大唐太原第二热电厂冷却塔爆破拆除工程
完成时间:2004~2005年
工程地点:山西太原
完成单位:中铁三局集团公司
项目主持人及参加人员:自立刚、刘宏刚、张俊兵、徐建中
撰稿人:白立刚
1 工程概况
大唐太原第二热电厂始建于1958年,其中1~4号发电机组已超过服务年限,业主决定对超期服务机组及部分设备和建筑物进行改造,需拆除1号、2号、3号冷却塔。由于冷却塔高大且为薄壁钢筋混凝土结构,无法采用人工拆除,故决定采用定向控制爆破技术进行拆除施工。
其中,3号冷却塔为钢筋混凝土结构,双曲线形圆筒构造见图1。塔身高70.
冷却塔周围有部分建筑物需拆除。但3号冷却塔距重点保护建筑物新建办公大楼的最近距离为
2 爆破方案选择
2.1 工程特点与设计要求
(1)周围环境较复杂,必须严格控制倒塌方向。
(2)冷却塔底部直径大,高细比小(1.18),爆破时应防止出现坐而不倒、塌而不碎和爆堆过高的现象。
(3)冷却塔为薄壁结构,钻孔数量多,装药填塞难,易产生飞石,必须加强防护。
(4)起爆网路复杂,宜采用非电毫秒延时起爆技术或多通道四通接力网路。
(5)控制单响药量,确保爆破振动对办公楼不产生任何危害,同时应注意塔身落地振动的影响。
2.2 爆破拆除方案
采用先“开窗口、断钢筋、预留支撑板块”定向控制爆破,然后采用液压破碎锤破碎,挖掘机(或装载机)装运、汽车运输至弃渣厂的机械化施工方案。
2.3 倒塌方向的确定
由于冷却塔结构沿周边对称布设,结构本身对倒塌方向无任何影响,主要根据周围环境条件来确定倒塌方向。由于3号冷却塔右侧为办公楼、砖房和水池,均为保护建筑,设计冷却塔倒塌方向为正北方向。
3 爆破参数的确定
3.1 爆破缺口的设计
爆破缺口大小、高低、位置是冷却塔能否按设计方向顺利倒塌的重要条件,因此应按下列原则设计:
(1)缺口大小应满足爆破后塔身能在重力作用下,顺利按设计方向倒塌。
(2)缺口必须保证爆破后冷却塔塔身全部落地,即倒塌而不是坐塌。
(3)缺口自身拆除量小,能创造良好的防护条件,塔身落地后,破碎效果好,塔身堆积高度低,以利于清渣。
(1)缺口形式:采用“梯形”缺口;
(2)缺口高度(H):等于人字支柱高度(h1)、支柱环高度(h2)、塔身缺口高度(h3)之和,总高约
(注:图中阴影部分为预拆除部分,一般用破碎锤预拆除;
每个预留支撑块不小于
(3)缺口长度:根据缺口各组成部分的作用不同取不同长度,其中,人字支柱长度L1=1/2S,支柱环长度L2=220/360s,塔身缺口长度L3=230/360s,式中S为该处的塔体周长。
3.2 爆破参数
爆破参数见表1。
注:表中参数随塔体壁厚变化而变化。
4 起爆网路
由于冷却塔爆破面大、孔多,保证每个药包均能起爆是爆破成败的关键,若采用电爆网路,其数量太多,需起爆电源能量很大,很难满足,故本次爆破决定采用多通道四通网路。将每个柱子支柱环缺口作为一个单元体,每一单元体上8~12个孔用2发l号毫秒雷管连接成独立单元体,每个独立单元体采用多通道四通网路连接,每个单元体由4~8个通道组成,确保药包全部可靠准爆。
5 防护措施
5.1 覆盖防护
(1)强防护。主要用于支柱底部l~
(2)一般防护。主要用于支柱上部及支柱环和塔身上部炮孔,因为为了保证爆破缺口炸碎炸透,底部3~4孔层加大药量,而上部药量逐渐减少,上部仅起松动破坏,故采用一般防护。一般采用一层竹夹板加三层草袋捆绑防护。
(3)底层防护。有条件时用2~3层沙袋防护,可杜绝飞石产生。
5.2 保护性防护
对于需要保护的电缆、管道等设施进行保护性防护,若有管槽,则在管槽上盖钢板后堆沙袋三层,对于较近楼房及需保护建筑可用竹笆吊挂进行保护性防护。
5.3 落地防护
在冷却塔倒塌方向,用沙袋、炭渣或土堆砌宽
6 爆破效果
爆破按设计要求倒塌,无后坐现象,整体爆堆高约
通过
(1)缺口形式、复合缺口高度、缺口长度的确定,是确保冷却塔倒塌的关键所在;
(2)塔底水池在倒塌一侧必须全部清除,否则将影响倒塌效果;
(3)大型双曲线形薄壁钢筋混凝土圆筒,在爆破过程中只要发生扭曲,就能确保其倒塌,且破碎效果良好。