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拆除倾斜水塔施工

拆除倾斜水塔施工

  起爆后,水塔准确按照设计方向倒塌,全过程约持续了4 s。倾倒大约30°左右时,上部钢结构储水池脱离筒体开始下落,触地后没有造成前冲或侧翻。水塔坍塌物范围为长20 m、宽4~5 m、解体效果好。由于合理装药和采取了有效的防护措施,个别飞石的飞散距离不超过20 m,无明显震感,

摘 要: 针对某部倾斜水塔的定向爆破拆除,从防止水塔倾倒偏移和筒体触地冲击地面对周围环境造成影响等不利情况,确定爆破方案和采取相应的防护措施。
关键词: 倾斜水塔; 拆除爆破; 安全防护
1
 工程概况
军区某部水塔修建于1975,因东北侧开挖建筑基坑,水塔地基下陷,水塔整体已向东北方向偏斜32 cm,存在严重的安全隐患,决定采用爆破方法将其拆除。该水塔座落在某团部院内,北侧距居民住宅楼4.5 m,东侧距围墙6 m,东南侧距通讯修理所12.5m,西侧距团办公楼43.6 m、距汽车连宿舍楼39.5m,南侧为空地,通讯修理所内放有精密的仪器、仪表,周围环境如图1。由于水塔无原始的设计资料和图纸,经现场勘测,水塔高33 m,总重量约168 t。水塔结构分筒体和储水池两部分,其中筒体总高度为27 m,200#砂浆砖砌体砌成。筒体分上下两部分,上部分筒体高24 m,壁厚24 cm,外径3.76 m;下部分筒体壁厚40 cm,外径3.92 m。储水池高6 m,由钢结构焊接而成。
2
 爆破方案设计
根据水塔周围环境以及结构情况,爆破拆除方案确定为向西南倒塌,由于水塔基础不稳和整体向东北向倾斜,因此在设计爆破缺口时,需比通常拆除水塔的爆破缺口略大一些。这样可以加快水塔倒塌速度,以保证水塔按预定方向顺利倒塌。
2.1
 爆破缺口位置及尺寸
由于水塔砌体上、下部分壁厚不一致,壁厚变化点结构上会出现弱面,对定向倒塌会造成不利影响。因此,将缺口位置布置在距地线y'的右侧为抗压区,其最小保留角αmin=
G+σb•R•t+ G2+(σb•R•t)2-G2πGπ+2σb•R•t
(1)
式中,G为爆破缺口以上筒体重量,G=1.4×106N;σb为砖砌体极限抗压强度,σb=3×106N/m2;R为烟囱底座平均半径,R=1.88 m;t为烟囱壁厚,t=0.24 m;αmin为以弧度表示的最小保留角αmin=1.46,即为85°。根据计算,爆破缺口对应的圆心角最大可为275°,考虑到水塔已使用较长时间,其强度有所降低,爆破实际取240°,爆破缺口长度为7.9 m ,爆破缺口高度取1 m
2.2
 爆破参数的确定
(1)
炮孔直径d:采用电钻钻孔,d=32 cm;
(2)
最小抵抗线W=0.5δ=12 cm,δ为壁厚;
(3)
炮孔间距a =2W=24 cm;
(4)
炮孔排距b = a=24 cm;
(5)
炮孔布置方式:炮孔呈梅花形交错布置;
(6)
炮孔深度L =0.6δ=14.4 cm,实际取14cm;
(7)
炮孔总数:N=165;
(8)
炸药单耗取q=1 800 g/m3,根据计算其单孔装药量Q = qabδ=24.8 g,实际取25 g;
(9)
总装药量Q= NQ=4 125 g=4.125kg
2.3
 起爆网路
可以不考虑爆破飞石、冲击波、噪音和爆破震动对周围环境的影响,重点对水塔塌落震动进行校核。塌落震动速度按下式计算:V=0.08×(I1/3/R)1.67(2)式中,V为水塔最大构件塌落触地引起的建筑物质点垂直振速,cm/s;I为触地冲量,I = M(2gh)1/2,其中M为塌落构件质量,kg,爆破中最大构件为储水池,10 t,H为塌落构件重心落差,H=28m。计算得I=2.3×105R为目标点与构件触地中心距离,R=10 m。代入数据算得V=1.65 cm/s,远小于国家规程规定的5 cm/s震动值,故水塔塌落触地所产生的震动不会对周围建筑物产生不良影响。
4
 安全技术措施
(1)
预先切断水塔内部进出水管道、爬梯等,切口高度大于爆破缺口高度;
(2)
水塔塌落区域的混凝土地面,在爆破前预先清除,并铺以厚0.3~0.6 m的煤渣或松土,以防水塔触地产生飞溅物对周围环境造成不良影响;
(3)
爆破部位采用三层草席或竹笆等进行包裹,邻近居民窗户用三层草席或一层棕垫遮挂形成防护帘;
(4)
拆除倒塌方向范围内的电线、电杆等;
(5)
做好附近居民的安全疏散工作,爆破时室内人员必须撤离至安全区域,以防意外发生,确定此次爆破安全警戒线距爆区为100 m

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