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川渝拆除17713551981

(北京理工大学)

工程概况

致力水泥厂位于东莞市中堂镇西面,北邻东江南支流,与广州市隔江相望。其主体拆除部分为28个直径5m的钢筋混凝土筒仓群(其编号为1~28)与配套的磨料房、立窑等。筒仓群共分3组,各筒仓下部由四根立柱与相应的梁组成框架式结构,筒仓与筒仓之间紧密联系,形成稳定的钢筋混凝土框架结构。立窑下部高16m范围内为框架结构,无墙面,其上为五层厂房。磨料房下部高6m,亦属框架结构。筒仓群以南25m外有高3m的围墙,墙外为简易道路与农田,道路南6m有一条简易通信线路通过。筒仓群东、西侧均分布有低层厂房,区大门以西180m有一座高压线塔架。筒仓群北侧为空旷场地,为设计的主要倒塌场区,北临东江。筒仓群区域上空环境简单,无高压线、通信线路等重点保护对象,爆破环境较为简单(图14-5)

图14-5致力水泥厂环境平面图(尺寸单位:m)

图14-5致力水泥厂环境平面图(尺寸单位:m)

2)拆除爆破方案

筒仓群为高耸建筑集合体,其底部在地表标高以上4m左右,筒仓底部的漏斗离地高度约为2.8m。每个筒仓圈梁以下基础段内均由4根4m高的矩形立柱(断面规格为55cm×60cm)支撑,立柱群有钢筋混凝土梁互为联系。考虑到北侧场地空阔,故确定釆用向北倾倒、半秒差起爆的控制爆破拆除方案。具体思路是:首先用风镐或机械设备将筒仓与周围影响筒仓倒塌的其他结构做顸处理(含预拆除、预切缝与预切口)。在筒仓底部北向的1~3排立柱上,分别按不同的爆破高度布设炮孔,爆破形成缺口使得筒仓失稳倾倒。在立柱之上的纵、横梁局部布设炮孔爆破,将其破坏为几段,利于筒仓倾倒。在圈梁以上3~4m髙度内,用人工形成矩形预缺口。所有筒仓南侧根部与圈梁连接处,用风镐开凿宽15~20cm、深5cm、长2m的切缝,将竖向主钢筋切断。

(1)A区筒仓

A区筒仓北侧1~3排立柱爆高分别为4m、2.3m、1.8m。1~4号筒仓底部纵横梁的中部布置炮孔爆断,纵横梁上人工开凿髙3m、宽5m的预缺口。为确保1、5号筒仓及其北侧熟料输送间的安全拆除,在熟化库房二楼楼顶自上而下人工开切宽1m的预切缝,使其完全脱离联系。熟料输送间拆除范围内外侧立柱爆髙Tm,内侧立柱爆高4π

(2)B、D区筒仓

B、D区筒仓与Δ区稍有不同,该两区底层横梁较低,第1~3排立柱的炸高分为7.5m和2m。

(3)C区筒仓

与前面区域的结构有所不同,由于该处沿南北方向为三排筒仓,同样向北倒塌,为了保证倒塌的可靠性,需要在二层处(筒体下部)开设矩形缺口,缺口高为4m、宽5m。15、16号筒仓下立柱按全高布孔,后三排炮孔布设与A区相同,横梁布孔与前相同

(4)磨料房与立窑

由于该三处结构底部只有立柱支撑,对磨料房前排将影响到其倒塌的墙体进行预拆除,在北侧立柱上布设炮孔,对其进行破坏,结构整体便能倾覆。磨料房为3层,随筒仓一起向正北倒塌,立柱炸高为4m。立窑高度为34m,东侧场地空阔,是倒塌的设计区域。为避免爆渣破坏南侧围墙、堵塞道路,通过调整起爆顺序,使立窑略向东北侧倾倒。东侧立柱炸高2m,南侧基础上的4个小立柱上按全高布孔,以不影响立窑倒塌。

3)爆破参数

(1)爆破缺口高度

①A区筒仓1~3排立柱炸高分别为4m、2.3m、1.8m,布孔数分别为10个、6个和4个

②B、D区筒仓第一排立柱炸高为7.5m(两层立柱爆全高),2~3排分别为2.5m、2.Om,孔数分别为19个、6个和4个。

③对于C区筒仓,靠爆破倒塌方向的前三排炸高为4m,布孔数为10个,其后两排立柱孔数依次递减为6个和4个,最后一排不布孔。为确保立柱混凝土与钢筋彻底分离,单孔装药量取50g。

④磨料房与立窑立柱:磨料房立柱的截面参数为70cm×40cm,在北侧立柱底部4m范围内布设炮孔,孔间距40cm,深50cm,每孔药量50g。立窑立柱截面参数为70cm×50cm,炸高2m,间距40cm,孔深50cm,每孔药量60g;小立柱截面为40cm×40cm,孔深30cm,药量25g。

(2)其他爆破参数

①炮孔布设

立柱断面为55cm×60cm,柱高4m,钢筋混凝土结构。每根立柱沿其窄面中心线按孔距a=40cm、孔深L=45cm的孔网参数布置炮孔。

②单孔药量

筒仓底部立柱的单孔药量为75g,并在立柱与横梁及立柱底部增加药量,保证爆破效果由于水泥型号未知,为确保设计药量的合理性,在水泥厂爆破前,现场对设计装药量进行了试爆,效果良好

4)起爆网路

整个爆破网路釆用非电导爆管网路,总的起爆次序为先墙后柱,混凝土墙的起爆次序为先内侧后外侧依次起爆,由下向上。采用半秒延期雷管,第一排立柱采用瞬发。网路的连接采用首阶束状、双干线、四通闭合环、多点电雷管激发的复式非电网路安全起爆连接技术。从炮孔内引岀的导爆管雷管就近以10~20根为一组,绑扎两发瞬发导爆管雷管,再分别利用四通引人两个独立的分片干线回路;整个爆区按筒仓群划分成四个分片,每个分片连成两复式闭合环,平行的两环间用四通多点桥接;分片与分片间又用四通多点复式串接,使整个爆区形成平面纵横交错、全方位立体交叉的导爆管复式多重闭合环网路;在闭合环网路中留下多个末级起爆点,采用主干线环绕复式电雷管起爆技术构成连线独立,而传爆相连,传爆路径,路路相通,只要一个起爆点、一根传爆导爆管有效就会使整个网路可靠起爆的起爆网路。

5)预处理

1)处理筒仓底部结构

对于单层框架的联体筒仓群,由于缺口高度不够底部漏斗距地面22m;需要对筒仓底部的圈梁和漏斗结构进行预处理,并在筒体倒塌方向一侧机械开凿宽4m、高3m的缺口,达到设计的爆破缺口高度,保证可靠倒塌。

(2)切缝分离

对于三排筒仓,由于高宽比接近1,定向倒塌困难。当倒塌方向不受限制时,采用中间切缝,两侧倾倒;当倒塌只能沿一个方向时,将三排筒仓从第一排与后两排连接处切开,采用分段延时,同向倾倒。

(3)清除筒内剩料

在拆除水泥厂的过程中,发现许多筒仓内留有水泥生料,其将增加拆除倒塌时承载结构的受力,有可能造成筒仓群整体后坐,在拆除前采用液压锤敲击筒体,清除筒内利料,减轻倒塌时后排立柱的承载重量。

(4)结构之间分离

确保沿不同方向或不同时间倒塌的结构之间没有连接,并将楼梯、搭接的横梁等影响倒塌的结构预先拆除。

(5)立柱割筋

在上部结构倒塌的过程中,承重立柱中非倒塌方向一侧的钢筋在上部结构形成倒塌趋势之前对结构的顺利倒塌有很大影响。为使结构顺利形成倒塌趋势并快速倾倒,在立柱抗压强度满足的情况下,可以剔除该侧部分钢筋,实践证明该方法很有效。

6)技术点评

(1)对整个拆除工程进行一次起爆,各个建筑物按设计的延期时间间隔顺利倒塌,倒塌方向正确,取得了预期的爆破效果。

2)筒仓群结构拆除爆破的关键是确定爆破缺口的形状和几何参数,特别是缺口髙度的确定更为重要。文中提到的缺口高度确定方法实践证明是行之有效的。

(3)为了使筒仓群有效地解体和倾倒,进行预处理是极为重要的。例如:首先用风镐或机械设备将筒仓与周围影响筒仓倒塌的其他结构(立窑、输料平台、筒仓底部的漏斗、圈梁等)作预处理,预处理包括预拆除、预切缝、预切口。然后,在筒仓底部倒塌一侧底部的立柱上,分别按不同的爆破高度布置炮孔,形成缺口,使筒仓失稳倒塌


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