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深孔爆破法在城镇构筑物拆除爆破中的应用

发布人: 日期:2012-9-6 点击量:1079次 】【关闭

【摘要】本文叙述了深孔爆破法在城镇构筑物拆除施工中的技术设计和经济效果。
【关键词】 深孔爆破、构筑物爆破拆除、浅孔爆破
    目前,国内外对城市一般构筑物进行爆破拆除时,通常采用风钻浅孔爆破法;对容器状构筑物,例如防空洞、碉堡及水池等的拆除,采用水压爆破法。对城市中大型构筑物的控制爆破,采用深孔爆破法拆除,还是一次赏试。深孔爆破法每孔装药量由几公斤到几十公斤,不像浅孔爆破法那样每孔只装几十克、最多几百克炸药。它装药集中,钻孔量少,因而大大提高功效,缩短施工周期。在城市大型构筑物拆除控制爆破中是一种独特方法,应推广应用。
    本文以望虞河节制闸为例,介绍深孔爆破法的技术设计和经济效果。
     
1工程概况
1•1概况
    望虞河河口枢纽老节制闸建于1958年,是望虞河连接长江的控制建筑物。根据国家智力太湖流域的需要,在上游建立新节制闸是同时要拆除老节制闸。老节制闸的爆破拆除工程包括节制闸底版、闸墩、重力式翼墙、岸墙、上下游护底护坡、消力池、公路桥、启闭机房、水电站等所有建筑物及构件。总方量为2300m3,其中钢筋砼5983m3,砼6997 m3,砌石9159 m3。
 
1.2周围环境
    老节制闸位于望虞河入长江口1.5km 处。西面60m 为管理所驻地,东面为花庄村,距居民房(二层楼) 最近点为40m,新建中的节制闸距待拆老节制闸180~200m。
爆破拆除时,要确保在90个日历天内安全拆除,确保周围民房及附近架空供电线和通讯电缆的安全。
2 爆破拆除的总体方案
2•1 总体方案
    老节制闸的建筑物类型多,形状各异,结构复杂,各处布筋也不相同。因此,根据各结构物的特点,严格按  控制爆破规程,对上部结构物采用浅孔爆破法拆除,对于岸墙、翼墙、闸墩、闸底板等大型构筑物采用深孔爆破法拆除。严格控制飞石和爆破震动的危害。
2•2 深孔爆破法设计
2•2•1 机具
    空压机:英格索兰(上海产)17m3
    潜孔钻:CLQ-80A
2•2•2 爆破参数
    对于浆砌块石岸、翼墙的爆破拆除,基于爆破底部1.0~1.5m高度处,使其坍塌,利用不同块度的块石下落速度不同而自然解体原理。对于个别块度较大的,再用浅孔爆破法二次破碎。
2.2.2.1岸墙拆除爆破
    (1)岸墙结构
    东西两岸的岸墙高9.5m,上部宽1.0m,下部高6.8m,80#浆砌块石,水泥砂浆抹面。
    (2)布孔参数
    水平布孔,如下图(略),底排孔向下倾斜10 ○~15 ○。
    孔径 D=90
    孔距 a=1.5m
    排距 b=1.0m
    排数 M=3
    孔深根据断面尺寸定: l=8.5~5.5m
    (3)装药参数
    装药量计算
    Q=K•a•b•H
    对孔深5.5的孔:Q=9Kg
    对孔深8.5的孔:Q=15.8Kg
    装药形式:采用条形药包,非耦合装药,孔径 90,药径  60,非偶合系数为 =90/60=1..5
    填塞长度 l1 1.5m
    装药长度 l2 4m~7m
    (4)起爆网路
    孔内采用非电毫秒延期雷管,每孔两发置于药包的两端,孔外每10根导爆管捆扎与一发电雷管上,然后电雷管串联,用70式点火机起爆,详见图五。
2.2.2.2两岸翼墙拆除爆破
    (1)翼墙结构
    翼墙系80#浆砌块石重力型结构,底板为素混凝土,上下游具有不同断面和高度。最大断面高8.3m,上部宽1.05m,下部宽5.8m,全长192.4m。
    (2)布孔参数
    翼墙弧形部分,即破面I和V,采用垂直墙壁水平钻孔,根据破面尺寸确定布孔参数。
    孔径 D=90
    孔距 a=1.5m
    排距 b=1.0m
    孔深的确定:
    对于II、III、IV、VI破面的直墙部分,待第一次爆渣清除后,采用沿墙长向布水平孔,其布孔参数为:
    孔径 D=90
    孔距 a=1.5m
    排距 b=1.0m
    孔深 上游l=10m;下游l=15m
    (3)装药参数
    单孔药量计算:
    Q=K•a•b•H
    孔深3m的 Q=3.4Kg
    孔深5.5m的 Q=9.0Kg
    孔深10m的 Q=19.2Kg
    孔深15m的 Q=30.4Kg
     装药形式:采用条形药包,非耦合装药。即用2#硝铵炸药,三管一扎捆紧装填,每纵长一米装药量近似2.25kg/m。
    填塞长度:l1 1.5m。
    (4)起爆网路
    采用非电延期雷管,每孔二发,根据安全要求,控制每段齐发药量 35kg ,然后确定几孔并联或孔间顺序延时爆破。
2.2.2.3爆破拆除节制闸底板
    (1)结构
    闸底板大部分是素砼,只有二块是钢筋砼,宽18m,厚2.0~2.4m,六块长为10m,两块长为10.7m,总长为80.7m,总方量3196m3。其结构如下图。
 
    (2) 布孔参数
    垂直钻孔:
    孔距 a=1.5m
    排距 b=1.0m
    孔深 l=1.9m~2.3m
    (3)装药参数
     单孔药量按下式计算:
     Q=K•a•b•H (K取0.7~0.75kg/m2)
    对孔深1.9的孔:Q=2.1Kg
    对孔深2.3的孔:Q=2.5Kg
    装药形式:采用非耦合装药。
    填塞长度:l1 0.8m
    (4)起爆网路
    采用非电毫秒延期雷管,每孔两发,确保每段齐发药量 30kg,每炮10段。
 
4 爆破效果及经济效益
4•1振动影响
    根据《爆破安全规程》(GB6722—86)的规定:一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物地面质点的安全震动速度规定为2~3cm/s,在岸墙、翼墙和闸底板的爆破拆除中,最近建筑物为花园村的商店,系砖混结构。安全震动速度 3cm/s。
    只有东岸的岸墙和翼墙爆破时,对花园村建筑物危害最大。在东岸的岸、翼墙爆破中,由于采用非电毫秒延期雷管,控制一次最大齐发药量 35kg。
    根据《爆破安全规程》中 爆破地震安全距离的计算公式:
 
    其中:取K=250, =2,m=3cm/s,Q=35kg
    则: 
    由于R 40m,所以深孔爆破虽然单孔药量较大,但仍能够保证周围建筑物的安全。见照片一(略)。
4•2爆破效果
    对浆砌块石和素砼大型构筑物,采用深孔爆破由于孔距和排距比浅孔爆破大一些,所以爆破块度相对大一些,但不影响用推土机和轮式(或履带式)装载机清除爆渣的速度,而且很方便。个别大块用浅孔二次破碎也很方便,爆破效果见照片二、三(略)。
4•3经济技术效果
    采用深孔爆破,可以大大减少钻孔量,节约雷管、炸药等爆破器材,两种爆破效果比较如下:
深孔爆破与浅孔爆破经济效果比较表


     方法 钻孔量
    (m) 钻孔数
    (个) 炸药消耗量
    (kg) 雷管消耗量
    (个)
    闸底 浅孔法 2032.8 2244 1193.4 13240
    板 深孔法 1742.4 880 1848.0 1760
    岸 浅孔法 4503.8 1017 378.2 6005
    墙 深孔法 152.0 22 275.2 44
    翼 浅孔法 8912.6 2468 891.2 14306
    墙 深孔法 187.0 101 458.4 202
 
    由上表可以看出,钻孔量减少86.5%,孔数减少82.5%,炸药量基本相同,但雷管数节约94%。由于减少了钻孔数,缩短了工期,为汛期放水赢得了时间,确保了太湖流域汛期安全。所以深孔爆破的应用取得了显著的经济效益。

 
 

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