拆除爆破设计作业12315 71129知识分享Word格式.docx
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烟囱的具体结构尺寸如下：
烟囱标高0m处筒壁外半径为2m，筒壁厚度为0.5m，筒壁容重为2000kg/m3，隔热层厚度为0.05m，隔热层为空气，内衬厚度为0.24m，内衬容重为2000kg/m3。
二、爆破设计方案
通过对爆破对象周边环境的调查与测量，可以看到1#砖烟囱在北、东、西三个方向都需要保留的构筑物，且北边构筑物离1#砖烟囱的最小距离为4m，东边构筑物离1#砖烟囱的最小距离为18m,由于三项折叠爆破工程量大，还有就是危险性较高，成本高，该处为2#砖烟囱，西边构筑物离1#砖烟囱的最小距离为4m，只有南边有一狭长地带为宽13m，所以使烟囱定向向正南边倾倒。
该烟囱在正东面标高1m处为一烟道口（1.5×
因此切口离地面的距离确定为1m，在正东面的烟道口作为一个定向窗，正西面人工开一个在烟道口正对面且规格一样的口作为另一个定向窗。
正西面标高0.3m处的扒灰口用同种规格的砖块堵塞，可用在切口位置内衬敲下的砖块堵塞。
通过对教材的参考，针对该砖烟囱的爆破缺口方式为正梯形切口，其中切口所对应的内衬，需人工敲掉高80cm左右。
定向窗可以在爆破切口两端开一个高0.3m宽为0.3m的三角形为定向口，且将钢筋切断，并在倒塌中心试爆，开一个高为2m，宽为1.5m的定向窗，将钢筋切断。
其他的该堵的该填的都要进行处理。
根据实际切口所对的圆心角取2200。
切口高度H=4δ=4×
0.5=2m。
烟囱的外周长L=12.56m，切口长度为
L1=7.67m，夹角α=450。
如图所示：
爆破缺口示意图
单位：
厘米
比例：
1：
10
三、爆破设计参数的选择
1.炮孔直径，采用风动凿岩机钻孔，d=40mm
2.最小抵抗线W=0.65δ=0.65×
0.5m=32.5cm
3.炮孔深度L=0.68δ=0.68×
0.5m=34cm
4.孔距a=0.8L=0.8×
34cm=27cm
排拒b=0.85a=0.85×
27.6cm=23cm
5.炮孔个数N=147个
6.炸药单耗q=1400g/m3（查教材P83表5-3）
单孔装药量Q=qabδ=1400g/m3×
28cm×
24cm×
0.5m=47g
总装药量Q总=NQ=147×
47g=6917g=6.917kg
四、爆破网络设计
采用导爆管簇并联起爆网络，孔外用瞬发导爆管雷管，孔内用毫秒延时雷管分两次起爆所有炮孔，段别以标注在起爆网络连接图上。
爆破共用雷管294发左右，共用炸药6.917kg，取6.92kg。
炮孔布置图和起爆网络图如下：
起爆网咯连接图
比例1:
炮孔与炮孔之间用导爆索连接，
Ms1=25s
Ms3=50s
分别为起爆时间
五、爆破安全设计和防护措施
1.爆破安全设计
A．爆破震动校核
根据萨道夫斯基公式
V=K/K（Q1/3/R）α
式中Q——单段最大装药量，Q=79*47=3713g=3.71kg；
K、α——与地形地质条件有关的系数与衰减指数，本工程中K=150，α=1..5;
K/——爆破拆除修正系数，K/=0.1;
R——爆心与建筑物距离，R=6m;
V——爆破引起的质点垂直震动速度，cm/s
经计算，V=1.95cm/s，对距爆点最近的建筑物不会产生不良影响。
B．烟囱塌落振动校核
根据中科院工程力学所提供的塌落振动速度公式计算：
V/=0.08（I1/3/R）1.67
式中I——触地冲量，I=M（2gH）1/2;
M——塌落构件质量，M=2.55×
105kg;
H——塌落构件重心落差，H=23m；
R——目标点与触地中心的距离，R=6m
通过计算，烟囱倒塌触地在最近构筑物处产生的振动速度为V/=22.5cm/s，因此会对构筑物产生不良影响，要减少震动速度，1可以分段起爆，2在塌落区铺设松土，尽量厚点3需要开挖减震沟和设置隔离屏障。
4对要保护的建筑加防护措施。
C．冲击波
空气冲击波安全距离Rk按下式计算：
Rk=KkQ1/3
式中Kk——系数，取30；
Q——装药量，6.917kg
通过计算，Rk=57.16m，故只要人撤离到58m以外，不会产生人员伤害。
2.防护措施
由于该烟囱的拆除爆破在建筑物密集的地方进行，为确保周围建筑物与人身安全，除严格遵守爆破施工与安全的有关规定外，还应注意一下事项：
A．设计前必须对被拆对象与周围环境进行详细调查，如了解有无裂缝、有无内衬、周围建筑物的坚固程度、地下水以及管线网络的埋设情况等，以便为设计提供可靠的依据。
B．在周围环境较复杂的情况下，对定向倒塌的方向和中心线需用经纬仪侧量，并准确的将倒塌中心线定位于支撑的爆破部位上。
C．必须严格按设计进行施工，炮孔既要指向烟囱的中心线，又要垂直于烟囱简壁。
D．对烟囱爆破部位隔热层间的煤灰因清理，以防引起煤灰燃烧、爆炸或飞扬。
煤灰粉爆炸有可能会导致烟囱发生倒塌偏转。
E．对烟囱的倒塌方向，可以铺设1m厚的灰渣，并且开挖减震沟，避免地面上的碎石块飞溅出，安全警戒范围要适当增大。
F．起爆前应确切掌握当天的风向和风力，如有与烟囱倒塌方向不一致的风向且风力超过三级时，应停止起爆，防止倒向发生偏转或反向倒塌。
G．为防止飞石，在整个爆破切口部位挂敷一层麻袋和一层草席，并用铁丝捆扎。
H．对周围的构筑物，应拉网包裹，并设置隔离屏障，防止门窗遭到破坏。
I．通过对地形的观察和了解，警戒范围设置为300m左右。
某综合生产车间楼拆除爆破设计
1工程概况
某综合生产车间楼位于昆明市春城路与站前路交汇处，顺春城路而立，是一栋八层楼的框架结构，竣工于1987年7月。
该楼东侧是春城路，距建筑物0.8m有100KV的地下电缆，3m处有架空通讯电缆、高压线和变压器；
南侧是站前路，路对面是居民楼，距建筑物2m有通讯电缆接线柜；
西侧是建筑工地，距离6.3～6.5m外是一正在施工基坑；
北侧也是建筑工地，到建筑物的距离为11.5m。
周围环境示意图见图1。
楼房长46.2m，宽15m，高30.8m。
设内走道，两侧均有楼梯，其中南侧还设电梯。
整栋楼房由52根立柱支撑，立柱平面分布如图2。
其中，底层立柱的断面尺寸为500×
400，配筋为10φ25，二层以上立柱的断面尺寸为400×
400，配筋为10φ20，立柱箍筋全部采用φ8。
横梁断面为240×
600，配筋为顶面4φ22，底面3φ22，箍筋φ8，纵梁的断面均为240×
440，除一层的配筋为顶面4φ18，底面3φ16外，其余为顶面2φ18＋2φ16，底面3φ16，箍筋φ6。
箍筋为一级钢，σp=210MPa，主筋为二级钢，σp=310MPa。
柱子及其纵、横梁为250级混凝土。
整栋楼房采用7级地震设防，可见该建筑物的结构是比较坚固的。
某综合生产车间楼
图1周围环境示意图
图2立柱平面分布图
图3某综合生产车间图
1、爆破方案确定原则
根据爆破技术要求和环境情况，选择爆破方案须遵循以下原则：
（1）爆破产生的震动、飞石、冲击波不得危及周围建构筑物的安全；
（2）能有效控制爆渣范围，不能因坍塌效果而损坏周围建构筑物结构安全，减小对交通的影响；
（3）倒塌解体尽量彻底，爆高控制在机械作业高度范围内，以利于解体构件的破碎清运。
2、爆破方案的选择
根据大楼的结构特点，平面布置以及相对位置，爆破周围环境条件，利用建筑物倾覆失稳原理，采用定向控制爆破拆除方式使大楼倾倒在指定方向和范围内，通过精心设计和采取有效的防护措施将爆破震动、触地震动、爆破飞石、爆破粉尘等爆破危害效应控制在有效范围内，从而满足工程质量要求。
根据生产车间楼各个方向的周边环境西边为建筑工地，南边为居民区，东边为公路，绿化带等都不太适合大楼的倒塌，只有北面的16米长的空地适合作为倒塌的空地。
将大楼设计成两个爆破切口向北定向倾倒。
采用两切口定向倾倒爆破，使大楼在空中解体，折叠触地，后续触地构件折叠在前续已触地构件上，有效控制塌落震动。
采用两切口向北面定向倾倒的爆破方式，具体设计思路为，将大楼1-3层、5-6层各炸出一道爆破切口。
通过延期控制，将大楼分成两个大爆区，自下而上分别为第一爆区、第二爆区。
两个爆破切口闭合后，大楼逐次定向折叠在西侧拆除空地上，如图4所示。
爆破后，大楼向北的倒塌距离在16米范围内，不会对周边建筑产生影响。
爆区划分图
爆破倒塌示意图
第一爆区微差延期示意图
第二爆区微差延期示意图
3、爆破参数的确定
（1）、炸高的确定
立柱爆高HP
HP=K（B+h）
式中K—爆高系数，一般取1.0～2.0；
B—立柱截面边长，B=0.5m，0.4m；
h—立柱最小破坏高度，h=（7.5～12.5）d；
d—底层钢筋直径ф25mm，第二爆区钢筋直径ф20mm。
根据上述经验公式，求得的大楼第一爆区楼层的爆炸高度HP=1.6m，第二爆区楼层的爆炸高度HP=1.3m，结合类似工程经验，实际爆高取值详见表1
钢混立柱
炸高（m）
楼层范围
第二爆区
1.5
5-6层
第一爆区
1.6
2-3层
1.9
1层
（2）、炮孔布置
所有立柱的炮孔起始位置均布设在距离楼面30cm的位置；
钢混立柱有500mmx400mm,400mmx400mm,两种断面类型。
500mmx400mm钢混立柱采用直线形布孔方式如下：
孔距aa=0.4m；
炮孔直径dd=40mm；
孔深L=0.3m；
最小抵抗线w=25cm。
炮孔布置图如图8（a）所示。
400mmx400mm，钢混立柱采用直线形布孔方式如下:
孔距a=0.4m；
炮孔直径d=40mm；
孔深L=0.3m；
最小抵抗线w=20cm。
炮孔布置图如图8（b）所示。
立柱炮孔布置示意图
横梁240mm×
600mm，采用直线形布孔方式如下：
孔距a=0.2m；
炮孔直径d=40mm；
孔深L=0.36m；
最小抵抗线w=0.12cm。
炮孔布置图如图9所示。
纵梁240mm×
440mm采用直线形布孔方式：
炮孔直径d=ф40mm；
（2）、单孔装药量设计
钢混立柱的装药量设计
钢混立柱总装药量可按下式计算
Q=k·
a·
b·
h
式中Q——立柱总装药量，g；
k——单位炸药消耗量，g／m3；
a——立柱横截面长度，m；
b——立柱横截面宽度，m；
h——立柱爆破高度，m。
钢混立柱单孔装药量可按下式计算
q=Q/n
式中q——立柱单孔装药量，g；
Q——立柱总装药量，g；
n——立柱所布置炮孔个数，个。
经过计算得到单个炮孔药量q500x400=80g,q400x400=72g，详见表2。
参数
层数
爆破部位
孔距a
（m）
单耗k
（kg/m3）
单孔装药量q
（g）
第一爆区（1～3层）
500mm×
400mm立柱
0.4
1.0
80（实装90）
400mm×
240mmx600mm横梁
240mmx440mm纵梁
0.2
0.8
0.7
72（实装72）
25（实装25
第二爆区（5--6层）
25（实装25）
各爆区各部位炮孔统计及装药量计算表
立柱
孔数（个）
樑炮孔数（个）
各爆区炮孔数小计（个）
各爆区装药
量小计（kg）
总计
横梁
纵梁
550
560
684
1794
186
总炮孔数2746个，总装药量278kg
288
234
430
952
92
（3）、装药结构
炸药选用乳化炸药，采用孔底集中装药结构。
每个爆破切口底部每个炮孔内放2发起爆雷管，装药结构如图10所示。
装药结构图
爆破网路示意
四、安全技术措施
1、爆破地震效应安全校核
为了控制爆破震动对周围建（构）筑物的影响，采用微差爆破方法，通过减少一次齐爆药量来降低爆破震对周围建（构）筑物的震动影响。
《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定，评价爆破对不同类型建（构）筑物和其它保护对象的振动影响，应采用质点振动速度作为判别标准。
爆破时引起的建筑物地面质点的振动速度V可按下式计算:
（1）
式中Q——齐发爆破总装药量,微差爆破中单段起爆的最大药量，kg；
R——一段最大齐爆药量爆点中心离建（构）筑物最近的距离，m；
——受地形、地质条件影响的系数，一般取
=100；
——与地形有关的地震波衰减指数，取
=2；
——场地修正系数，
=0.3～0.7，一般取
=0.4。
本次爆破最大一次齐爆药量是第一爆区的半秒6段延期总药量30kg，爆点中心距离居民房楼距离为约28m，距建筑工地约18m，代入公式
（1）计算得：
V=0.4×
100（301/3/28）2=0.493cm/s
V=0.4×
100（301/3/18）2=1.192cm/s
根据以上计算结果可知，爆破震动对调度楼引起的最大振速V=0.493cm/s，爆破震动对最近的建筑工地引起的最大振速V=1.192cm/s。
该值小于《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定的钢筋混凝土结构房屋质点振动速度容许3.0～5.0cm/s，因此爆破地震效应不会对周边建筑造成损害。
2、触地震动安全校核
炮孔内药包击发后，大楼在自身重力作用下层层坍塌。
塌落触地震动可采用下式近似计算:
（２）
式中:
Vt——塌落引起的地面振动速度（cm/s）；
I——塌落物触地冲量；
M——下落构件的质量，分层爆破时为第一爆区楼面着地的冲量最大质量M。
M=800t，
g——重力加速度（9.8m/s2）；
H——构件的高度（m）。
本工程中为3～4层质心重心高度，H=15m；
R——观测点至冲击地面中心的距离（m）；
冲击地面中心到居民楼的距离R＝30m，到最近建筑工地的距离R＝20m。
将以上数据代入公式
（2）计算得，大楼塌落触地对调度楼引起的振动速度Vt=3.6cm/s，大楼塌落触地对最近古建筑工地引起的振动速度Vt=4..6cm/s该值偏大于中华人民共和国国家标准《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定的钢筋混凝土框架结构建筑物地面质点的安全振动速度最小允许值3.0～5.0cm/s，但通过减震沟减震措施不会对调度楼造成损害。
3、爆破飞石的控制措施
飞石的飞散距离可根据无覆盖条件下，飞石与单耗之间的关系式Rf=70K0.58计算。
式中：
Rf为无覆盖条件下拆除爆破飞石的飞散距离，m；
K为拆除爆破单耗，K=1.0kg/m3；
计算得Rf=70m。
由于拟爆破拆除大楼爆破部位最高在第8层，高达30.8m,爆破飞石要重点防护。
本次高楼拆除爆破中防护爆破飞石主要采取以下措施:
（1）严格控制药量，最大的利用炸药能量，使其主要用于破碎介质，减少飞石；
（2）加强堵塞；
派专业检查堵塞质量；
（3）每道爆破切口外侧都用竹笆加铁丝封起来，防止飞散物飞出；
（4）采用竹笆麻袋、铁丝网,将爆破立柱部位全部包覆起来；
（5）采用脚手架外挂竹笆、帆布对居民楼、建筑楼进行防护，以及道路利用竹笆进行封挡，进行被动防护；
（6）爆破前拆除大楼时，倾倒一跨保留，可以有效阻挡部分飞石。
4、其他安全措施
为了确保此次爆破圆满成功，杜绝安全隐患，预防事故发生，除了在方案设计和施工中必须遵照《民用爆炸物品安全管理条例》、《爆破安全规程》（GB6722-2003）和相关规范外，在设计上还必须采取以下安全措施：
（1）在设计计算的基础上,通过局部爆破试验，验证并确定合理的爆破参数，使爆破后的效果能够达到该爆松的地方只爆松，该抛出的地方能抛出，从而确保楼体按照设计方案顺利倒塌；
（2）采用符合国家有关生产质量标准的爆破器材，并进行抽样检查。
防止因雷管或炸药的质量问题造成拒爆，或者因雷管延期时间误差过大，打乱爆破的起爆顺序而影响整个楼体的倒塌效果；
（3）采用湿式抑尘技术，控制楼房倒塌解体过程中的扬尘危害；
（4）爆破作业应严格执行《爆破安全规程》（GB6722-2003），爆破时，一切与爆破作业的无关人员和设备撤至爆破安全警戒线外；
（5）炸药、雷管等爆破器材必须专人保管，爆破施工人员需持证上岗，建立严格的收发核销制度；
（5、爆破安全警戒范围
根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）的规定和以往的工程经验分析，此次爆破不会对周围建构筑物造成实质性威胁。
但是为了确保爆破安全，做到万无一失，决定在临爆楼周围划定爆破危险区，爆破安全警戒范围划定为：
在爆破30分钟，爆破危险区内的所有人员，包括大楼周边露天200m范围内人员必须撤离完毕。
爆破安全警戒人员要在公安人员、交警的配合下，严守通往爆破危险区的各个路口，临时阻断交通，直至爆破完毕，经专业技术人员检查并确认安全后，方可恢复正常通行
炸药单耗
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