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实例马鞍山市马钢第一钢轧总厂中板生产线设备基础拆除爆破

川渝拆除17713551981

(马钢集团设计研究院有限责任公司)

)工程概况

拆除爆破对象是马钢第一钢轧总厂中板生产线(原2300中板工程)的部分钢筋混凝土设备基础,主要包括:主轧机基础(SJ5)、主轧机机前辊道基础(SJ-4)、主轧机机后辊道基础(SJ-6)、铁皮沟及换辊坑基础(SJ8)、矫正机机前辊道基础(SJ-11)和一些其他构筑物。五个主要拆除对象均位于中板主厂房内15~22线与A~C列之间,整个拆除对象南北向塌长度约为63m,东西向宽度约为40m,爆破拆除高度2.0~8.5m不等(均位于士0.000m以下)。待爆基础的边缘距厂房柱的距离为2~12m左右。爆破对象的具体位置及与厂房柱的相对位置关系见图18-9。

图18-9爆破对象的具体位置及与厂房柱的相对位置图(尺寸单位:mm)

图18-9爆破对象的具体位置及与厂房柱的相对位置图(尺寸单位:mm)

拆除爆破施工时,中板生产线全线停产,爆破部位及其南北两侧的所有生产设备、地下管线以及其他的生产辅助设施将全部拆除,但厂房及爆破部位南北两侧的设备基础将保留,并且在进行爆破施工时,该地段周围进行施工的单位较多,人员较杂,车辆及设备多,因此本次爆破的周围环境并不宽松根据工程要求及现场勘察情况,本次爆破需要保护的对象主要有:厂房、厂房立柱上的氧气、压缩空气、供水管道及供电线路。所有爆破对象均为钢筋混凝土结构,混凝土标号为原150号及原200号,垫层为原50号素混凝土,二次浇灌层为原200号细石混凝土。钢筋为钢5(%及钢3(φ),钢筋为网格状排列,间距为150mm×150mm、200mm×200mm根据委托方提供的相关基础图纸,经计算,本次爆破拆除的总爆破面积约为388.68m2,钢筋混凝土总方量约为1347.3m3。其中:①主轧机机前辊道基础(SJ-4)为87.8m3;②主轧机机后辊道基础(SJ-6)为93.8m3;③主轧机基础(SJ-5)为784.1m3;④铁皮沟及换辊坑基础(SJ-8)为118.8m3;⑤矫正机机前辊道基础(SJ-10)为262.8m3。

2)拆除爆破技术设计

(1)施工准备工作

①爆前预处理

内容是对各爆破对象主体之外的附属设施(主要指基础表面的预埋钢板等构件)采用机械设备及人工方法进行处理,使其与主体分离并运走,为下一步的穿孔工作提供条件

②开挖减振沟

实施爆破前,在待爆破基础的四周全线开挖宽度约为1.2m的减振沟,同时修筑连通厂房外部道路的斜坡道,减振沟深度可一次达到基础底平面,也可根据当时施工情况分层开挖。全线开挖减振沟的目的是为爆破创造自由面,增加爆破工作线长度以及减少爆破地震波对爆区周围各种生产设施的影响特别是减少对厂房的影响。

③切断被爆基础与保留基础之间的联系

采用机械方式预先切断保留基础与待爆破基础之间的连接,切断宽度大约为0.5m左右或者采用在爆前穿凿主炮孔的同时沿着保留部分和拆除部分的分界线全长穿凿预裂防振孔(孔距10cm左右),目的是防止爆破时破坏保留的基础。

(2)具体对象的爆破方式

①主轧机机前辊道基础(SJ-4)

该段基础位于BC列与14~17线之间,呈南北向分布,基础边缘与保护物的最近距离约为6m左右。基础总长度12.88m,顶部标高+0.10m,下部为变坡面,标高在-3.300~3.650m之间变化(另在基础底部有0.1m厚的垫层)。对该基础的爆破方法是:按照设计的爆破参数,一次爆破到基础底平面,爆破最小抵抗线方向向东或向西均可。

②主轧机机后辊道基础(SJ-6)

该段基础位于B~C列与16~19线之间,呈南北向分布,与主轧机机前辊道基础(S-4)对称分布于主轧机基础(SJ-5)的两侧,基础边缘与保护物的最近距离亦为6m左右。基础总长度13.48m,顶部标高+0.10m,下部为变坡面,标高在-3.300~-3.650m之间变化(另在基础底部有0.1m厚的素混凝土垫层)。该基础的爆破方法同主轧机机前辊道基础(SJ-4)。

③矫正机机前辊道基础(SJ-10)

该段基础位于B~C列与18~22线之间,呈南北向分布基础边缘与保护物的最近距离约为6m。基础总长度28.78m,顶部标高±0.00m,底部标高一1.515m(另在基础底部有O.1m厚的素混凝土垫层)。

对该基础的爆破方法是:按照设计的爆破参数,一次爆破到基础底平面,爆破最小抵抗线方向向东或向西均可。

④铁皮沟及换辊坑基础(SJ-8)

该段基础位于B~C列与16~17线之间,呈东西向分布,基础边缘与保护物的最近距离约为3m。总长度13.93m,顶部标高士0.00m,底部为变坡面,标高在-5.920~-6.620m之间变化(另在基础底部有0.1m厚的垫层)。对该基础的爆破方法是:首先对基础厚度小于等于0.4m的部位,采用辅助机械进行处理然后对剩余部分按照设计的爆破参数,一次爆破到基础底平面,爆破最小抵抗线方向向南或向北均可。

⑤主轧机基础(SJ-5)

该段基础位于A~C列与16~17线之间,呈东西向分布,基础边缘与保护物的最近距离约为1~12m。总长度26.510m,顶部最高标高为+1.778m,底部为变坡面标高在-2.650~8.500m之间变化(另在基础底部有0.1m厚的垫层)。

对该基础的爆破方法是:

(a)对基础厚度小于等于0.4m的部位,采用辅助机械进行处理;

b)对于基础高度不足4.0m的部位,一次拆除到基础底标高;

(c)对于基础高度大于4.0m的部位,由于受凿岩机穿孔能力的限制,拟分两层进行爆破,首先拆除高度为40m以上的部分,然后对剩余的部分待第一层爆完后再进行第二轮爆破。本段基础爆破的推进方向是:在靠近C列16、l7两线柱基础的4m范围内,爆破最小抵抗线方向为南北向,4m范围内外,最小抵抗线方向向东或向西均可。

⑥其他构筑物拆除爆破

对五个主要爆破拆庥对象之外的构筑物拆除,具体施工时,可根据现场实际情况采用爆破方法拆除。

(3)布孔及钻孔方式

根据现场具体情况以及被爆体的几何形态,本次爆破基本采用垂直浅孔,局部采用倾斜孔,布孔方式为矩形或梅花形布孔时需要注意的是:对于宽度不足以布置两排孔,但布置一排孔最小抵抗线又偏大的部位,应将炮孔靠近基础两侧边缘交错布置,原则是保证两侧的最小抵抗线即可钻孔机械采用01-30、YT24、YT25、YT26、7655等型号手持式风动凿岩机,钻头采用“一”字形合金钎头,钻孔直径啊36mm~2mm。

(4)爆破器材

①炸药

为施工安全方便,同时考虑现场水位较高,因此,本次爆破全部采用2号岩石乳化炸药。

②非电导爆管雷管

用于炮孔内,雷管段别应在12段以上(导爆管长度按实际需要选取)

③电雷管

用于地表(炮孔外)起爆。

④辅助材料

其他辅助材料按实际需要进行计划。本次基础爆破的爆破器材使用量按表.18-5的数量计划

爆破器材使用数量表  表18-5

爆破器材使用数量表  表18-5

(5)装药结构及填塞

①采用柱状密实集中装药及密实分段装药结构,每个起爆药包装一发雷管。

②由于本次爆破对象尺寸规格较多,因此,在控爆施工中分段个数及药量分配原则按表18-6执行。

施工中分段个数及药量分配原则表  表18-6

施工中分段个数及药量分配原则表  表18-6

③为了保证良好的爆破效果,防止冲孔现象的发生,充填材料应为黏土、细沙和水的混合物,制成φ=30mm,L=8~10cm的炮泥,整个炮孔装药后密实充填,且应保证足够的充填长

度。顶段的充填长度应不小于1.2W,中间段的充填长度应不小于(0.8~1.2)W

(6)起爆方式

①起爆方式

采用电一导爆管混合网路,孔内装非电毫秒延期雷管(雷管为1~15段8号亳秒延期非电雷管),孔外电雷管引爆。

②起爆顺序

采用排间毫秒延期起爆顺序,总原则是最小抵抗线方向尽量背向需要保护的建筑物及生产设施。具体顺序为:SJ-4、SJ-6和SJ-10三个基础的最小抵抗线方向向东或向西均可;SJ-5和SJ

8基础最小抵抗线方向基本上为向南或向北,只是在距柱基础4m范围内爆破时,最小抵抗线方向为向东或向西。

③起爆器

釆用GM_2000或GM300型高压脉冲起爆器。起爆器使用前必须进行检测,以免施工过程中失灵

(⑦)起爆网路

同段雷管起爆的炮孔总药量不能超过该地一次最大起爆药量,如雷管段别不够,可实行孔外和孔内同时延期的起爆方式。

(8)主要爆破参数

φ=36~42mm

(钻孔直径)

H=0.7~8.7m

(基础高度)

K=1.5~2.0

(材质系数)

L=0.5~4.0m

(炮孔深度)

K1=0.75~1.1(结构特征系数)W=0.3~45m

(最小抵抗线)

K2=1.0

(自由面系数)a=0.5~0.55m(炮孔间距)

K

1.5~2.0

K破碎程度系数)b=0.4~0.45m

(炮孔排距)

(9爆破安全设计

①最大允许段装药量计算

Qmax=rim[u(K,k)]i/am

(18-11)

式中:Qmx最大段起爆药量,kg;

R-保护物距爆破点的水平距离,m;

K,a—与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数,本处取K=50、α=1.5;

地震安全速度,取v=5cm/s

m—药量指数,取m=1/3

K1防振沟折减系数,取K1=0.7~0.8

根据现场实际情况,距保护对象不同距离处一段最大起爆药量的计算见表18-7。

爆破点距保护对象不同距离处一段最大起爆药量表  表18-7

爆破点距保护对象不同距离处一段最大起爆药量表  表18-7

②空气冲击波安全距离

Rr=KB cmax(18-12)

式中:RB爆破空气冲击波安全距离,m;

Qmx最大段起爆药量,kg;

KB—比例系数,其值与爆炸条件和破坏的性质有关,取KB=4.5。依据不同地点的最大一段起爆药量,按上述公式计算得出的爆破空气冲击波安全距离见表18-8。


爆破空气冲击波安全距离表 表18-8

由表18-8可以看出:按设计的爆破技术参数进行施工,可以保证各种爆破危害效应均在允许范围内,对周围环境不造成任何破坏性影响。

(10)爆破安全防护

①直接防护覆盖

在整个爆破施工作业中,对爆破对象本身采用全封闭型的遮挡及覆盖防护措施。具体做法为:爆破前,用草袋和双层竹笆对爆体进行全方位覆盖,并用铁丝捆绑牢固,形成整体。

②间接防护

为防止爆破引起的个别飞散物对厂房外部的影响,在爆破前,必须将厂房的门窗部位用双层竹笆封死,所需防护材料数量以现场实际消耗为准

③保护性防护措施

由现场安全技术人员对爆区内可能危及安全的建筑物、设备、生产设施等采取临时保护性防护措施

3)技术点评

(1)拆除爆破工程量大,环境复杂。整个拆除对象南北向长度约为63m,东西向宽度约为40m,爆破拆除高度2.0~8.5m不等(均位于土0.0000m以下)。总爆破面积约为388.68m2,钢筋混凝土总方量约为1347.3m3。待爆基础的边缘距厂房柱的距离仅2~12m左右

(2)爆破效果好。爆破有害效应均控制在安全允许范围之内,对周围环境未造成任何破坏性影响。

(3)设计方案正确,选取的爆破参数合理,安全措施得当是在复杂环境条件下取得良好爆破效果的主要原因。


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