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文檔簡(jiǎn)介
拆除爆破總論第一節(jié)拆除爆破發(fā)展概況拆除爆破是以拆除地面、地下及水下建築物或構(gòu)築物為目的的爆破技術(shù),如樓房拆除爆破、混凝土基礎(chǔ)拆除爆破及煙囪、水塔拆除爆破等。建築物拆除爆破始於第二次世界大戰(zhàn)以後,許多城市的工廠和建築物被戰(zhàn)爭(zhēng)破壞,大量的工業(yè)設(shè)施需要重建和改建,拆除舊的建築物和構(gòu)築物給爆破工作者提供了一個(gè)機(jī)會(huì),使危險(xiǎn)性很大的爆破技術(shù)從曠野進(jìn)入城市,使工程爆破理論和技術(shù)得以迅速發(fā)展。20世紀(jì)60年代,美國(guó)、日本、瑞典等國(guó)已將爆破技術(shù)應(yīng)用於城市建築物和構(gòu)築物的拆除。進(jìn)入70年代以後,隨著爆破理論、施工技術(shù)的發(fā)展,各類(lèi)破碎劑的研製成功,以及以水為傳能介質(zhì)的水壓爆破等新技術(shù)的應(yīng)用與不斷完善,進(jìn)一步擴(kuò)大了工程爆破的應(yīng)用範(fàn)圍。近十幾年,已成功地應(yīng)用爆破技術(shù)拆除八十層以上的樓房,200米以上的煙囪,並在海底爆破、營(yíng)救地震受害人員等方面取得了良好的效果。第一節(jié)拆除爆破發(fā)展概況
我國(guó)在建築物、構(gòu)築物爆破拆除等方面,居先進(jìn)國(guó)家之列。1958年,東北工學(xué)院在國(guó)內(nèi)首次用爆破方法拆除了120m高的鋼筋混凝土煙囪,開(kāi)了我國(guó)拆除爆破之先河。70年代中後期以來(lái),拆除爆破技術(shù)更有了快速的發(fā)展。進(jìn)入80年代以後,拆除爆破技術(shù)逐漸在全國(guó)範(fàn)圍內(nèi)推廣開(kāi)來(lái)。許多科研單位、高等院校將爆破理論與實(shí)踐相結(jié)合,進(jìn)行拆除爆破的實(shí)踐,拆除了許多複雜的建築物和構(gòu)築物,使拆除爆破技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。如山東十裏泉電廠180m鋼筋混凝土煙囪分層爆破拆除,解決了周?chē)h(huán)境特別複雜,不可能整體傾倒或折疊爆破時(shí)的高空爆破作業(yè)技術(shù)的難題,為高煙囪拆除爆破提供了新的模式和成套經(jīng)驗(yàn);重慶發(fā)電廠西廠爆破拆除工程是一次起爆拆除工業(yè)建築物面積最大的專(zhuān)案,一次爆破拆除2700m2;1995年12月在武漢成功地拆除了正在緩慢傾斜的18層高56m大樓;1999年上海又成功地拆除了16層高67m的長(zhǎng)征醫(yī)院病房樓。
第二節(jié)拆除爆破的特點(diǎn)與要求
與其他爆破工程相比,拆除爆破具有以下特點(diǎn):(1)爆區(qū)周?chē)h(huán)境複雜。拆除爆破一般是在城市鬧市區(qū)、居民區(qū)、廠區(qū)或廠房?jī)?nèi)進(jìn)行,在爆區(qū)內(nèi)或附近往往有各種建築物、管道(如輸水管,輸氣管)、線纜(如高壓線和通訊線路等)和其他設(shè)施,環(huán)境十分複雜。進(jìn)行拆除爆破時(shí)不能為了拆除某個(gè)建築物而破壞周?chē)脑O(shè)施,更不能引起人員傷亡事故。因此,在進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)和施工時(shí)要確保周?chē)藛T、設(shè)備、設(shè)施及建築物、構(gòu)築物的安全。
第二節(jié)拆除爆破的特點(diǎn)與要求
(2)爆破對(duì)象複雜。爆破對(duì)象可能是各種建築物或構(gòu)築物,它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)形狀和材質(zhì)上大不相同,建築時(shí)間各異,很多建築物或構(gòu)築物沒(méi)有原始資料。因此應(yīng)對(duì)爆破對(duì)象全面瞭解,根據(jù)不同的爆破對(duì)象選擇不同的拆除方案、布孔參數(shù)和裝藥量。(3)起爆技術(shù)複雜。採(cǎi)用爆破法拆除建築物時(shí),由於拆除方案的需要,在布孔和起爆方式上與常規(guī)爆破有很大區(qū)別。有時(shí)一次需要起爆千萬(wàn)個(gè)藥包,這些藥包又往往需要分批延期起爆,在間隔時(shí)間和起爆順序上需要進(jìn)行嚴(yán)格控制。(4)工期緊。一般要求限期完成,給爆破設(shè)計(jì)與施工造成很大的困難。
第二節(jié)拆除爆破的特點(diǎn)與要求
正因?yàn)椴鸪频奶厥庑?,所以拆除爆破除了滿足一般的爆破要求外,還應(yīng)滿足以下幾個(gè)方面的要求:(1)控制爆破產(chǎn)生的有害效應(yīng)。拆除爆破必須貫徹“安全第一”的思想,爆破產(chǎn)生的地震波、空氣衝擊波、噪音和飛石等的危害都要控制在允許的範(fàn)圍內(nèi),確保周?chē)O(shè)施及人員的安全。(2)控制被拆除建(構(gòu))築物的坍塌方向和廢墟的堆積範(fàn)圍。對(duì)於高聳建築物或構(gòu)築物,要求爆破後按設(shè)計(jì)的方向倒塌,按設(shè)計(jì)的範(fàn)圍堆積,以免砸壞附近的建築物或設(shè)施。
第二節(jié)拆除爆破的特點(diǎn)與要求
(3)控制爆破的破壞範(fàn)圍,要把設(shè)計(jì)拆除的部分完全爆破下來(lái),而不需要拆除的要完整地保留下來(lái)。(4)控制被爆體的破碎程度,便於清理廢墟和裝運(yùn)。
第三節(jié)拆除爆破分類(lèi)
由於拆除爆破對(duì)象的多種多樣,所以拆除爆破的種類(lèi)也多種多樣,採(cǎi)用的拆除方案也各不相同。為了能夠合理地選擇爆破方案,進(jìn)行爆破設(shè)計(jì),根據(jù)爆破對(duì)象的不同,可將拆除爆破分為如下類(lèi)型:(1)基礎(chǔ)型構(gòu)築物拆除爆破。如混凝土基礎(chǔ),梁、柱、地坪等,一般採(cǎi)用淺眼爆破的方法。爆破技術(shù)與土巖爆破基本相同,孔網(wǎng)參數(shù)一般小於常規(guī)土巖爆破,以便控制飛石。(2)高聳構(gòu)築物拆除爆破。如煙囪、水塔等。這類(lèi)構(gòu)築物由於重心較高,可以採(cǎi)用倒塌的方法進(jìn)行拆除,依靠重力作用使其解體破碎。
第三節(jié)拆除爆破分類(lèi)
(3)建築物拆除爆破。樓房、廠房等,主要採(cǎi)用爆破方法使其解體,倒塌或坍塌。(4)容器形構(gòu)築物拆除爆破。如水池、水罐等,其特點(diǎn)是池壁一般較?。?00~300mm),若採(cǎi)用淺眼爆破,需炮孔多,容易產(chǎn)生飛石,不好防護(hù)。這時(shí)宜採(cǎi)用水壓爆破的方法進(jìn)行拆除。即在其中注入水,將藥包置於水中,炸藥爆炸後在水中產(chǎn)生衝擊波,靠水的傳壓作用破壞池壁。第三節(jié)拆除爆破分類(lèi)(5)其他特殊建築物和構(gòu)築物的拆除。一些特殊結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的建築物和構(gòu)築物,必須根據(jù)具體情況,採(cǎi)取特殊的爆破方案進(jìn)行拆除。當(dāng)然每一種類(lèi)型中又可分為許多不同的方案。這就需要根據(jù)具體的拆除對(duì)象具體分析,採(cǎi)用最佳的爆破拆除方案,以達(dá)到最好的拆除效果。
第四節(jié)拆除爆破基本原理
一、拆除爆破是拆除與保護(hù)的對(duì)立統(tǒng)一拆除爆破,實(shí)際上是“拆除”與“保護(hù)”的對(duì)立統(tǒng)一。需要拆除的部分,要按要求進(jìn)行爆破破碎達(dá)到拆除效果,而需要保留的部分,則要進(jìn)行保護(hù),不能損害。為了使周?chē)êB物、構(gòu)築物以及其他設(shè)施得到保護(hù),在爆破工藝上,採(cǎi)用“多打眼,少裝藥”的分散裝藥原理,使每個(gè)孔的藥量都很小,這樣對(duì)周?chē)钠茐淖饔每纱蟠蠼档?。例?976年天安門(mén)廣場(chǎng)兩側(cè)總面積為12000m2的鋼筋混凝土樓房爆破拆除時(shí),總重439kg的炸藥分散在大約9000個(gè)炮眼中,平均每孔裝藥量不到50g,有效地控制了爆破的危害作用。第四節(jié)拆除爆破基本原理與此同時(shí),要對(duì)爆破部位及被保護(hù)的對(duì)象進(jìn)行有效地防護(hù)。建築物拆除,需要對(duì)主要支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分破碎和拋擲,有時(shí)不但不能減少藥量,必要時(shí)還要增加藥量。為此必須採(cǎi)取強(qiáng)防護(hù)措施,既要保證拆除部位的破碎要求,又要保證不能有飛石飛出,對(duì)周?chē)O(shè)施造成破壞。因此拆除爆破設(shè)計(jì)的內(nèi)容不僅包括建築物、構(gòu)築物的拆除爆破方案和工藝,還包括安全防護(hù)技術(shù)及安全管理,整個(gè)爆破工作要做到“精心設(shè)計(jì),安全施工”。第四節(jié)拆除爆破基本原理二、裝藥量計(jì)算原理拆除爆破雖然面臨的爆破對(duì)象不同,但裝藥原理是一樣的。長(zhǎng)期以來(lái),使用最多的是體積公式:Q=qV
(1-1)式中:q——單位炸藥消耗量,kg/m3,根據(jù)爆破對(duì)象的材料性質(zhì)和破碎要求來(lái)確定;
V——每個(gè)炮孔所負(fù)擔(dān)的爆破體的體積或爆破體總體積,m3,應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的具體形狀來(lái)確定每個(gè)炮孔所負(fù)擔(dān)的體積或總體積。第四節(jié)拆除爆破基本原理瑞典蘭格福斯(U.Langefors)將梯段爆破裝藥量的公式寫(xiě)為:
Q=K2W2+K3W3+K4W4
(1-2)式中:K2,K3-——分別是取決於介質(zhì)的彈塑性及強(qiáng)度的係數(shù);K4——取決於重力的係數(shù);W——最小抵抗線。蘭格福斯根據(jù)在花崗巖中用代那買(mǎi)特炸藥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的垂直梯段松動(dòng)爆破裝藥量的計(jì)算公式為:Q=70W2+350W3+4W4
(1-3)第四節(jié)拆除爆破基本原理
對(duì)於構(gòu)築物拆除爆破,最小抵抗線很小,第三項(xiàng)對(duì)公式的影響不大,可以忽略不計(jì)。因此公式(1-2)和(1-3)分別可以寫(xiě)為:
Q=K2W2+K3W3
(1-4)Q=70W2+350W3
(1-5)公式(1-4)和(1-5)對(duì)拆除爆破很有意義。第四節(jié)拆除爆破基本原理三、最小抵抗線原理爆破破碎和拋擲的主導(dǎo)方向是最小抵抗線方向,這一原理稱(chēng)為最小抵抗線原理。在拆除爆破中,最小抵抗線原理有著廣泛的應(yīng)用。例如,基礎(chǔ)構(gòu)築物爆破時(shí),應(yīng)首先選定最小抵抗線方向。在最小抵抗線方向上,要避開(kāi)需要保護(hù)的設(shè)施。當(dāng)此方向不能避開(kāi)需要保護(hù)的建築設(shè)施時(shí),應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)防護(hù)。在對(duì)建築物的支撐構(gòu)件進(jìn)行爆破時(shí),應(yīng)使爆破拋擲的方向朝向房屋內(nèi)側(cè),即爆破後飛石向裏飛散。在對(duì)特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行爆破時(shí),要注意每個(gè)炮孔的最小抵抗線方向及大小,當(dāng)?shù)挚咕€變小時(shí),應(yīng)相應(yīng)減少藥量。第四節(jié)拆除爆破基本原理四、自由面對(duì)裝藥量的影響構(gòu)築物拆除爆破,往往是在多自由面的情況下進(jìn)行的。自由面數(shù)的增加,改善了爆破條件,使得裝藥量可適當(dāng)減少。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),每增加一個(gè)自由面,單位炸藥消耗量可減少12%~18%左右。第四節(jié)拆除爆破基本原理
五、重力作用原理建築物和高聳構(gòu)築物當(dāng)承重構(gòu)件失去支撐能力後,在本身的重力作用下,會(huì)產(chǎn)生傾覆力矩,使建築物或構(gòu)築物倒塌或坍塌,在倒塌或坍塌過(guò)程中解體破壞。這一原理被稱(chēng)為重力作用原理。建築物或高聳構(gòu)築物拆除在大多數(shù)情況下利用了這一原理。爆破只是使建築物或構(gòu)築物承重構(gòu)件破壞、失去支撐能力的手段。所以建築物爆破拆除的重點(diǎn)是研究如何使其在失去支撐後安全穩(wěn)定地倒塌並解體破碎。
高聳構(gòu)築物爆破拆除第四章高聳構(gòu)築物爆破拆除
高聳構(gòu)築物的特點(diǎn)是重心高而支撐面積小,因此非常容易失穩(wěn)。在重力作用下倒塌或坍塌從而解體,所以構(gòu)築物的破壞是重力作用的結(jié)果,爆破只是使構(gòu)築物失去穩(wěn)定性的手段。由於爆破方法可以在一瞬間使其失去穩(wěn)定性而倒塌,因而爆破法拆除高聳構(gòu)築物變成一種既經(jīng)濟(jì)又安全的方法。煙囪和水塔在其拆除原理和方案選擇上基本一致,本章以煙囪為例進(jìn)行介紹。第一節(jié)煙囪和水塔的結(jié)構(gòu)
工業(yè)與民用煙囪的形狀多為圓筒式,少數(shù)有正方筒式的,按使用材料分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和磚結(jié)構(gòu)煙囪兩種。一、磚結(jié)構(gòu)煙囪:磚煙囪高度一般為20~60m。僅考慮風(fēng)載而不考慮地震設(shè)防時(shí),筒身斷面不設(shè)豎向鋼筋,可僅配環(huán)向鋼箍或環(huán)向鋼筋。需要考慮地震設(shè)防時(shí),筒身同時(shí)配環(huán)向鋼筋和豎向鋼筋。煙囪筒身按高度進(jìn)行分節(jié),每節(jié)高度不超過(guò)15m。筒壁厚度自上而下逐節(jié)加厚,每節(jié)一般加厚120mm,最上一節(jié)的厚度,當(dāng)筒身頂口內(nèi)徑小於或等於3m時(shí),為240mm,當(dāng)筒身頂口內(nèi)徑大於3m或設(shè)有平臺(tái)時(shí),為370mm。筒身坡度一般為2~3%。第一節(jié)煙囪和水塔的結(jié)構(gòu)在煙囪內(nèi)部通常自下而上砌有一定高度的耐火磚內(nèi)襯,煙道進(jìn)口處內(nèi)襯厚度不小於200mm,其他各節(jié)不小於100mm。內(nèi)襯與煙囪內(nèi)壁之間為隔熱層,當(dāng)為空氣隔熱層時(shí),隔熱層厚度為50mm,當(dāng)為填料隔熱層時(shí),其厚度為80~200mm。二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)煙囪:
鋼筋混凝土煙囪高度多在80m以上,最高超過(guò)200m。鋼筋混凝土煙囪靠筒壁外側(cè)配鋼筋,筒壁最小配筋率為環(huán)向鋼筋0.15%~0.20%,縱向鋼筋0.30%~0.40%。鋼筋混凝土煙囪沿全高設(shè)置內(nèi)襯和隔熱層,內(nèi)襯及隔熱層厚度與磚煙囪相同。第一節(jié)煙囪和水塔的結(jié)構(gòu)水塔按其支撐類(lèi)型分為桁架式支撐和圓筒式支撐兩種。桁架式支撐為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),拆除方法與鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相似;圓筒式支撐一般是磚結(jié)構(gòu),拆除方法與煙囪拆除相似。頂端水罐一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。第二節(jié)爆破拆除方案的選擇一、煙囪和水塔拆除方法:國(guó)內(nèi)外通常採(cǎi)用的拆除方法有許多種,大體上可以概括為以下三類(lèi):(1)機(jī)械拆除法。應(yīng)用風(fēng)鎬破壞煙囪結(jié)構(gòu),用捲揚(yáng)機(jī)、推土機(jī)等將煙囪拉倒,或用千斤頂?shù)耐屏κ篃焽鑳A倒,這種方法拆除工藝複雜,需用大型機(jī)械,費(fèi)用高,一般適用於拆除磚砌煙囪。(2)人工拆除法。一種是拆除人員從煙囪頂部開(kāi)始由上而下用大錘或風(fēng)鎬破壞煙囪結(jié)構(gòu),逐漸拆除。這種方法技術(shù)簡(jiǎn)單,但安全性差,速度慢,費(fèi)用高,僅適用於拆除磚煙囪。另一種是用大錘或風(fēng)鎬逐漸破壞煙囪底部結(jié)構(gòu),隨後用木塊代替磚塊,逐漸增加木塊的數(shù)量,當(dāng)補(bǔ)充木塊超過(guò)煙囪周長(zhǎng)的1/2時(shí),將木塊點(diǎn)燃,待木塊燒到一定程度時(shí),煙囪失去支撐而倒塌。這種方法安全性較差,木塊燃燒時(shí)間較長(zhǎng),而且由於木塊燃燒的不均勻性,使煙囪倒塌的方向性不易控制。第二節(jié)爆破拆除方案的選擇(3)爆破拆除法。用爆破破壞煙囪局部結(jié)構(gòu)使其失穩(wěn)或失去支撐,從而傾倒或坍落,這種方法雖然爆破技術(shù)複雜,但拆除過(guò)程安全,拆除速度快,經(jīng)濟(jì)效益好,比人工拆除和機(jī)械拆除有明顯的優(yōu)越性。二、爆破拆除煙囪方案:爆破法拆除煙囪分為定向傾倒、折疊式傾倒和原地坍塌三種方案。最常用的是定向傾倒方案。在煙囪傾倒方向一側(cè)的底部,用爆破方法爆開(kāi)一個(gè)大於1/2周長(zhǎng)的切口,使煙囪失穩(wěn),在重力與支座反力形成的傾覆力矩作用下,迫使煙囪按預(yù)定的方向倒塌,破碎.如圖4-1所示:第二節(jié)爆破拆除方案的選擇定向傾倒方案要求具備一定寬度和長(zhǎng)度的場(chǎng)地供煙囪著地坍塌,場(chǎng)地的長(zhǎng)度一般不小於煙囪高度的1~1.2倍(從煙囪中心算起),對(duì)於鋼筋混凝土或剛度大的磚砌煙囪,要求的場(chǎng)地長(zhǎng)度更大些,場(chǎng)地的橫向?qū)挾炔恍§侗撇课恢睆降?.8~3.0倍。圖4-1煙囪定向傾倒示意圖第二節(jié)爆破拆除方案的選擇如果倒塌方向場(chǎng)地長(zhǎng)度不夠,這時(shí)可採(cǎi)用折疊式傾倒方案(圖4-2)。一般採(cǎi)用兩段爆破,即上下佈置兩個(gè)切口。當(dāng)上下切口方向相反時(shí)(圖4-2a),上下切口可同時(shí)起爆;當(dāng)上下切口方向相同時(shí)(圖4-2b),如果下段先爆破上段後爆破,也會(huì)形成同樣的效果。如果上段先爆破形成切口,上段首先傾倒,到一定角度後,下段再爆破形成切口,下段開(kāi)始傾倒,這樣將形成單向折疊倒塌的效果。
圖4-2折疊傾倒示意圖a切口方向相反b切口方向相同第二節(jié)爆破拆除方案的選擇當(dāng)煙囪周?chē)鷽](méi)有供傾倒用的場(chǎng)地時(shí),需採(cǎi)用原地坍塌方案,但原地坍塌也需要一定的場(chǎng)地。實(shí)踐表明爆堆範(fàn)圍的直徑約為煙囪高度的1/3。原地坍塌只適用於磚砌煙囪。原地坍塌方案的實(shí)施難度較大,要求煙囪下部一定高度的煙囪全部破碎,爆破高度要滿足煙囪衝擊地面時(shí)的解體的要求。只要具備傾倒條件,就應(yīng)採(cǎi)用定向傾倒方案。定向傾倒方案的技術(shù)關(guān)鍵在於定向的準(zhǔn)確性和傾倒開(kāi)始時(shí)煙囪支撐部位的支撐能力,它們影響到傾倒過(guò)程中煙囪上部的穩(wěn)定性和解體堆積範(fàn)圍的準(zhǔn)確性。第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析一、煙囪傾倒運(yùn)動(dòng)規(guī)律:如圖4-3所示煙囪在爆炸形成切口後,在重力作用下繞支點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)的情況,設(shè)初始傾角為
0,暫態(tài)傾角為
,煙囪重力P,支座反力N和R,忽略空氣阻力,根據(jù)剛體繞固定端轉(zhuǎn)動(dòng)原理,煙囪傾倒運(yùn)動(dòng)方程為:圖4-3煙囪傾倒過(guò)程示意圖第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析
式中:m-——煙囪品質(zhì),kg;rc——煙囪質(zhì)心高度,m;vc——煙囪質(zhì)心速度,m/s;JA——煙囪繞支點(diǎn)A的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,kg·m2。第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析由式(4-3)令,並考慮初始條件有:
(4-4)解方程(4-4)得到煙囪傾倒角速度和質(zhì)心速度:
(4-5)(4-6)第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析
由式(4-4)可通過(guò)數(shù)值計(jì)算求出傾角
和時(shí)間變數(shù)ωt的關(guān)係的數(shù)值解(見(jiàn)圖4-4)。圖4-4傾倒角
和時(shí)間ωt的關(guān)係示意圖第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析
將式(4-5)和(4-6)代入式(4-1)和(4-2)得到傾倒過(guò)程中的支座反力。
(4-7)(4-8)第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析二、煙囪傾倒過(guò)程中的內(nèi)力分佈:首先做如下假設(shè):將煙囪視為從下到上均勻變化,壁厚連續(xù)收縮的圓筒,並且認(rèn)為煙囪傾倒支點(diǎn)在軸線上(實(shí)際不在軸線上)。取一高度為dr的單元體進(jìn)行分析,如圖4-5所示。
圖4-5單元體受力示意圖
第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析單元體所受的作用力有:重力:gρs(r)dr;軸向力:Pr,切向剪力:Qr,彎矩:Mr,軸向慣性力:切向慣性力:慣性彎矩:第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析列平衡方程:軸向力:切向力:彎矩:式中:ρ——煙囪材料的密度,kg/m3;s(r)——單元體截面積,m2;vr——單元體運(yùn)動(dòng)速度,m/s;第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析求出煙囪傾倒過(guò)程中的內(nèi)力分佈:其中:
第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析
式中:r1,r2,R1,R2——分別是煙囪頂部?jī)?nèi)半徑,底部?jī)?nèi)半徑,頂部外半徑,底部外半徑;V——煙囪體積;H——煙囪高度;K=(R2-R1)/H;k=(r2-r1)/H
第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析令,分別解出最大剪力發(fā)生處r=0或最大彎矩發(fā)生處煙囪截面上最大拉應(yīng)力和最大剪應(yīng)力為:式中:第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析三、煙囪傾倒過(guò)程內(nèi)力分析:以一具體磚砌煙囪作為實(shí)例進(jìn)行分析。煙囪高40m,底部外徑4335mm,出口直徑1700mm,壁厚490~240mm。(1)基本數(shù)據(jù):初始數(shù)據(jù)為:H=40mm;δ=490~240mm;R1=1090mm;R2=2177.5mm;
r1=850mm;r2=1687.5mm。通過(guò)電腦數(shù)值計(jì)算得到以下基本數(shù)據(jù):煙囪體積:V=138.17m3;質(zhì)心高度:rc=15.67m;轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:JA=9.5565×107kg·m2;第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析
總品質(zhì):m=2.6252×105kg;總重力:P=2.5753×106Nφ0=3.53o,ω0=0.65。(2)傾倒時(shí)間:ω0t=3.99,t=6.13s。(3)支座反力:在爆炸形成缺口的一瞬間φ=φ0,N=2.5705×106NR=5.1607×104N第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析
煙囪在形成缺口後能否按預(yù)定的方向傾倒,與支座的支撐能力有關(guān),切口弧長(zhǎng)一般不小於圓周的2/3,因此支座面積小於原截面積的1/3,取SA=1/3S
S=5.95m2。支座應(yīng)力:在爆炸的瞬間,煙囪重力突然加在支座上,屬於動(dòng)載荷,在突加荷載作用下,應(yīng)力和變形均是靜載荷的兩倍。σA=2σ=2.578MPa,τA=2τ=0.05204MPa。第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析(4)內(nèi)力分佈:由計(jì)算可知,當(dāng)φ=19.15°時(shí)r=11.62m處彎矩最大,Mmax=1.3221×106N·m,(r=0.29H≈(1/3)H);r=23.23m處剪力最大,Qmax=-7.1157×104N(r=0.58H≈(3/5)H);r=20.20m處拉應(yīng)力最大σmax=0.2330MPa,(r=0.51H≈(1/2)H);r=26.93m處剪應(yīng)力最大τmax=-0.05104MPa,(r=0.66H≈(2/3)H);第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析可知最大拉應(yīng)力不在最大彎矩發(fā)生處,最大剪應(yīng)力也不在最大剪力發(fā)生處,最大拉應(yīng)力和最大剪應(yīng)力均隨著傾倒角度的增加而增加,設(shè)砂漿強(qiáng)度等級(jí)M7.5,沿砌體通縫破壞時(shí)彎曲抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度均為0.23MPa,當(dāng)煙囪傾倒到19.15°時(shí),最大拉應(yīng)力已經(jīng)超過(guò)彎曲抗拉強(qiáng)度,煙囪隨之發(fā)生破壞,而剪應(yīng)力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)小於抗剪強(qiáng)度,所以煙囪在傾倒過(guò)程中發(fā)生破壞是由拉應(yīng)力造成,而剪應(yīng)力不構(gòu)成對(duì)煙囪的破壞。煙囪傾倒某一時(shí)刻(φ=19.15o)時(shí)內(nèi)力分佈和最大應(yīng)力分佈如圖4-6和4-7所示。煙囪內(nèi)某一點(diǎn)的受力狀況隨著傾倒角度的改變也在改變,圖4-8和4-9為r=20m時(shí)內(nèi)力和應(yīng)力隨傾角的變化情況。第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析
通過(guò)對(duì)煙囪傾倒過(guò)程的力學(xué)分析可知,支座承受的壓力和剪力對(duì)煙囪傾倒的穩(wěn)定性有影響。煙囪在傾倒過(guò)程中軸向力,剪力和彎矩均隨傾角和煙囪高度的不同而不同。煙囪的破壞主要是由拉應(yīng)力造成的。圖4-6φ=19.15o時(shí)煙囪內(nèi)力分佈如圖第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析圖4-7φ=19.15o時(shí)最大應(yīng)力分佈圖4-8r=20m時(shí)煙囪內(nèi)力隨傾角的變化第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析圖4-9r=20m時(shí)煙囪最大應(yīng)力隨傾角的變化第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析(5)煙囪前沖與後座:煙囪所受軸向力隨傾角φ的增加而減小,當(dāng)φ達(dá)到一定值後,軸向力由壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槔?,由公式?jì)算出不同高度軸向力為零時(shí)的傾角,如表4-3所示。表4-3不同高度軸向力為零時(shí)的傾倒角高度(m)0510152025303540傾倒角φ55.0351.8848.9846.8944.9643.3141.8840.405.35第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析當(dāng)φ=55.03o時(shí),煙囪支座軸向反力為零。假設(shè)此時(shí)煙囪未被破壞,作為一個(gè)整體,將以質(zhì)心速度向前拋出。由計(jì)算可知,vc=9.254m/s,拋角為34.97o,拋擲距離為8.694m,質(zhì)心到煙囪原中心水準(zhǔn)距離為17.80m,前沖距離2.13m。當(dāng)然這只是粗略的計(jì)算。如果煙囪已經(jīng)破壞,傾倒運(yùn)動(dòng)規(guī)律將發(fā)生改變,煙囪上部將在重力作用下有垂直向下的趨勢(shì),前沖距離將縮小。如果傾倒過(guò)程中支座破壞,則煙囪有後座現(xiàn)象,前沖距離也將變小,甚至沒(méi)有前沖。一般而言,煙囪材料越堅(jiān)固,前沖距離越大,反之越小。第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括確定切口形狀及切口弧長(zhǎng),布孔設(shè)計(jì),爆破參數(shù)及用藥量設(shè)計(jì),安全距離計(jì)算,安全防護(hù)措施等。一、切口形狀與尺寸:爆破切口的形狀主要有長(zhǎng)方形、梯形、兩翼斜形、反兩翼斜形和反人字型等,如圖4-10所示。其中最常用的是梯形切口和長(zhǎng)方形切口,這兩種切口設(shè)計(jì)和施工都比較簡(jiǎn)單。
第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)圖4-10切口形狀示意圖a矩形b梯形c反人字形d斜形e反斜形第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)
組合型切口由三角形與梯形組合而成。如圖4-11所示,初始三角形ABC,其切口銳角大於傾倒角α(α0>arctg(rc/R2))。在初始傾倒過(guò)程中,初始切口緩慢閉合,承壓區(qū)逐漸增大,相應(yīng)保證了壓縮破壞過(guò)程的對(duì)稱(chēng)性,從而控制了煙囪傾倒定向準(zhǔn)確性。初始切口應(yīng)預(yù)先切開(kāi),並將鋼筋切斷。圖4-11組合切口示意圖第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)
切口弧長(zhǎng)指的是切口從一端到另一端水準(zhǔn)外弧長(zhǎng)。切口弧長(zhǎng)與保留部分的弧長(zhǎng)之和正是煙囪外周長(zhǎng)。對(duì)於斜形,反斜形和反人字型,切口是斜的,切口角度α=35~45o,水準(zhǔn)段長(zhǎng)度取弧長(zhǎng)的0.36~0.4倍。為了確保煙囪能夠按設(shè)計(jì)的方向倒坍,除了正確選擇爆破切口的形狀和尺寸外,可預(yù)先在爆破切口兩端開(kāi)挖出一個(gè)窗口,這個(gè)窗口叫定向窗。其作用在於爆破時(shí)不至於使切口變大或變小,定向準(zhǔn)確。第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)二、布孔設(shè)計(jì):爆破法拆除煙囪的過(guò)程實(shí)際上是爆破形成切口的過(guò)程,因此布孔設(shè)計(jì)是圍繞著如何按設(shè)計(jì)的尺寸形成切口。①炮孔佈置:爆破一般採(cǎi)用淺眼爆破(有時(shí)用水壓爆破,見(jiàn)水壓爆破一章),炮孔垂直於煙囪表面,根據(jù)切口高度和壁厚,在切口範(fàn)圍內(nèi)佈置炮孔。炮孔一般採(cǎi)用梅花型佈置。②炮孔深度:在筒壁外側(cè)鑽孔,當(dāng)孔徑為38~42mm時(shí),炮孔深度l=(0.67~0.7)δ。
孔徑對(duì)孔深的影響,指孔徑不同、藥包長(zhǎng)度不一樣??讖叫?,藥包長(zhǎng),孔深取大值,孔徑大,藥包短,孔深取小值。
第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)③孔網(wǎng)參數(shù):對(duì)於磚煙囪,孔間距a=(0.8~0.9)l,鋼筋混凝土煙囪a=(0.85~0.95)l。爆破部位結(jié)構(gòu)完整,沒(méi)有風(fēng)化腐蝕現(xiàn)象取小值,反之取大值。按梅花形交錯(cuò)佈置b=0.87a。三、裝藥量計(jì)算:?jiǎn)慰籽b藥量按體積公式計(jì)算:Q=qabδ。但abδ並不是真體積,因?yàn)橥脖谑菆A弧形的,式中q為裝藥係數(shù)。除與材質(zhì)有關(guān)外,還與壁厚有關(guān),表4-1和表4-2給出了磚砌煙囪和鋼筋混凝土煙囪的裝藥係數(shù)取值,ΣQ/ΣV是實(shí)際平均用藥量。從表中我們可以看出,表中的取值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大於構(gòu)築物拆除時(shí)的單位體積用藥量。煙囪拆除爆破形成切口時(shí)必須採(cǎi)用加強(qiáng)拋擲爆破。
第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)表4-1磚砌煙囪和水塔拆除切口爆破時(shí)的用藥量係數(shù)壁厚δ(mm)單位用藥量係數(shù)q(g/m3)ΣQ/ΣV(g/m3)3702100-25002000-24004901350-14501250-1350620880-950840-900750640-690600-650890440-480420-4601010340-370320-3501140270-300250-280第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)表4-2鋼筋混凝土煙囪和水塔拆除切口爆破時(shí)的用藥量係數(shù)壁厚δ(mm)單位用藥量係數(shù)q(g/m3)ΣQ/ΣV(g/m3)500900-1000700-800600660-730530-580700480-530380-420800410-450330-360第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)煙囪、水塔等拆除往往在建築物密集的區(qū)域進(jìn)行,可能就一個(gè)方向有足夠的空?qǐng)?,一旦傾倒方向偏斜,後果將不堪設(shè)想,因此,必須精心設(shè)計(jì)精心施工。一、倒塌方向定位:在環(huán)境複雜的條件下,要使煙囪按準(zhǔn)確的方向倒塌,方向定位十分重要,方向定位,實(shí)際上是確定切口的位置,切口位置不準(zhǔn),倒塌方向就會(huì)發(fā)生偏斜。
第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)如圖4-12所示,為了找準(zhǔn)切口的位置,一般先找出切口的中心點(diǎn)B。圖中陰影部分為保留支座部分。
圖4-12切口位置的確定第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)二、煙道的處理:煙囪下部往往有煙道,如果煙道位於切口部位,對(duì)爆破無(wú)多大影響,如果煙道位於支座部位,由於煙道的存在,使支撐面積減少,支撐穩(wěn)定性將受到影響,所以在爆破前要對(duì)煙道進(jìn)行處理。一般是在爆破前將煙道用磚石砌上,使其具有支撐能力。有時(shí)煙道一半在支座上,一半在切口部位,那麼就需要砌上一半。如果可能,也可以將切口佈置在煙道上方,避開(kāi)煙道的影響。第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)三、內(nèi)襯的處理:內(nèi)襯由耐火磚砌成,目的是保護(hù)煙囪筒體不受高溫的影響而降低強(qiáng)度,在內(nèi)襯與筒體之間有隔熱層,由於長(zhǎng)時(shí)間的使用,隔熱層裏往往充滿了粉煤灰,為了不影響定向傾倒,在爆破以前內(nèi)襯要預(yù)先處理。一般在切口方向先拆除一個(gè)豁口,長(zhǎng)度為內(nèi)襯周長(zhǎng)的一半即可,可用手工方法拆除,也可用爆破的方法。內(nèi)襯也可以與煙囪拆除同時(shí)爆破。在傾倒中心線兩側(cè)對(duì)稱(chēng)地佈置排凹槽,兩個(gè)凹槽之間的距離為內(nèi)襯厚度的兩倍。凹槽的大小取一塊耐火磚的大小,埋上藥包,與煙囪同時(shí)起爆,隔熱層的粉煤灰一般也要清理,防止煤塵爆炸。第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)四、鋼筋的處理:鋼筋混凝土煙囪及一些磚砌煙囪內(nèi)的縱筋,對(duì)煙囪的倒塌有著較大的影響,在爆破以前應(yīng)預(yù)先處理。切口內(nèi)的縱筋及箍筋首先切斷,以利於爆破碎塊的拋出。支座部分的縱筋,當(dāng)其位於受壓部分時(shí),可以提高支撐部分的抗壓強(qiáng)度,有利於傾倒穩(wěn)定性,此時(shí)應(yīng)考慮兩側(cè)鋼筋是否對(duì)稱(chēng),若不對(duì)稱(chēng),則應(yīng)切斷。位於受拉部位的鋼筋,當(dāng)煙囪倒塌時(shí),須克服鋼筋的抗拉強(qiáng)度,將鋼筋拉斷才能順利倒塌,因此也應(yīng)切斷。第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)五、安全防護(hù)措施:由於煙囪拆除爆破採(cǎi)用加強(qiáng)拋擲爆破,單位用藥量係數(shù)大,所以產(chǎn)生飛石是不可避免的,為此一定要加強(qiáng)防護(hù)。①切口部位可用懸掛法或直接將防護(hù)材料靠在上面的方法,將切口蓋嚴(yán),應(yīng)至少覆蓋兩層。②倒塌範(fàn)圍內(nèi)的設(shè)施必須移走。③為了降低衝擊震動(dòng)的影響,一般在預(yù)計(jì)的倒塌範(fàn)圍內(nèi)設(shè)幾排土堆,垂直於倒塌方向佈置。煙囪倒塌時(shí)先接觸土堆,得到緩衝後再衝擊地面。④煙囪倒塌衝擊地面後,巨大的衝擊作用造成碎塊反彈易形成飛石,所以設(shè)置土堆也可以防止地面反彈產(chǎn)生的飛石。
第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)六、注意事項(xiàng):①?lài)?yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工,裝藥以前對(duì)炮孔深度及孔網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行逐個(gè)檢查驗(yàn)收,孔深小於設(shè)計(jì)值時(shí),加深炮孔,孔深大於設(shè)計(jì)值時(shí),填充炮泥,保證設(shè)計(jì)深度。②做好施工管理工作,按照施工規(guī)範(fàn)和順序進(jìn)行施工,保證每一道工序的品質(zhì),保證施工過(guò)程中的安全。③爆破時(shí)要注意風(fēng)向與風(fēng)力,如果風(fēng)向與倒塌方向不一致,風(fēng)力達(dá)到6~7級(jí)時(shí),煙囪傾倒過(guò)程中可能發(fā)生偏轉(zhuǎn),此時(shí)應(yīng)推遲起爆。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除一工程概況:某輸油泵站加熱爐煙囪需爆破拆除。煙囪筒壁為磚結(jié)構(gòu),1976年唐山地震時(shí)筒壁發(fā)生裂紋,為此進(jìn)行了加固。沿筒壁外側(cè)澆注了一層厚100mm的鋼筋混凝土,加固高度16.5m。煙囪高35m,出口直徑1.8m,底部外徑4.253m,內(nèi)徑2.813m,底部煙囪筒壁壁厚720mm(含100mm鋼筋混凝土加固層)。煙囪東側(cè)有煙道,寬1.28m,高2.2m。有鋼筋混凝土門(mén)柱。西側(cè)有出灰道,寬0.8m,高1.0m。煙囪內(nèi)有耐火內(nèi)襯,厚240mm。煙囪底部結(jié)構(gòu)如圖4-13所示。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除圖4-13煙囪底部結(jié)構(gòu)橫剖面圖第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除
煙囪周?chē)h(huán)境如圖4-14所示。東側(cè)是加壓泵站,西側(cè)有通訊電纜,牆外是莊稼地,北側(cè)有高壓線,南側(cè)稍遠(yuǎn)處有渣油罐。4-14加熱爐煙囪周?chē)h(huán)境示意圖第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除二、方案選擇與設(shè)計(jì):根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,在煙囪南稍偏西方向有供煙囪倒塌的場(chǎng)地。所以採(cǎi)用定向傾倒方案。根據(jù)計(jì)算,確定倒塌方向?yàn)镾W14.78o,如圖4-13、圖4-14所示。①切口形狀:採(cǎi)用矩形切口;②切口弧長(zhǎng):取l=0.63P=0.63×13.36=8.24m;③切口高度:取h=1.2m,h/δ=1.67;如圖4-9所示,煙道有一部分在切口內(nèi),另一部分則在保留區(qū),因此需進(jìn)行處理。根據(jù)切口位置,在保留區(qū)內(nèi)部位的煙道用磚砌上。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除三、爆破技術(shù)設(shè)計(jì):①炮眼佈置:炮孔佈置如圖4-15所示②孔網(wǎng)參數(shù):孔距a=400mm,排b=300mm;③取l=(0.625~0.67)δ=450~480mm。共有四排孔,其中第一排和第三排孔深為450mm,第二排和第四排孔深為480mm,這樣能夠保證爆破後碎塊全部拋出;④單孔裝藥量:第一、二排孔取150g,第三、四排孔取200g。實(shí)際單位用藥係數(shù):第一、二排孔q=1736g/m3,第三、四排孔q=2315g/m3。
圖4-15炮眼佈置圖第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除四、預(yù)處理工作:①為保證煙囪順利倒塌,沿切口部位鋼筋混凝土加固層中的縱筋和箍筋都被剔出並用氣割割斷。支座部分受拉區(qū)內(nèi)的縱筋也被剔出割斷。②預(yù)先將切口方向的內(nèi)襯進(jìn)行人工拆除。③根據(jù)設(shè)計(jì)要求,煙道口支座部分用磚和混凝土砂漿砌牆。④為避免切口內(nèi)的煙道口鋼筋混凝土門(mén)柱破壞不充分而影響倒塌效果,首先用爆破法將鋼筋混凝土門(mén)柱拆除。⑤在煙囪倒塌方向佈設(shè)了三條土堆,土堆高度0.5m。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除五、布孔與鑽孔:
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,確定切口的位置。將炮孔標(biāo)注在牆上。採(cǎi)用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鑽孔,為了便於排粉,炮孔稍向上傾斜。六、裝藥與堵塞:裝藥以前準(zhǔn)備好炸藥、雷管。雷管腳線剪至800mm長(zhǎng),並在端部露出鐵芯5mm。炮泥用粘土和沙混合製成,裝入紙筒裏待用。炮孔用高壓風(fēng)吹淨(jìng)。一切準(zhǔn)備好後,按說(shuō)明書(shū)的要求,從一側(cè)開(kāi)始逐個(gè)裝藥堵塞。特別注意個(gè)別特殊孔的裝藥量,應(yīng)與設(shè)計(jì)一致。七、起爆方法:採(cǎi)用電雷管串聯(lián)起爆。一共68發(fā)雷管,總電阻為238Ω。用一臺(tái)電容式起爆器即可滿足準(zhǔn)爆要求。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除八、防護(hù)措施:因地制宜,採(cǎi)用廠房拆下的瓦棱鐵作為防護(hù)材料。如圖4-16所示。九、爆破效果:爆破後,煙囪完全按預(yù)定方向倒塌。基本無(wú)飛石。煙囪上部全部破碎,下部約3~4米部分因?yàn)槲葱纬尚n擊作用,沒(méi)有完全破碎。圖4-16防護(hù)方法示意圖第七節(jié)工程實(shí)例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除一、工程概況:昆山市城北前進(jìn)膠鞋廠內(nèi)煙囪高45m,在距地面2m處外徑12.35m,壁厚0.55m,內(nèi)襯厚0.24m,外壁與內(nèi)襯之間有5cm的空隙。在距地面14m處,外徑9.6m,壁厚0.45m,內(nèi)襯0.11m。煙囪為磚砌結(jié)構(gòu),正東有煙道,煙囪周?chē)h(huán)境如圖4-17所示。煙囪北3.5m是圍牆,8m處是高壓線,西22m處是水塔,南30m處和東南5m處是生產(chǎn)車(chē)間,東15m處是水池,30m處為在建樓房,環(huán)境比較複雜。第七節(jié)工程實(shí)例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除圖4-17煙囪周?chē)h(huán)境示意圖
第七節(jié)工程實(shí)例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除二、方案選擇:根據(jù)爆區(qū)環(huán)境,決定採(cǎi)用單向折疊定向倒塌方案。上切口定在基底以上14m處。下切口為避開(kāi)煙道,定在距基底2m處。
三、爆破技術(shù)設(shè)計(jì):上切口距地面14m,切口高1.2m,切口長(zhǎng)6.4m,為周長(zhǎng)的2/3。在切口兩端設(shè)定向窗,為長(zhǎng)方形,寬0.4m,高1.2m。在切口中間設(shè)定位窗,寬0.4m,高0.8m。此三部分用風(fēng)鎬打穿。開(kāi)定向和定位窗後煙囪強(qiáng)度校核:設(shè)煙囪從14m處以上厚度均為56cm,切口部位保留部分的截面積為5.38m2,截面上荷載為2.62×105Pa,小於磚抗壓強(qiáng)度30×105Pa,能保證安全。第七節(jié)工程實(shí)例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除需要爆破的切口由兩部分組成,每部分長(zhǎng)2.6m,高1.2m。佈置四排孔,孔距a=400mm,排距b=400mm,最外邊炮孔離側(cè)向自由邊界310mm,孔深l=350mm,單孔裝藥量50g,單位炸藥消耗量q=530g/m3。下切口為倒梯形水準(zhǔn)切口。切口高1.65m,切口長(zhǎng)8.23m,為切口外周長(zhǎng)的2/3,定向窗為長(zhǎng)方形,寬0.4m,高1.1m,用風(fēng)鎬打穿。開(kāi)定向窗後煙囪強(qiáng)度校核:高煙囪從2m處以上厚度均為80cm,切口以上部分重764.7t,切口部位保留部分截面積為9.88m2,截面上荷載為7.74×105Pa,小於磚抗壓強(qiáng)度30×105Pa。切口爆破部分長(zhǎng)7.43m,高7.65m。佈置四排孔,孔距a=550mm,排距b=550mm,最外邊炮孔離側(cè)向自由邊界450mm,孔深l=510mm,上兩排單孔裝藥量100g,下兩排單孔裝藥量為150g,炸藥單耗q=590g/m3。第七節(jié)工程實(shí)例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除四、起爆方式及延期時(shí)間:採(cǎi)用半秒非電延期雷管,上切口用2段,下切口用6段,上下延期時(shí)間2s。五、安全防護(hù)措施:上切口爆破部位在外面掛一層帶草袋和竹笆,用鐵絲捆牢,並使竹笆與牆體有20cm的間隙。下切口爆破部位擋上一層帶草袋竹笆,用鐵絲捆牢,警戒範(fàn)圍80m。第七節(jié)工程實(shí)例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除六、爆破效果:起爆後約1s後,在重力彎矩作用下,煙囪上段開(kāi)始緩慢傾斜,在倒塌過(guò)程中,上部分保持完整。在上段傾斜約80~90o時(shí),下切口起爆,由於上段塌落過(guò)程衝擊的影響,煙囪下段迅速傾斜,在傾倒過(guò)程中完整性較差,但整體基本保持了定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。落地後,整個(gè)煙囪解體為可清理的碎塊。爆破後測(cè)量,頭部落在距煙囪中心36m外,前沖較小。後坐3.5m,周?chē)êB設(shè)施沒(méi)有任何損壞。拆除爆破第五章建築物爆破拆除第五章建築物爆破拆除
第一節(jié)拆除方案的選擇第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)第三節(jié)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)第四節(jié)爆破施工與安全防護(hù)第五節(jié)工程實(shí)例5-1——18層樓房定向傾倒爆破拆除第六節(jié)工程實(shí)例5-2——16層病房大樓單向折疊坍塌爆破拆除第五章建築物爆破拆除建築物爆破拆除的原理在於充分利用了建築物本身的重力,它無(wú)須象人工拆除那樣自上而下破壞建築物的各個(gè)構(gòu)件或全部構(gòu)件,而是根據(jù)不同的拆除要求,使用爆破方法炸毀只占建築物全部結(jié)構(gòu)很小比例的部分支撐構(gòu)件,使建築物在一瞬間失去穩(wěn)定性或失去支撐,在“突然施加”的重力作用下傾倒、坍塌、解體、破壞。因此爆破拆除建築物的實(shí)質(zhì)是重力拆除,爆破只是使建築物失穩(wěn)的手段。第一節(jié)拆除方案的選擇建築物的拆除方案取決於建築物的結(jié)構(gòu)尺寸、周?chē)h(huán)境以及對(duì)拆除的要求等因素,根據(jù)不同的拆除工藝,大體上可以有以下六種拆除方案。一、定向傾倒方案:當(dāng)被拆除的建築物周?chē)骋粋€(gè)方向有較廣闊的空?qǐng)鰰r(shí),任何類(lèi)型的磚結(jié)構(gòu)樓房和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)均可採(cǎi)用定向傾倒方案。如圖5-1所示陰影部位為需要爆破的部分,在爆破的一瞬間,建築物的重力全部作用在未被爆破一側(cè)的承重牆和承重柱上,這一側(cè)承重牆和承重柱的底部作為傾倒的支點(diǎn),樓房在重力產(chǎn)生的傾覆力矩M作用下,按預(yù)定的方向傾倒,解體。第一節(jié)拆除方案的選擇定向倒塌方案要求倒塌方向的場(chǎng)地的水準(zhǔn)距離(建築物邊緣至場(chǎng)地邊緣的距離)不小於建築物高度的2/3~3/4。爆破部位的高度要求傾倒一側(cè)不小於最小破壞高度,然後依次減小,形成一個(gè)三角形的切口狀。定向傾倒方案的優(yōu)點(diǎn)是鑽眼工作量較小,倒塌徹底,拆除效率高,場(chǎng)地允許時(shí)盡可能採(cǎi)用定向傾倒方案。圖5-1定向傾倒方案示意圖第一節(jié)拆除方案的選擇二、單向折疊坍塌:當(dāng)被拆建築物四周場(chǎng)地狹窄,但某一方向的場(chǎng)地稍為開(kāi)闊時(shí)為減少建築物傾倒坍塌堆積距離,可採(cǎi)用單向折疊坍塌方案(圖5-2)?;竟に囀亲陨隙轮饘颖埔粋€(gè)切口,迫使每一層結(jié)構(gòu)在力矩M1、M2……Mn的作用下朝著一個(gè)方向連續(xù)折疊坍塌。圖5-2單向拆疊坍塌示意圖第一節(jié)拆除方案的選擇這種方案要求每一層都要佈置炮孔進(jìn)行爆破,因此鑽爆工作量大許多。各層之間要求採(cǎi)用秒延期從上至下順序起爆。單向折疊坍塌方案要求坍塌方向的場(chǎng)地的水準(zhǔn)距離不小於樓房高度的1/2~2/3,(鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)不小於高度的1/2,磚結(jié)構(gòu)不小於高度的2/3)。這種方案的特點(diǎn)是坍塌破壞較為充分,倒塌距離相對(duì)小些,但鑽爆工作量大。第一節(jié)拆除方案的選擇三、雙向交替折疊坍塌:雙向交替坍塌方案要求從上至下每一層均佈置炮孔,順序爆破成一個(gè)切口,在每一層的傾覆力矩M1、M2……作用下朝相反方向坍塌(圖5-3)。這種方案同樣要求從上至下秒延期起爆。此方案的特點(diǎn)是坍塌效果好,坍塌範(fàn)圍小,鑽爆工作量大。圖5-3雙向交替折疊坍塌方案第一節(jié)拆除方案的選擇四、原地坍塌:原地坍塌是將全部的承重支柱從底部開(kāi)始爆破足夠的高度,立柱頂部與梁的結(jié)合點(diǎn)同時(shí)布孔爆破,建築物在重力作用下,衝擊地面而解體(圖5-4)。此方案的優(yōu)點(diǎn)是拆除效率高,坍塌範(fàn)圍小,鑽爆工作量小,設(shè)計(jì)施工比較簡(jiǎn)單。圖5-4原地坍塌方案示意圖第一節(jié)拆除方案的選擇五、內(nèi)向折疊坍塌:內(nèi)向折疊坍塌是自上而下對(duì)樓房每層內(nèi)承重構(gòu)件(牆、柱、梁)予以充分爆破破碎,樓房在內(nèi)向重力彎矩作用下從上至下向內(nèi)坍塌(圖5-5)。此方案要自上而下採(cǎi)用秒延期起爆。此方案的特點(diǎn)是要求的場(chǎng)地小,又可拆除較高層的建築物,對(duì)於鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),拆除比較徹底,缺點(diǎn)是施工工藝複雜。圖5-5內(nèi)向折疊坍塌方案示意圖第一節(jié)拆除方案的選擇六、水準(zhǔn)向逐段解體:水準(zhǔn)向逐段解體方案適用於高寬比不大,不具備原地坍塌條件和定向傾倒條件的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)建築物。見(jiàn)圖5-6。圖5-6水準(zhǔn)向逐段解體過(guò)程及梁、柱彎矩分佈示意圖1~5為起爆順序第一節(jié)拆除方案的選擇以上共介紹了六種方案,在實(shí)踐應(yīng)用中究竟選用哪種方案,要分析建築物的結(jié)構(gòu),強(qiáng)度以及環(huán)境情況等條件後確定,必要時(shí)可進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,從中選出最優(yōu)方案。第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)一、建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論的主要內(nèi)容:建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論,主要包括以下主要內(nèi)容:①建築物構(gòu)件破壞的強(qiáng)度理論;②建築物在各種失穩(wěn)條件下,框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分佈;③解體構(gòu)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律;④構(gòu)件衝擊破壞解體的判據(jù);⑤構(gòu)件失穩(wěn)傾倒的條件等。第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)應(yīng)該包括以下內(nèi)容:①?gòu)?qiáng)度計(jì)算以及依據(jù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、幾何外形、周?chē)h(huán)境、清墟要求等而進(jìn)行的拆除方案的選擇;②各種失穩(wěn)條件下傾覆力矩與構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算;③建立在內(nèi)力及強(qiáng)度分析基礎(chǔ)上的爆破範(fàn)圍的確定及必要的結(jié)點(diǎn)疏鬆;④解體構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算以及以此為依據(jù)的延期時(shí)間的確定;⑤坍塌著地衝擊引起的地震效應(yīng)等。由此可見(jiàn),拆除設(shè)計(jì)的內(nèi)容,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了工程爆破的範(fàn)疇,它實(shí)際上是結(jié)構(gòu)力學(xué)在拆除設(shè)計(jì)上的應(yīng)用。拆除設(shè)計(jì)理論,目前還很不成熟,許多問(wèn)題還有待於研究,下麵介紹的是比較簡(jiǎn)單的幾個(gè)理論問(wèn)題。第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)二、承重立柱的失穩(wěn)條件及最小破壞高度:鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的主要承重立柱的破壞,是整個(gè)框架坍塌的關(guān)鍵,用爆破法將立柱基礎(chǔ)以上一定高度範(fàn)圍內(nèi)的混凝土充分破碎,使其脫離鋼筋骨架,則整個(gè)框架的重力大部分作用在鋼筋上,那麼鋼筋能否順利彎曲,就成為建築物倒塌的關(guān)鍵,這個(gè)問(wèn)題是壓桿穩(wěn)定的過(guò)程,只有破壞的高度達(dá)到一定的高度時(shí),鋼筋才發(fā)生彎曲,使鋼筋彎曲的最小高度就是最小破壞高度。設(shè)立柱承受的縱向荷載為P,破壞高度為H,立柱內(nèi)縱向鋼筋數(shù)為n,直徑為d,(見(jiàn)圖5-7),則軸筋失穩(wěn)彎曲的條件是:(歐拉公式)(5-1)第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)上式中:E——軸筋的彈性模量,MN/m2;J——軸筋的慣性矩,m4,J=πd4/64;μ——長(zhǎng)度係數(shù)兩端鉸支μ=1一端固定另一端自由μ=2;兩端固定μ=1/2;一端固定一端鉸支μ=0.7。圖5-7立柱破壞高度與失穩(wěn)條件第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)三、定向傾倒設(shè)計(jì)中的傾倒角和支座反力:如前所述,當(dāng)被拆除的建築物的高寬比a/b>1,而且周?chē)哂卸ㄏ騼A倒的場(chǎng)地時(shí),採(cǎi)用定向傾倒方案比較合理,因?yàn)檫@種施工方案施工簡(jiǎn)單,堆渣分散,便於機(jī)械起吊裝運(yùn),保證建築物傾倒的關(guān)鍵是有足夠的傾倒角和支座反力。(1)傾斜角:如圖5-8所示,傾倒方向下層承重柱(牆)的破壞高度為h,則框架在失穩(wěn)後傾覆力矩作用下繞支點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)B點(diǎn)著地時(shí)形成一個(gè)新支點(diǎn)B′,如果框架繼續(xù)傾倒翻滾,則繞支點(diǎn)B′進(jìn)行。此時(shí)角∠EB′A=α叫做傾倒角,這時(shí)質(zhì)心由O移至O′。
第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)有圖可推出:………………(5-2)顯然,承重柱的破壞高度h與建築物的高寬比有關(guān),高寬比越大,則破壞高度越小,而a/b越小,h就越大,當(dāng)a/b<1時(shí),則不宜採(cǎi)用定向傾倒方案。第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)(2)支座反力:圖5-9為一框架結(jié)構(gòu)樓房繞A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)A點(diǎn)受力狀態(tài)示意圖。為保證定向傾倒的順利進(jìn)行,應(yīng)該校核支點(diǎn)A處的支撐強(qiáng)度,為此首先求出支座反力。圖5-9框架結(jié)構(gòu)繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)支座受力示意圖第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)忽略空氣阻力和支座的抗彎強(qiáng)度,框架傾倒過(guò)程的運(yùn)動(dòng)方程可寫(xiě)為:
(5-3)
(5-4)(5-5)式中:P—框架結(jié)構(gòu)自重;m——框架結(jié)構(gòu)質(zhì)重;rc-——質(zhì)心距支點(diǎn)距離;vc——質(zhì)心速度;解以上方程並考慮初始條件:t=0時(shí),φ=φ0,第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)以及框架對(duì)質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量解出質(zhì)心速度和支座反力為:(5-6)(5-7)(5-8)式中:那麼框架對(duì)支座的作用力:(5-9)(5-10)第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)代入式(5-7)和(5-8)(5-11)(5-12)當(dāng)時(shí),(t=0)(5-13)(5-14)後支撐柱(牆)的強(qiáng)度,必須能承受住XA和YA的作用,才能保證框架定向傾倒,否則可能造成傾倒不充分,如框架轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度後,後支撐柱向反方向倒塌,框架將不再保有角加速度,只是在慣性力和重力作用下下落,框架解體不充分。第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)四、單層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)傾倒與坍塌:這裏以立柱高度較大的單層框架為例,分析立柱破壞高度及不同起爆順序?qū)蚣芴绞降挠绊憽H鐖D5-10所示的框架結(jié)構(gòu),若使結(jié)構(gòu)倒塌,必須具備以下條件:一是梁和柱的各結(jié)合點(diǎn)形成鉸鏈,二是有水準(zhǔn)向作用力。圖5-10單層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)倒塌的必要條件第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)對(duì)如圖5-11所示的框架結(jié)構(gòu),只要爆破不同的高度,就會(huì)產(chǎn)生偏心距,從而在偏心力矩的作用下坍塌。同時(shí)下落時(shí)的慣性作用也有助於框架的傾倒。圖5-11單層框架結(jié)構(gòu)爆破不同高度後倒塌過(guò)程。a起爆前,h1~h4為爆破高度b起爆瞬間c傾倒開(kāi)始後某時(shí)刻第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)如果爆破高度相同,但起爆順序不同,也可以產(chǎn)生同樣的效果,如圖5-12所示,各立柱中部及梁柱結(jié)合部位也疏鬆爆破形成結(jié)點(diǎn),下部爆破高度相同,改為三段起爆,則可以形成更充分的傾倒條件。圖5-12起爆順序?qū)Φ顾^(guò)程的影響a起爆前,1~3為起爆順序b第一段起爆瞬間c第三段起爆後某時(shí)刻第二節(jié)建築物爆破拆除設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)將不同的爆破高度和起爆順序結(jié)合起來(lái),則可以獲得不同的效果。圖5-13中底部破壞高度中間大,兩側(cè)小,採(cǎi)用分段間隔起爆。則形成內(nèi)向折疊坍塌。圖5-13不同爆破高度和起爆順序情況下的倒塌效果a起爆前,1~2為起爆順序b第一段起爆瞬間c第二段起爆後某時(shí)刻第三節(jié)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)是對(duì)建築物爆破部位、疏鬆節(jié)點(diǎn)等進(jìn)行具體的布孔、裝藥及起爆等方面的設(shè)計(jì)。當(dāng)建築物拆除方案和各承重構(gòu)件的爆破破壞部位及範(fàn)圍確定之後,下一步就要進(jìn)行具體的爆破設(shè)計(jì)。爆破設(shè)計(jì)的任務(wù)就是對(duì)需要拆除的構(gòu)件進(jìn)行布孔及藥量計(jì)算,保證破壞效果以滿足拆除的要求。爆破技術(shù)設(shè)計(jì)包括布孔、藥量計(jì)算、爆破網(wǎng)路設(shè)計(jì)以及安全防護(hù)等。建築物爆破對(duì)象無(wú)非是梁、柱和牆等構(gòu)件,因此與構(gòu)築物的炮眼爆破設(shè)計(jì)有許多共同之處。第三節(jié)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)一、爆破參數(shù)的確定:⑴最小抵抗線W
:小截面承重立柱:W=1/2B;大截面(800×1000、1000×1000、1000×1200)構(gòu)件:取W=200~500mm,一般外側(cè)孔W=250mm,中心孔W=500mm;磚牆:W=1/2δ。第三節(jié)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)⑵炮孔深度l
:原則是使藥包的各向抵抗線相等,對(duì)於牆角處的孔,取l=1/2δ。藥包偏於內(nèi)側(cè)。⑶炮孔間距a:對(duì)於鋼筋混凝土梁、柱,一般按m=a/W=1.20~1.25確定;對(duì)於磚牆,孔距a可參考以下經(jīng)驗(yàn)值:牆厚δ=630~750mm時(shí),水泥砂漿砌築a=1.2W;石灰砂漿砌築a=1.5W;牆厚δ=370~500mm時(shí),水泥砂漿砌築a=1.5W;石灰砂漿砌築a=(1.8~2.0)W。第三節(jié)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)二、炮孔佈置:對(duì)於小截面立柱、梁,一般佈置單排孔,此時(shí)可沿柱、梁的中心線布孔或沿中心線左右相切布孔(鋸齒形)。大截面立柱,一般佈置三排炮孔。承重牆中的布孔,一般採(cǎi)用梅花交錯(cuò)佈置,b=0.87a。三、單孔裝藥量:?jiǎn)慰籽b藥量同樣按體積公式計(jì)算。裝藥係數(shù)在基礎(chǔ)型構(gòu)築物拆除爆破的基礎(chǔ)上要根據(jù)需要適當(dāng)增大,以保證承重柱或牆完全破碎拋出。第三節(jié)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)在爆破作用條件差的地方,如自由面比較狹小和比較少,夾制性比較大時(shí),裝藥係數(shù)也要適當(dāng)增大。單位炸藥消耗量參考表5-1選取。表5-1樓房拆除爆破參數(shù)構(gòu)件名稱(chēng)截面尺寸或牆厚(cm)最小抵抗線W(cm)孔距a(cm)排距b(cm)孔深l(cm)單位體積耗藥量(g/m3)單孔裝藥量(g)磚牆24122525151000153713.530302375025502540353565045第三節(jié)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)件名稱(chēng)截面尺寸或牆厚(cm)最小抵抗線W(cm)孔距a(cm)排距b(cm)孔深l(cm)單位體積耗藥量(g/m3)單孔裝藥量(g)鋼筋混凝土柱(四面臨空),水準(zhǔn)炮眼,在截面短邊面上鑽孔25×2512.518178901025×3012.518198901225×3812.518248801530×301520198301535×3517.525217002140×402030245202535×4517.520277402030×8015206565230(15/15)第三節(jié)爆破技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)件名稱(chēng)截面尺寸或牆厚(cm)最小抵抗線W(cm)孔距a(cm)排距b(cm)孔深l(cm)單位體積耗藥量(g/m3)單孔裝藥量(g)鋼筋混凝土梁(梁頂面與樓板澆灌在一起)炮眼垂直於梁頂面25×351015229501020×50101540107016(8/8)25×6012.5184874020(10/10)30×7015205571030(15/15)50×7518.5255658040(20/20)50×9012.5187575043(10×3)35×9517.5257866055(15/20/20)第四節(jié)爆破施工與安全防護(hù)建築物拆除爆破雖然通常為淺眼爆破,但施工工藝卻比構(gòu)築物拆除爆破複雜得多。施工管理與組織參見(jiàn)第8章有關(guān)內(nèi)容。這裏僅就建築物拆除爆破施工的主要的特點(diǎn)介紹一下施工管理與安全防護(hù)注意事項(xiàng)。第四節(jié)爆破施工與安全防護(hù)一、爆破以前的準(zhǔn)備工作:①在進(jìn)行爆破施工以前,應(yīng)先將門(mén)窗以及上下水管路等全部拆除,以保證建築物的順利倒塌或坍塌。樓房?jī)?nèi)的雜物也應(yīng)清理乾淨(jìng);②為減少爆破工作量,需要爆破的樓層的非承重牆應(yīng)預(yù)先拆除,可採(cǎi)用人工拆除,也可採(cǎi)用爆破法拆除。對(duì)於部分內(nèi)承重牆,在不影響樓房穩(wěn)定性的前提下亦可預(yù)先拆除,但必須保證建築物的穩(wěn)定性,不能在爆破以前坍塌或失穩(wěn)形成危險(xiǎn)建築物,造成不必要的事故;③在爆破以前,樓梯及電梯間也應(yīng)預(yù)先破壞,使之不影響建築物的坍;④在倒塌範(fàn)圍內(nèi)的一些設(shè)施、雜物等要清理乾淨(jìng)。
第四節(jié)爆破施工與安全防護(hù)二、爆破施工:①按爆破設(shè)計(jì)的破壞部位和孔位進(jìn)行標(biāo)孔,標(biāo)孔時(shí)應(yīng)注意避開(kāi)鋼筋;②鑽孔時(shí),一般由樓房?jī)?nèi)側(cè)向外鑽孔,以防沖炮時(shí)造成不必要的危害,孔徑一般不小於38~42mm,以利於提高裝藥集中度,增加堵塞長(zhǎng)度;③每一個(gè)孔都要進(jìn)行精確測(cè)量,孔深不夠時(shí)需要加深,超過(guò)設(shè)計(jì)深度時(shí)則要用炮泥填至設(shè)計(jì)深度,保證每個(gè)炮孔都合格;④按設(shè)計(jì)藥量進(jìn)行裝藥工作,裝藥時(shí)一定要保證堵塞品質(zhì)。為了提高裝藥速度,可預(yù)先按藥量不同準(zhǔn)備好藥卷,並準(zhǔn)備好炮泥。嚴(yán)禁邊打眼邊裝藥;⑤一般採(cǎi)用電爆網(wǎng)路或?qū)П芷鸨W(wǎng)路起爆。在使用電爆網(wǎng)路時(shí),電雷管在使用前要檢測(cè)導(dǎo)通,電阻差不大於0.25Ω。電爆網(wǎng)路聯(lián)好後,測(cè)量網(wǎng)路總電阻,使之與計(jì)算總電阻一致。第四節(jié)爆破施工與安全防護(hù)三、安全防護(hù)措施:採(cǎi)取可靠的防護(hù)措施防止爆破飛石的產(chǎn)生。防護(hù)材料宜選輕型材料,既要保證一定的防護(hù)厚度,避免飛石的產(chǎn)生,又要防止混凝土碎塊拋不出來(lái),影響建築物的傾倒,在防護(hù)材料與爆破構(gòu)件之間要留有一定的空隙。周?chē)匾O(shè)施不能移走的要進(jìn)行遮擋。樓房?jī)?nèi)的空間充滿空氣,當(dāng)樓房爆破倒塌時(shí),空氣急劇受壓縮形成氣流,引起塵土飛揚(yáng)。在條件允許時(shí),應(yīng)在倒塌過(guò)程中進(jìn)行噴水降塵。第四節(jié)爆破施工與安全防護(hù)四、組織工作:①根據(jù)“拆除爆破安全規(guī)程”的要求,建立組織機(jī)構(gòu),設(shè)指揮部並設(shè)指揮長(zhǎng)一人,各組分工負(fù)責(zé),責(zé)任到人保證施工順利進(jìn)行。②爆破施工前,應(yīng)將爆破的有關(guān)事項(xiàng),(爆破日程、時(shí)間、地點(diǎn)、產(chǎn)生的影響、注意事項(xiàng))書(shū)面通知附近的單位及居民,並在現(xiàn)場(chǎng)張貼公告。③爆破時(shí)間應(yīng)選在爆區(qū)內(nèi)人少的時(shí)間,不得已時(shí)可選在夜間進(jìn)行。④爆破以前警戒人員進(jìn)入崗位。安全警戒人員要認(rèn)真負(fù)責(zé),不允許任何與爆破無(wú)關(guān)的人員進(jìn)入爆破現(xiàn)場(chǎng)。⑤爆破以前應(yīng)認(rèn)真清理現(xiàn)場(chǎng)。在爆區(qū)危險(xiǎn)範(fàn)圍內(nèi)不得有任何人,不能撤離的人員應(yīng)有可靠的掩體。第四節(jié)爆破施工與安全防護(hù)⑥爆破以前起爆人員最後檢查爆破現(xiàn)場(chǎng)及防護(hù)情況,起爆網(wǎng)路是否完好,起爆電源情況。⑦所有準(zhǔn)備工作做好後,待每一個(gè)警戒人員發(fā)出安全警戒的資訊,指揮長(zhǎng)髮出起爆命令,起爆人員起爆。⑧樓房倒塌後,有可能存在著不穩(wěn)定的因素。如少數(shù)梁、樓板等構(gòu)件未完全塌落,因此必須等待坍塌穩(wěn)定後(約一小時(shí))方可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)檢查,若爆破後有一部分樓房未坍塌,必須經(jīng)爆破負(fù)責(zé)人許可,在一小時(shí)後才可進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)處理,未處理前,需安排警戒人員看守。第五節(jié)工程實(shí)例5-1—18層樓房定向傾倒爆破拆除一、工程概況:武漢市鬧市區(qū)一座18層大樓,在結(jié)構(gòu)封頂進(jìn)行內(nèi)裝修時(shí),因基礎(chǔ)問(wèn)題樓體發(fā)生傾斜,至12月22日,樓頂向NW15o水準(zhǔn)位移已達(dá)1.382m,並繼續(xù)以每小時(shí)2cm的速度偏斜。預(yù)計(jì)至12月28日將達(dá)到傾覆的臨界狀態(tài)。大樓業(yè)主決定採(cǎi)用爆破方法將其拆除。第五節(jié)工程實(shí)例5-1—18層樓房定向傾倒爆破拆除大樓為剪力牆——方筒結(jié)構(gòu),占地面積900m2,建築面積17100m2,平面佈置為H型(圖5-14)。大樓地面以上為18層,地下一層,高56m。大樓承重牆體厚20cm,布兩層鋼筋網(wǎng),鋼筋網(wǎng)尺寸15×15cm,鋼筋直徑10~18cm。大樓鋼筋混凝土總重3.24×104t(含地下室)。圖5-14大樓(1-18層)平面圖第五節(jié)工程實(shí)例5-1—18層樓房定向傾倒爆破拆除大樓東側(cè)是某鞋廠生產(chǎn)車(chē)間,與其相距12.8m;南側(cè)是某汽配廠的修理車(chē)間,與其最近處相距10.3m;西側(cè)為新三眼橋路,與其相距45m,與道路平行敷設(shè)的地上有高壓線路和通訊線路,地下有煤氣管道和自來(lái)水管道;北側(cè)為新建兩棟八層大樓,與其最近處相距6.2m,爆區(qū)環(huán)境如圖5-15所示
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