3.5.冷却塔爆破设计

1.切口圆心角爆破目标爆破部位切口圆心角Φ切口弧长L＝ΦπD/360冷却塔钢筋混凝支架与圈梁180～198°0.5～0.55钢筋混凝土塔壁216～225°0.6～0.6252.切口高度立柱高+圈梁高+塔壁爆破高度≥8m设计参考3.塔壁爆破参数孔深（外）L/m最最小抵抗线W/m孔距a/m排距b/m2/3δ0.55δ1.4W-2W0.85a-1.0a4.塔壁爆破单耗钢筋混凝土壁δ0.30.40.50.5-0.7q2.0-3.01.4-2.11.2-1.51.0-1.2说明材料强度较高、配筋较密时取较大系数值，材料强度较低时取较小系数值5.支柱爆破参照楼房爆破参数选择1.工程概况(1)建筑结构某电厂待拆1#冷却塔筒底支撑结构为40对人字斜支柱，立柱部位直径71.7m,截面尺寸为40×40cm，柱体长为6.3米，垂直高度5.8米。圈梁直径67.9m,圈梁厚为50cm，高为160cm。塔壁爆破部位厚度为40cm，直径65m。地面以上筒身高为90米，地面以下水池深2米。(2)待拆建筑物周边环境冷却塔东侧30米有施工临时平房;南侧150米范围内为空地;西侧距待拆2号冷却塔25米，距电厂配电站约220m;北侧100米处有一条东西走向的高压输电线路(线塔)和厂区院墙，院外是一条简易公路。湖南中人爆破工程有限公司设计审核日期天津杨柳青电厂冷却塔爆破拆除警戒示意图住宅楼住宅楼办公楼厂房变电站4213平房民房围墙高压线警戒示意图办公楼办公楼简易公路厂区道路厂区道路围墙北厂门H=90H=90H=70H=60说明：1~4为待爆冷却塔；单位：m平房平房平房平房平房平房平房警戒线警戒线警戒线2.爆破方案的选择(1)1号冷却塔倾倒方向为南偏西15°方向（2）对冷却塔塔体采取开窗口、断钢筋、预留支撑板块(预留支撑壁和拆除的窗口宽度各为2.5m,窗口高度2.5m)、浅孔爆破等方法。(3)对人字型组合立柱采取浅孔爆破方法。(4)将切口长度范围内的圈梁用液压剪以大致相等的长度剪段5处,每处剪断长度为3m。(5)由于冷却塔位于电厂厂区内，为避免在施工过程中外来电流的作用导致误爆、早爆事故，起爆器材全部采用非电起爆系统。3.爆破切口设计（1）切口形式采用倒梯形切口(2)切口高度（H）设计切口总高度包括人字柱高度h1，圈梁高度h2，塔身切口高度h3三部分组成H=h1+h2+h3=5.8+1.6+2.5=9.9m根据类似工程经验,当H≥8时,冷却塔能够顺利倒塌解体（3）切口长度（L）设计规格切口圆心角切口弧长/m切口高度/m结构名称外径/m壁厚/cm塔壁D3=65.040225°L3=(225/360)πD3=127.59.9m圈梁D2=67.950198°L2=(198/360)πD2=117.3立柱D1=71.740180°L1=(180/360)πD2=112.5(1)塔壁最小抵抗线：W=0.55δ（δ为切口位置壁厚）=0.55×40=22cm孔距：a=1.6W=1.6×22≈35cm排距：b=1a=35cm孔深：L=2/3·δ=27cm单排孔数：n=50%切口弧长/a=0.5×127.5/0.35=182个排数：m=切口高度/b=2.5/0.35=7排总孔数N=mn=182×7=1274个单耗：q=1400g/m3单孔药量：Q=q·a·b·δ=1400×0.35×0.35×0.4=68.6g取66g壁总药量=QN=66×1274=84084g≈84kg4.爆破参数选择（2）立柱人字型立柱爆破部位，从底部向上2米和从圈梁处向下2米连续钻孔炸毁，中间部分不爆破。最小抵抗线：W=1/2·δ（δ为切口范围内立柱截面尺寸）=1/2×40=20cm孔距：a=2W=2×20=40cm孔深：L=2/3·δ=27cm单柱孔数：n=炸高/a=4/0.4=10个（上下各5个）总孔数量：20×2×10=400单耗：q=1000g/m3单孔药量：Q=qBaH=1000×0.4×0.4×0.4=64g取66g立柱总药量=400×66=26400g爆破参数与装药量计算成果表项目人字立柱塔壁截面尺寸0.4m×0.4m0.4m厚孔径d（mm)4040最小抵抗线W（m)0.20.22孔深L（m)0.270.27孔距a(m)0.40.35排距b(m)0.35排数7单耗q(g/m³)10001400孔数n(个)4001274单孔药量Q(g)6666部位药量（Kg）26.484总药量（Kg）110.4(1)装药。使用φ32乳化炸药。每个孔中放一个药包。每个药包装一发非电导爆管雷管。5.装药、填塞与起爆网路设计(3)填塞。填塞材料选用湿砂拌15%左右的水泥,逐层填装,逐层捣实,保护导爆管。(4)起爆网路。用“大把抓”将炮孔中导爆管雷管每20发抓为一把，用两发MS1非电雷管过桥传爆。用非电导爆管和“四通”元件将孔外传爆的非电雷管连成复式传爆网络。激发枪起爆(2)雷管。孔内选择MS3导爆管雷管,传爆元件由MSI传爆雷管、导爆管和四通组成,击发元件使用击发枪。孔外过桥雷管点火站孔内非电导爆管雷管导爆管网络起爆网络连接示意图(1)淋水装置预拆除用液压剪在冷却塔倾倒的轴线上剪断一对人字支柱，并在圈梁上开出4m的缺口，供拆除机械进入水池内拆除塔内的淋水装置。(2)冷却塔筒身预拆除用高炮机在爆破切口内每隔2.5m开设窗口,窗口宽高各为2.5m。(3)圈梁预拆除将切口长度范围内的圈梁用液压剪以大致相等的长度剪段5处,每处剪断长度为3m。6.预拆除设计7.爆破安全设计(1)爆破振动V=K(Q1/3/R)α式中：K—与介质和爆破条件因素有关的系数。《工程爆破理论与技术2004》推荐K取32.1；Q—一次单段最大药量。本爆破为84kgR—爆源至保护物的距离，距变电站220m,距高压电塔100ma—衰减系数。《工程爆破理论与技术2004》推荐α取1.57将以上数据代入V=K(Q1/3/R)αcm/sV电站=K(Q1/3/R)α=32.1(821/3/220)1.57≈0.07cm/sV电塔=K(Q1/3/R)α=32.1(821/3/100)1.57≈0.24cm/s运行中的水电站及发电厂中心控制室设备的安全允许振速值为0.9cm/s,此次爆破产生的振动速度(0.07cm/s)对发电厂的配电设施与输电设施是安全的。(2)个别飞散物计算与防护R=70q0.58将炸药单耗q=1.3kg/m³带入R=70q0.58=70×1.30.58≈81.5m采取以下技术措施控制个别飞散物的飞散距离。（1）严格按设计药量装药,保证填塞质量；（2）在立柱、塔壁的爆破部位用草袋、竹笆、工程防护网进行三层防护,将个别飞散物的飞散距离控制在30米以内。中C试卷实例某电厂改扩建需爆破拆除1座钢筋混凝土双曲线冷却塔，冷却塔高95m，底部直径60m、上部直径32m，高宽比1.6。筒壁厚70cm（底部）至14cm（喉部）不等；下部为24对预制钢筋混凝土X型支柱，截面550mm×650mm，高11.5m。环圈梁截面550mm（厚）×1200mm（高）；立柱主筋为14φ25mm，箍筋为φ10mm×150mm；筒壁底部双层网状配筋，钢筋直径φ16mm×200mm×200mm。周围环境为：北侧40m为设备仓库；西侧20m为高压输电线；南侧36m为油气管道；东侧120m为办公楼。设计内容应包括(但不限于):爆破方案选择、爆破参数设计、药量计算、起爆网路设计、爆破安全计算等，及相应的炮孔布置图、爆破网路图、药量计算表等。