复杂环境下钢筋混凝土基础爆破拆除实践.pdf

1 O 第 3 O卷 个阶段爆破 ， 第一阶段爆破深度为 2 m， 第二阶段爆破 深度为 2 7 m。每个阶段第 1部分和第 部分爆破体 分5 次爆破。首先在第 1 部分爆破体上打试验孔进行 试爆， 取得相应的爆破经验及参数， 本文介绍第一阶段 基础拆除爆破。 2 爆破参数 从提供的施工图纸可知， 球磨机基础钢筋密集 ， 在 3处地方布有工字钢 ， 打孔位置避开钢筋。结合试爆孔 爆破情况应考虑适当增加炮孔密度， 控制单孔装药量和 单响药量， 选择合理的爆破参数， 确保爆破施工安全。 2 1 炮孔布置 采用 7 6 5 5气腿式凿岩机钻孔 ， 孔径为 4 0 mm， 钻 孔深度为 2 m。根据爆破体实际尺寸与布筋情况 ， 每 次爆破取最小抵抗 线 3 0 04 0 0 mm， 孑 L 距 3 5 04 0 0 m m， 排距 2 0 0 4 0 0 m m， 布置梅花孔或者多排孔。爆 破体炮孔布置平面图如图 2所示。 虽 屠 萤 图 2 炮孔布置平面( 单位 ： mm) 2 2 装药量 本次基础拆除爆破使用 炸药为直径 3 2 mm的卷 状乳化炸药。根据 以往经验 ， 钢筋混凝土基础炸药单 耗取 3 0 0 g m ， 加密钢筋砼炸药单耗取 4 8 0 g m 。根 据实际试验孔爆破情况 ， 控制炸药单耗为 4 2 0 g m 左 右 ， 第一阶段 5次爆破炮孔总数为 4 4个 ， 爆破钢筋混 凝土总体积为 1 9 m ， 总装药量为 7 9 5 k g ， 炸药单耗为 4 1 8 g m 。第一阶段 5次爆破装药情况如表 1 所示 。 表 1 爆破装药情况 2 3 装药结构 拆除爆破的药包 多， 而每个药包的药量大部分在 几克至几十克之间， 往往雷管的长度大于药包的高度， 为了保证炸药爆炸完全 ， 药包 中的炸药应尽可能包裹 在雷管周围 ， 这时候的药包在炮孔 中是不耦合 的 J 。 炮孔深度 2 m， 分 2层装 药。下层装 每孔 装药 量 的 2 3 ， 堵塞一个直径 2 5 m m、 长 2 0 0 mm的报纸卷， 堵塞 5 0 0 mm炮泥； 再装每孔装药量 的 1 3， 堵塞一个直径 2 5 mm、 长 2 0 0 mm的报纸卷 ， 最后堵塞 8 0 0 mm炮泥。 边装入炮泥边用炮棍捣实。 2 4 起爆网络 本工程采用非电毫秒微差导爆管雷管并联爆破网 络。起爆网络采用 2 、 3 、 4 、 5 、 6段毫秒微差雷管 ， 同孔 采用同段雷管起爆 ， 每层药包 中插入一个雷管。为控 制单响药量 ， 同段雷管 同时起爆炮孔数不超过 3个孔 ， 雷管段数安排如图2 所示。孔外起爆雷管采用一段毫 秒雷管， 雷管起爆导爆管时采用反向连接方式。 3 爆破安全与措施 本次爆破环境复杂 ， 爆破时车间内选矿设备必须 正常运行， 新城金矿要求设备安全振动速度控制在2 5 c m s 以内， 为确保厂房和选矿设备完好无损， 考虑的 主要爆破拆除安全 问题有 ： 爆破震动、 爆破冲击波和爆 破飞石。 3 1 爆破震动 爆破震动安全允许距离 尺按式( 1 ) 计算 J ： = ( ) Q ( 1 ) 式中 Q为炸药量， 齐发爆破 为总药量 ， 延时爆 破为最 大一段药量， k g ； V为保护对象所在地质点振动安全允 许速度， c m s ； K、 o分别为爆破点至计算保护对象间的 地形、 地质条件有关 的系数和衰减指数 ， 当 K=1 0 0 、 n：1 5 时 ， 5次 爆破振动安 全允许 距离如 表 2所示 。 由图 1可知运行设备距离最 近爆破体距离为 5 5 m， 由式( 1 ) 计算出5 次爆破中最大段装药量爆破震动安 全允许距离为 1 0 2 m 。由此可知， 即使采用多段毫秒 微差爆破， 爆区环境 中也没有足够的安全距离。为保 护选矿车间运行设备 的安全 ， 必须采取进一步的减震 措施。 在爆破安全距离不足的方 向挖宽 5 0 c m减震槽 ， 减震槽深度为 2 2 0 c m， 减震槽两端超过爆破体边缘 4 0 c m， 减震槽设计如 图 1所示。用加拿大生 产的 b l a s t m a r e 爆破震动仪监测爆破震动产生的速度 ， 监测数据 如表 2所示 。对监测数据线性 回归得出回归方程 ， 得 到 K= 6 7 5， a= 1 7 5 。垂直向线性 回归方程如图 3所 第 5期 范作鹏等 ：复杂环境下钢筋混凝土基 础爆破拆除实践 示 。修正爆破震动安全允许距离公式如式 ( 2 ) 所示 。 表 2 爆破震 动安全允许距离 I nWS D) 图 3 垂 直向线性 回归方程 R = ( ) 而 Q ( 2 ) 由式 ( 2 ) 可以得到修正爆破震动安全距离 ， 如表 2 所示。由表 2可知挖减震槽后爆破震动安全允许距离 最大值为 5 4 3 m， 由图 1 可知爆破体 中心距离须保护 对象为 5 5 r n ， 此时爆 区环境 中有足够 的安全允许距 离 ， 能够满 足 运 行设 备 震 动 速 度小 于 2 5 e r r L s的 要求。 3 2 爆破冲击波 空气冲击波对人员 的最小允许距离 尺 按式 ( 3 ) 计算 j ： R1=2 5Q T ( 3 ) 式 中 q为一次爆破的炸药量 ， 秒延时爆破取最大分段 药量计算 ， 毫秒延 时爆破按一次爆破 的总药 量计算 ， k g 。5次爆破冲击波安全允许距离如表 3所示 。 表 3 爆破冲击波安全允许距离 由表 3可知 ， 对于人员爆 破冲击波最小安全距离 为 3 0 8 4 m， 爆 区环 境 中没 有足够 的安全 允许距离 。 所以每次爆破时 ， 起爆线须拉 到距离爆破体 1 0 0 m的 车间外 ， 施工人员和车间工作人员都必须撤 出车间 ， 撤 到距离放炮中心 4 0 m以外 的地方。为防止 冲击波对 窗玻璃的破坏 ， 应打开安全允许距离以内的窗户玻璃 。 3 3 爆破飞石 爆破飞石距离与爆 破的种类 、 药包参数 、 堵塞 长 度 、 部位及质量 、 地形 、 地质以及风向、 风速等有关 ， 可 按式 ( 4 ) 进行估算 J ： L =2 0 K n W ( 4 ) 式中 为爆破飞石最远距离 ， m； 为爆破作用指数 ， 这 里取 1 2； W为最小抵抗线 ， 这里取 0 4 5 m； K为安全 系数 ， 一般取 1 01 5 ， 这里取 1 5 。由此计算可得 ： L =1 9 4 I n。 由式 ( 4) 可知 ， 个 别 爆破 飞 石最 远 距 离可 达 到 1 9 4 m， 爆区环境 中没有足够 的安全允许距离 ， 必须加 强飞石 的安全控制措施 ： 严格按设计装药 ； 控制 堵塞长度 ， 堵塞要密实 、 连续 ， 堵塞物 中应该避免夹杂 碎石； 爆破前应清理干净爆破体上部的废石； 爆 破体上垫沙袋 ， 上 面再覆盖钢板 ； 爆破体 四面用厚 1 2 m m和 1 5 m 6 m钢板 围在爆破体周 围， 钢板与钢 板之间焊接在一起 。 4 爆破效果 球磨机基础第一阶段 5次成功爆破。爆破后混凝 土破碎 ， 露出钢筋 ， 块度适中。采用多段毫秒微差爆破 方式控制单响药量 ， 通过挖减震槽方法达到了减震 的 目的。减震槽的存在增加 了一个 自由面 ， 减小 了炸药 单耗 。5次爆破用 b l s a t m a r e爆 破震动 监测仪进行 测 震 ， 根据监测数据修正了爆破震动安全允许距离公式 。 在相距爆 破 中心 5 6 m 的地 方 最 大震 动 速 度 为 2 c m s ， 符合新城 金矿 提 出 的爆 破 震 动速 度低 于 2 5 c m s的要求 。爆破 冲击 波未对周围设备和窗户玻璃 造成影响。用钢板盖在爆破体 的周 围， 爆破飞石控制 在防护范围内， 距离爆破中心 5 8 m以外 的运行设备 安然无恙。 参考文献 ： 1 沈立晋爆破地震波传播特性极 其效应 研究 D 焦作 ： 焦作 工 学院 ， 2 0 0 1 2 张云鹏 ， 甘德清 ， 郑瑞春拆除爆破 M 北京 ： 冶金工业 出版社 2 0 0 2 3 金骥 良， 顾毅成 ， 史雅语 建筑物 拆除 爆破设 计与施 工 M 北 京 ： 中国铁道出版社 ， 2 0 0 4 4 G B 6 7 2 2 2 0 0 3 ， 爆破安全规程 s 5 翁春林 ， 叶加冕工程爆破 M 北京 ： 冶金工、 l 出版社 2 0 0 8