磚砌水塔定向爆破拆除實踐

1　工程概況
淮北市供電局住宅區內有一水塔因建設需要,決定予以爆破拆除。水塔高約28 m,塔身為圓筒形,下部直徑約4.0 m,壁厚約0.49 m,墻體為75#紅磚、水泥沙漿砌筑;塔身下部西側開有高2.0 m,寬0.8 m的門洞。塔頂部的水罐為鋼筋砼結構,直徑為4.0 m,壁厚為0.25 m。待爆水塔北側2.5 m處地下有煤氣管道,3.5m處有一圍墻,圍墻外為交通道;南側25 m、西側6m分別為居民樓;東側3 m處為住宅和辦公區地下自來水主管道,埋深0.3~0.4 m;50 m處為一圍墻,圍墻外為居民區。爆破作業環境見水塔環境平面示意圖。
2　爆破方案及爆破參數
2.1　爆破方案
根據水塔周圍環境,水塔主體采用控制爆破定向傾倒的方案,傾倒方向為正東。
2.2　爆破參數
1)炮孔深度:l =0.68δ,取l =35 cm;
2)炮孔間距:a =0.95l,取a =35 cm;
3)炮孔排距:b =0.85a,取b =30 cm;
4)爆破切口:爆破切口采用矩形切口[1~3]。這種切口設計和施工簡便,如果預留支撐部分強度適當,在不影響傾倒方向的情況下會發生少量后坐,有利于水塔筒體的解體。切口高度h>2.0δ,取h=1.2 m。按此高度需布置4排炮眼。切口水平長度:L =7πd/12=7.32 m。根據孔網參數和布孔范圍,在水塔傾倒中心線兩側對稱布置炮孔。按設計需要布孔84個,因開設定向窗,實際布孔76個。
5)裝藥量
單孔裝藥量:q = kabδ式中,k為炸藥單耗,此處取k =1 000 g/m3,計算得:q =51 g,取q =55 g,共需2#巖石銨梯炸藥4.18 kg。
6)起爆網路
采用5段毫秒微差串聯電爆網路一次起爆。每段起爆8~12個炮孔,最大一段起爆藥量0.66 kg。
3　安全技術措施[4,5]
3.1　預處理
爆破施工前,用磚砌筑封閉西側門洞,封堵厚度與水塔壁厚相同。斷開并部分(主要指下部)拆除水塔內的上下水管道和角鋼懸梯。為控制切口形狀和范圍,用風鉆預先開設2個定向窗,定向窗高與切口設計高度h相同,寬約0.34 m。
3.2　地下自來水管道的保護
根據甲方要求,爆破期間不能停止供水管道的供水。為防止水塔觸地后損壞淺埋在地下的水管,爆破前,在水塔倒塌寬度范圍內沿水管長度方向挖開一條長3 m、寬約0.5 m、深約0.5 m的溝槽,使水管上方及側向露出,然后在溝槽上覆蓋兩層厚約
1.0 cm的鋼板。
3.3　提高起爆網路可靠性
1)采用同廠同批生產的電雷管,雷管電阻值之差不超過0.2Ω。
2)連接網路時,剪除雷管腳線多余的長度部分,降低網路總電阻。
3)因在雨天施工,為防止網路漏電,網路中各接頭用多層防水膠布嚴密包好。
4)采用煤科總院爆破技術研究所研制的FMB-100高安全發爆器,該發爆器在充電時進行自檢,若峰值電壓不夠,或外接負荷超限時會予以提示并閉鎖(不放電),從而進一步提高起爆網路可靠性。
3.4　爆破飛石防護
在整個爆破切口部位(包括定向窗)及其周邊0.3~0.4 m范圍內掛敷三層草袋和二層竹笆片。
4　爆破效果
起爆后,水塔準確按設計方向傾倒,后坐約0.6m。塔身因傾倒過程中少量后坐及觸地時沖擊地面已大部分解體,頂部水罐也因沖擊地面出現多處開裂,大部分可人工處理。因爆破產生的碎磚塊最遠拋擲距離小于3.5 m。經爆破后清理表明,網路中所有雷管均準爆。爆破達到預期目的。