川渝拆除17713551981(馬鋼集團設計研究院有限責任公司)
)工程概況
拆除爆破對象是馬鋼第一鋼軋總廠中板生產線(原2300中板工程)的部分鋼筋混凝土設備基礎,主要包括:主軋機基礎(SJ5)、主軋機機前輥道基礎(SJ-4)、主軋機機后輥道基礎(SJ-6)、鐵皮溝及換輥坑基礎(SJ8)、矯正機機前輥道基礎(SJ-11)和一些其他構筑物。五個主要拆除對象均位于中板主廠房內15~22線與A~C列之間,整個拆除對象南北向塌長度約為63m,東西向寬度約為40m,爆破拆除高度2.0~8.5m不等(均位于士0.000m以下)。待爆基礎的邊緣距廠房柱的距離為2~12m左右。爆破對象的具體位置及與廠房柱的相對位置關系見圖18-9。
圖18-9爆破對象的具體位置及與廠房柱的相對位置圖(尺寸單位:mm)
拆除爆破施工時,中板生產線全線停產,爆破部位及其南北兩側的所有生產設備、地下管線以及其他的生產輔助設施將全部拆除,但廠房及爆破部位南北兩側的設備基礎將保留,并且在進行爆破施工時,該地段周圍進行施工的單位較多,人員較雜,車輛及設備多,因此本次爆破的周圍環境并不寬松根據工程要求及現場勘察情況,本次爆破需要保護的對象主要有:廠房、廠房立柱上的氧氣、壓縮空氣、供水管道及供電線路。所有爆破對象均為鋼筋混凝土結構,混凝土標號為原150號及原200號,墊層為原50號素混凝土,二次澆灌層為原200號細石混凝土。鋼筋為鋼5(%及鋼3(φ),鋼筋為網格狀排列,間距為150mm×150mm、200mm×200mm根據委托方提供的相關基礎圖紙,經計算,本次爆破拆除的總爆破面積約為388.68m2,鋼筋混凝土總方量約為1347.3m3。其中:①主軋機機前輥道基礎(SJ-4)為87.8m3;②主軋機機后輥道基礎(SJ-6)為93.8m3;③主軋機基礎(SJ-5)為784.1m3;④鐵皮溝及換輥坑基礎(SJ-8)為118.8m3;⑤矯正機機前輥道基礎(SJ-10)為262.8m3。
2)拆除爆破技術設計
(1)施工準備工作
①爆前預處理
內容是對各爆破對象主體之外的附屬設施(主要指基礎表面的預埋鋼板等構件)采用機械設備及人工方法進行處理,使其與主體分離并運走,為下一步的穿孔工作提供條件
②開挖減振溝
實施爆破前,在待爆破基礎的四周全線開挖寬度約為1.2m的減振溝,同時修筑連通廠房外部道路的斜坡道,減振溝深度可一次達到基礎底平面,也可根據當時施工情況分層開挖。全線開挖減振溝的目的是為爆破創造自由面,增加爆破工作線長度以及減少爆破地震波對爆區周圍各種生產設施的影響特別是減少對廠房的影響。
③切斷被爆基礎與保留基礎之間的聯系
采用機械方式預先切斷保留基礎與待爆破基礎之間的連接,切斷寬度大約為0.5m左右或者采用在爆前穿鑿主炮孔的同時沿著保留部分和拆除部分的分界線全長穿鑿預裂防振孔(孔距10cm左右),目的是防止爆破時破壞保留的基礎。
(2)具體對象的爆破方式
①主軋機機前輥道基礎(SJ-4)
該段基礎位于BC列與14~17線之間,呈南北向分布,基礎邊緣與保護物的最近距離約為6m左右。基礎總長度12.88m,頂部標高+0.10m,下部為變坡面,標高在-3.300~3.650m之間變化(另在基礎底部有0.1m厚的墊層)。對該基礎的爆破方法是:按照設計的爆破參數,一次爆破到基礎底平面,爆破最小抵抗線方向向東或向西均可。
②主軋機機后輥道基礎(SJ-6)
該段基礎位于B~C列與16~19線之間,呈南北向分布,與主軋機機前輥道基礎(S-4)對稱分布于主軋機基礎(SJ-5)的兩側,基礎邊緣與保護物的最近距離亦為6m左右。基礎總長度13.48m,頂部標高+0.10m,下部為變坡面,標高在-3.300~-3.650m之間變化(另在基礎底部有0.1m厚的素混凝土墊層)。該基礎的爆破方法同主軋機機前輥道基礎(SJ-4)。
③矯正機機前輥道基礎(SJ-10)
該段基礎位于B~C列與18~22線之間,呈南北向分布基礎邊緣與保護物的最近距離約為6m。基礎總長度28.78m,頂部標高±0.00m,底部標高一1.515m(另在基礎底部有O.1m厚的素混凝土墊層)。
對該基礎的爆破方法是:按照設計的爆破參數,一次爆破到基礎底平面,爆破最小抵抗線方向向東或向西均可。
④鐵皮溝及換輥坑基礎(SJ-8)
該段基礎位于B~C列與16~17線之間,呈東西向分布,基礎邊緣與保護物的最近距離約為3m。總長度13.93m,頂部標高士0.00m,底部為變坡面,標高在-5.920~-6.620m之間變化(另在基礎底部有0.1m厚的墊層)。對該基礎的爆破方法是:首先對基礎厚度小于等于0.4m的部位,采用輔助機械進行處理然后對剩余部分按照設計的爆破參數,一次爆破到基礎底平面,爆破最小抵抗線方向向南或向北均可。
⑤主軋機基礎(SJ-5)
該段基礎位于A~C列與16~17線之間,呈東西向分布,基礎邊緣與保護物的最近距離約為1~12m。總長度26.510m,頂部最高標高為+1.778m,底部為變坡面標高在-2.650~8.500m之間變化(另在基礎底部有0.1m厚的墊層)。
對該基礎的爆破方法是:
(a)對基礎厚度小于等于0.4m的部位,采用輔助機械進行處理;
b)對于基礎高度不足4.0m的部位,一次拆除到基礎底標高;
(c)對于基礎高度大于4.0m的部位,由于受鑿巖機穿孔能力的限制,擬分兩層進行爆破,首先拆除高度為40m以上的部分,然后對剩余的部分待第一層爆完后再進行第二輪爆破。本段基礎爆破的推進方向是:在靠近C列16、l7兩線柱基礎的4m范圍內,爆破最小抵抗線方向為南北向,4m范圍內外,最小抵抗線方向向東或向西均可。
⑥其他構筑物拆除爆破
對五個主要爆破拆庥對象之外的構筑物拆除,具體施工時,可根據現場實際情況采用爆破方法拆除。
(3)布孔及鉆孔方式
根據現場具體情況以及被爆體的幾何形態,本次爆破基本采用垂直淺孔,局部采用傾斜孔,布孔方式為矩形或梅花形布孔時需要注意的是:對于寬度不足以布置兩排孔,但布置一排孔最小抵抗線又偏大的部位,應將炮孔靠近基礎兩側邊緣交錯布置,原則是保證兩側的最小抵抗線即可鉆孔機械采用01-30、YT24、YT25、YT26、7655等型號手持式風動鑿巖機,鉆頭采用“一”字形合金釬頭,鉆孔直徑啊36mm~2mm。
(4)爆破器材
①炸藥
為施工安全方便,同時考慮現場水位較高,因此,本次爆破全部采用2號巖石乳化炸藥。
②非電導爆管雷管
用于炮孔內,雷管段別應在12段以上(導爆管長度按實際需要選取)
③電雷管
用于地表(炮孔外)起爆。
④輔助材料
其他輔助材料按實際需要進行計劃。本次基礎爆破的爆破器材使用量按表.18-5的數量計劃
爆破器材使用數量表 表18-5
(5)裝藥結構及填塞
①采用柱狀密實集中裝藥及密實分段裝藥結構,每個起爆藥包裝一發雷管。
②由于本次爆破對象尺寸規格較多,因此,在控爆施工中分段個數及藥量分配原則按表18-6執行。
施工中分段個數及藥量分配原則表 表18-6
③為了保證良好的爆破效果,防止沖孔現象的發生,充填材料應為黏土、細沙和水的混合物,制成φ=30mm,L=8~10cm的炮泥,整個炮孔裝藥后密實充填,且應保證足夠的充填長
度。頂段的充填長度應不小于1.2W,中間段的充填長度應不小于(0.8~1.2)W
(6)起爆方式
①起爆方式
采用電一導爆管混合網路,孔內裝非電毫秒延期雷管(雷管為1~15段8號亳秒延期非電雷管),孔外電雷管引爆。
②起爆順序
采用排間毫秒延期起爆順序,總原則是最小抵抗線方向盡量背向需要保護的建筑物及生產設施。具體順序為:SJ-4、SJ-6和SJ-10三個基礎的最小抵抗線方向向東或向西均可;SJ-5和SJ
8基礎最小抵抗線方向基本上為向南或向北,只是在距柱基礎4m范圍內爆破時,最小抵抗線方向為向東或向西。
③起爆器
釆用GM_2000或GM300型高壓脈沖起爆器。起爆器使用前必須進行檢測,以免施工過程中失靈
(⑦)起爆網路
同段雷管起爆的炮孔總藥量不能超過該地一次最大起爆藥量,如雷管段別不夠,可實行孔外和孔內同時延期的起爆方式。
(8)主要爆破參數
φ=36~42mm
(鉆孔直徑)
H=0.7~8.7m
(基礎高度)
K=1.5~2.0
(材質系數)
L=0.5~4.0m
(炮孔深度)
K1=0.75~1.1(結構特征系數)W=0.3~45m
(最小抵抗線)
K2=1.0
(自由面系數)a=0.5~0.55m(炮孔間距)
K
1.5~2.0
K破碎程度系數)b=0.4~0.45m
(炮孔排距)
(9爆破安全設計
①最大允許段裝藥量計算
Qmax=rim[u(K,k)]i/am
(18-11)
式中:Qmx最大段起爆藥量,kg;
R-保護物距爆破點的水平距離,m;
K,a—與爆破點地形、地質等條件有關的系數和衰減指數,本處取K=50、α=1.5;
地震安全速度,取v=5cm/s
m—藥量指數,取m=1/3
K1防振溝折減系數,取K1=0.7~0.8
根據現場實際情況,距保護對象不同距離處一段最大起爆藥量的計算見表18-7。
爆破點距保護對象不同距離處一段最大起爆藥量表 表18-7
②空氣沖擊波安全距離
Rr=KB cmax(18-12)
式中:RB爆破空氣沖擊波安全距離,m;
Qmx最大段起爆藥量,kg;
KB—比例系數,其值與爆炸條件和破壞的性質有關,取KB=4.5。依據不同地點的最大一段起爆藥量,按上述公式計算得出的爆破空氣沖擊波安全距離見表18-8。
爆破空氣沖擊波安全距離表 表18-8
由表18-8可以看出:按設計的爆破技術參數進行施工,可以保證各種爆破危害效應均在允許范圍內,對周圍環境不造成任何破壞性影響。
(10)爆破安全防護
①直接防護覆蓋
在整個爆破施工作業中,對爆破對象本身采用全封閉型的遮擋及覆蓋防護措施。具體做法為:爆破前,用草袋和雙層竹笆對爆體進行全方位覆蓋,并用鐵絲捆綁牢固,形成整體。
②間接防護
為防止爆破引起的個別飛散物對廠房外部的影響,在爆破前,必須將廠房的門窗部位用雙層竹笆封死,所需防護材料數量以現場實際消耗為準
③保護性防護措施
由現場安全技術人員對爆區內可能危及安全的建筑物、設備、生產設施等采取臨時保護性防護措施
3)技術點評
(1)拆除爆破工程量大,環境復雜。整個拆除對象南北向長度約為63m,東西向寬度約為40m,爆破拆除高度2.0~8.5m不等(均位于土0.0000m以下)。總爆破面積約為388.68m2,鋼筋混凝土總方量約為1347.3m3。待爆基礎的邊緣距廠房柱的距離僅2~12m左右
(2)爆破效果好。爆破有害效應均控制在安全允許范圍之內,對周圍環境未造成任何破壞性影響。
(3)設計方案正確,選取的爆破參數合理,安全措施得當是在復雜環境條件下取得良好爆破效果的主要原因。
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