋澆注成。通風(fēng)筒高自地面標(biāo)高^(guò)6.722m至^70.00m，筒壁設(shè)計(jì)為雙曲線形。底部半徑為25.422m，最頂部直徑16.201m，中間位于高程^55.255處圓周位于雙曲線的頂點(diǎn)，該處半徑最小，中心半徑是15.00m。通風(fēng)筒的底部壁厚0.344m，自底部至高程▽37.536m漸變至0.12m，自此處以上的通風(fēng)筒壁厚均為0.12m。1.2周圍環(huán)境冷卻塔的周圍環(huán)境見(jiàn)示意圖圖1。冷卻塔位于發(fā)電廠廠內(nèi)，東西并立，兩冷卻塔距離20m，兩冷卻塔的底部南側(cè)3m處由一架高管線，距離其底部14米處有水處理泵房和1#、2#、3#、4#澄水池。距1#冷卻塔東側(cè)52m處由有一寬40m高四層的生產(chǎn)車間，車間的南側(cè)是一空地。兩冷卻塔的北側(cè)20m是一條東西水泥馬路，寬約5m，馬路北側(cè)30m處由一辦公樓和庫(kù)房，中間是一條草坪。2#冷卻塔的西側(cè)是一條寬4m的馬路，距馬路西側(cè)10m處有三處油庫(kù)。冷卻塔的四周圍均有管線，北側(cè)、東側(cè)、西側(cè)馬路內(nèi)有污水和熱力管線，而南側(cè)有水處理管線和澄水池，東側(cè)的生產(chǎn)車間及水處理房?jī)?nèi)有精密儀器，因此周圍環(huán)境異常復(fù)雜。圖1冷卻塔爆破環(huán)境示意圖2拆除方案選擇1）根據(jù)冷卻塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和爆破周圍的環(huán)境，可供選擇的爆破方案為原地坍塌和定向倒塌。如果采用原地坍塌爆破，由于是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在爆破時(shí)難以保證四周結(jié)構(gòu)的完全破壞，且在坍塌過(guò)程堆渣的堆積是否一致，因此無(wú)法確保冷卻塔在坍塌過(guò)程中四周破壞一致，將會(huì)出現(xiàn)任意方向的倒塌，將會(huì)導(dǎo)致意外事故。因此采用定向爆破倒塌方案，但由于冷卻塔四周地下管線密集，周圍建筑物密集，可供倒塌的范圍小。因此我們采用如下爆破方案：對(duì)1#、2#冷卻塔采用定向倒塌爆破拆除，二次破碎和基礎(chǔ)采用液壓錘機(jī)械和爆破結(jié)合方法進(jìn)行拆除。2）根據(jù)冷卻塔周圍環(huán)境條件，1#冷卻塔的東北側(cè)和東南側(cè)具有較為開(kāi)闊的場(chǎng)地，1#冷卻塔的倒塌方向定為東偏北53°，2#冷卻塔倒塌方向正東方向，見(jiàn)圖1。3爆破拆除技術(shù)設(shè)計(jì)3.1爆破缺口設(shè)計(jì)1）爆破缺口的位置采用定向倒塌爆破時(shí)，爆破缺口的的大小是冷卻塔能否按照設(shè)計(jì)方向倒塌的關(guān)鍵。必須保證結(jié)構(gòu)在倒塌時(shí)起傾倒力矩大于結(jié)構(gòu)的極限彎矩。還要保證冷卻塔在爆破缺口形成后整體失穩(wěn)和倒塌后充分的解體破碎。圖2爆破缺口形狀為保證冷卻塔在傾倒過(guò)程中具有一定塌落高度和減少冷卻塔的坍塌范圍，底部爆破缺口下邊沿環(huán)形梁處。2）爆破缺口的高度底部爆破的缺口高度取2.5m。爆破缺口的圓角為210°，即爆破缺口的寬度是90.0m。為保證定向傾倒的準(zhǔn)確性，減少炸藥的裝藥量，在爆破缺口的兩端開(kāi)設(shè)定向窗，中間間隔預(yù)處理，倒塌方向開(kāi)導(dǎo)向窗。布置見(jiàn)圖2。3.2爆破參數(shù)的設(shè)計(jì)3.2.1通風(fēng)筒爆破參數(shù)：底部缺口孔深：按L=2/3S設(shè)計(jì)孔深，爆破部位的壁厚8=0.3m?0.12m，鉆孔深度L=0.2m~0.08m炮孔間距：a=30mm炮孔排距：b=a=30mm單孔裝藥量：按體積公式，式中K取1300kg/m3，單孔裝藥量為q=35g炮孔排數(shù)9總炮孔數(shù)：N=1368個(gè)爆破缺口總藥量Q=47.88kg3.2.2支撐立柱及環(huán)梁爆破參數(shù)為有效增加塔身的下落高度，加強(qiáng)冷卻塔觸地時(shí)充分解體，對(duì)爆破缺口以下的環(huán)梁及支撐柱布置炮孔?？咨頛=0.27m，孔距0.5m，單孔裝藥量60g。每柱布置5個(gè)炮眼。環(huán)形梁爆破參數(shù)：孔深L=0.2m，孔距0.3m，單孔裝藥量60g?？傃b藥量為Q=13.8kg3.3炮孔布置：1）冷卻塔筒壁炮眼布置塔身爆破缺口出的炮孔采用梅花形布孔，根據(jù)爆破缺口的高度和排距，爆破缺口內(nèi)布置9排炮孔。2）支撐柱炮孔布置每支撐柱布置5個(gè)炮孔爆破高度2m。3.4爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)炸藥采用2#巖石炸藥雷管選用1-9段非電導(dǎo)報(bào)毫秒延期雷管爆破缺口網(wǎng)絡(luò)采用非電導(dǎo)爆雷管微差延期網(wǎng)絡(luò)，倒塌方向瞬發(fā)雷管，沿倒塌中心線對(duì)稱依次為MS1、MS3、MS5、MS7、MS9，網(wǎng)絡(luò)連接采用簇聯(lián)接力復(fù)式網(wǎng)絡(luò)。4爆破安全設(shè)計(jì)4.1震動(dòng)安全驗(yàn)算①爆破震動(dòng)安全驗(yàn)算由經(jīng)驗(yàn)公式式中：V——爆破震動(dòng)峰值速度（cm/s）Q——同段爆破最大藥量（kg）;K1——場(chǎng)地介質(zhì)系數(shù)，取K1=150；K2——與爆破方式相關(guān)的修正系數(shù)，取K2=0.15;a衰減系數(shù)，取a=1.6。按此公式核算，得到不同距離的爆破震動(dòng)速度計(jì)算值如表1表1爆破震動(dòng)速度計(jì)算值距離R（cm）10204070震速V（cm/s）2.840.920.3040.124Qmax=20kg②塌落觸地沖擊震動(dòng)速度由中科院力學(xué)所公式式中：V震動(dòng)峰值速度（cm/s）;I——觸地沖量；R質(zhì)心至計(jì)算點(diǎn)的距離（m）。根據(jù)此式進(jìn)行核算，該冷卻塔的重心28.4m，得到不同距離的塌落震動(dòng)速度計(jì)算值如表表塌落震動(dòng)速度計(jì)算值距離R（m）10204070震速(cm/s)3.261.630.810.31一般情況下，電廠電氣設(shè)備的允許震動(dòng)速度為1cm/s，廠房、辦公室等允許震動(dòng)速度為5cm/s。因此周圍的設(shè)施是安全的。③減震措施為了確保運(yùn)行的電氣設(shè)備的安全，對(duì)觸地震動(dòng)采取進(jìn)一步的減震安全措施：在冷卻塔的倒塌方向每隔3m鋪設(shè)灰包隔墊梗，堆高1m，寬0.5m，倒塌方向的地面鋪設(shè)二層荊笆片，以上措施可以減緩?fù)搀w觸地速度，既可減輕振動(dòng)，又可防止觸地時(shí)碎石飛濺。4.2空氣沖擊波的防護(hù)嚴(yán)密堵塞炮泥，保證搗實(shí)，同時(shí)要嚴(yán)格覆蓋防護(hù)，以減弱空氣沖擊波強(qiáng)度，使之不會(huì)對(duì)附近建筑物和人員產(chǎn)生傷害。4.3飛石及粉塵防護(hù)對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高聳建筑物，爆破時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生個(gè)別飛石之外，落地撞擊地面破碎也會(huì)激起飛石，所以必須對(duì)個(gè)