论文部分内容阅读
摘 要:通过选取合理的爆破参数、装药结构及有效的安全防护措施,在特殊环境下爆破拆除钢筋混凝土结构,并且很好地控制了爆破振动和爆破飞石,取得了预期的爆破效果。
关键词:钢筋混凝土结构;爆破拆除;安全防护
1 工程概况
武钢乌龙泉矿在对车间上料系统通廊进行改造,安装皮带机工程施工中,皮带机设计安装在地下混凝土通廊段,在混凝土通廊原底板下降800mm的地坑内。因此需要对地下混凝土通廊底板进行破除。
1.1 拆除区域结构
拆除区域为长15m、宽1.6m、厚600mm的双层φ16螺纹钢筋混凝土结构,水泥强度为C30,爆区底部为岩土层。
1.2 爆区环境
爆破周边环境较为复杂,紧挨爆区一侧为运输皮带及支架,另一侧为人行踏步,爆区上方2米处为电缆桥,要求在破除作业中必须对通廊内的人行踏步,皮带运输机支架、及其底板进行保护。
2 爆破方案确定
2.1 工程技术要求
本工程在施工过程中,不影响正常生产,工期4天。要求爆后混凝土构筑物要破碎较充分,严格控制爆破振动和爆破飞石,确保厂房和内部设施、各种管线的安全。
2.2 爆破总体方案
穿孔设备为气腿式凿岩机,钻孔直径为38mm,采用垂直打孔、矩形布孔形式。选用2号岩石乳化炸药,其药卷直径为32mm,长度为200mm,每卷质量为0.15kg。
1)分次爆破。根据现场环境和单次允许施工时间,决定分2天,共6次对待爆区进行爆破。第1天进行爆破实验,然后根据实验效果再实施后续爆破。
2)加密布孔。在初步设计孔距和排距后,根据实验爆破效果,可以在孔间补穿空孔,增加爆破自由面,为破碎岩石提供补偿空间。
3)毫秒延时起爆。严格控制单段最大起爆药量和爆破振动,加强飞石防护措施,严格控制爆破飞石,确保通廊内部设施的安全。
2.3 爆破参数
1)孔径:d=38mm。
2)底盘抵抗线:WB=0.2~0.4m,取0.35m。
3)孔深:L=2/3H+σ=420~470mm,取450 mm。
4)孔距及排距:钢筋混凝土结构中,孔距a=(1.0~1.3)W=
0.35~0.455m,在此取a=0.4m。排距b=(0.6~0.9)a=0.24~0.36m,在此取b=0.35m。
5)炸药单耗:根据经验,钢筋混凝土基础炸药单耗为300g/m3,加密钢筋砼炸药单耗为480g/m3,本次爆破中,含有上下两层钢筋网(平面间距为200×200),且施工过程前,无法先对钢筋进行切割,因此炸药单耗取q=450g/m3。
6)单孔装药量:Q=qawh=450×0.4×0.35×0.6=37.8g,取37.5g。
7)装药高度:L1=200÷(150÷37.5)=50mm。
8)填塞高度:L2=L-L1=400mm。
2.4 装药结构
装药时采用孔底装药,正向起爆,装药量为1/4药卷,装药结构见图:
在填塞过程中,采用边装湿石粉,边用粗木棍进行压实。
2.5 起爆网络
将整个爆区分为六块,分六次起爆,每块区域内起爆网络相同,起爆顺序为:由电雷管起爆,然后导爆管孔内延时引爆。
2.6 安全技术措施
1)爆破震动。采用多段多区起爆技术控制爆破震动效应,目的是降低最大一次起爆药量Qmax,爆破震动用下式校核:
Qmax=R3[v/(k1·k)]a/3
式中:Qmax为一次起爆药量,kg;
R为保护目标至爆点距离,m;
v为允许振动速度,cm/s;
k为与地质条件有关系数,取k=150;
a为地震波衰减系数,取a=2.0;
k1为修正系数,取k1=0.5。
若以加油站为保护目标进行震动校核,取v=5cm/s、R=30m,经计算Qmax=464kg;而爆破时最大一响爆药量不超过1kg,所以爆破震动对建筑物而言是安全的。
2)控制飞石。在装填完的炮孔上方覆盖2层带钢丝的废皮带,然后用沙袋将皮带压实。
3)保护电缆桥。由于电缆桥正处于爆区上方2m处,所以必须加以保护,用竹跳板和废皮带将电缆桥下方包住,防止飞石的破坏。
4)在通廊入口处用木板将门封住,防止飞石飞出隔离体。
5)爆破施工前停止设备运行,并将皮带通廊内断电,清除易然物品。
6)加强爆破警戒。爆区周边50m范围派专人警戒。
3 爆破效果
在实验爆破时,由于只有一个自由面,选用的单孔装药量偏小,只出现细数裂痕。在孔间补穿空孔,并将单孔装药量调整为50g后,效果明显,形成了明显的爆破漏斗。在两个自由面形成后,单孔装药量减少到设计标准,后续5次爆破过程,每次爆后钢筋混凝土破碎较好,钢筋完全脱离混凝土结构,切割钢筋后基本不用进行二次破碎,很快就完成了清碴工作。通廊内及周围设施未受任何影响,电缆线完好,未见飞石飞出隔离体。
参考文献:
[1] 汪旭光.爆破设计与施工[M].北京:冶金工业出版社,2012.
[2] 王玉杰.爆破工程[M].湖北:武汉理工大学出版社,2007.
[3] 谢承煜,罗俊,李新星等.复杂环境条件下生料库定向爆破拆除[J].采矿技术,2011.
关键词:钢筋混凝土结构;爆破拆除;安全防护
1 工程概况
武钢乌龙泉矿在对车间上料系统通廊进行改造,安装皮带机工程施工中,皮带机设计安装在地下混凝土通廊段,在混凝土通廊原底板下降800mm的地坑内。因此需要对地下混凝土通廊底板进行破除。
1.1 拆除区域结构
拆除区域为长15m、宽1.6m、厚600mm的双层φ16螺纹钢筋混凝土结构,水泥强度为C30,爆区底部为岩土层。
1.2 爆区环境
爆破周边环境较为复杂,紧挨爆区一侧为运输皮带及支架,另一侧为人行踏步,爆区上方2米处为电缆桥,要求在破除作业中必须对通廊内的人行踏步,皮带运输机支架、及其底板进行保护。
2 爆破方案确定
2.1 工程技术要求
本工程在施工过程中,不影响正常生产,工期4天。要求爆后混凝土构筑物要破碎较充分,严格控制爆破振动和爆破飞石,确保厂房和内部设施、各种管线的安全。
2.2 爆破总体方案
穿孔设备为气腿式凿岩机,钻孔直径为38mm,采用垂直打孔、矩形布孔形式。选用2号岩石乳化炸药,其药卷直径为32mm,长度为200mm,每卷质量为0.15kg。
1)分次爆破。根据现场环境和单次允许施工时间,决定分2天,共6次对待爆区进行爆破。第1天进行爆破实验,然后根据实验效果再实施后续爆破。
2)加密布孔。在初步设计孔距和排距后,根据实验爆破效果,可以在孔间补穿空孔,增加爆破自由面,为破碎岩石提供补偿空间。
3)毫秒延时起爆。严格控制单段最大起爆药量和爆破振动,加强飞石防护措施,严格控制爆破飞石,确保通廊内部设施的安全。
2.3 爆破参数
1)孔径:d=38mm。
2)底盘抵抗线:WB=0.2~0.4m,取0.35m。
3)孔深:L=2/3H+σ=420~470mm,取450 mm。
4)孔距及排距:钢筋混凝土结构中,孔距a=(1.0~1.3)W=
0.35~0.455m,在此取a=0.4m。排距b=(0.6~0.9)a=0.24~0.36m,在此取b=0.35m。
5)炸药单耗:根据经验,钢筋混凝土基础炸药单耗为300g/m3,加密钢筋砼炸药单耗为480g/m3,本次爆破中,含有上下两层钢筋网(平面间距为200×200),且施工过程前,无法先对钢筋进行切割,因此炸药单耗取q=450g/m3。
6)单孔装药量:Q=qawh=450×0.4×0.35×0.6=37.8g,取37.5g。
7)装药高度:L1=200÷(150÷37.5)=50mm。
8)填塞高度:L2=L-L1=400mm。
2.4 装药结构
装药时采用孔底装药,正向起爆,装药量为1/4药卷,装药结构见图:
在填塞过程中,采用边装湿石粉,边用粗木棍进行压实。
2.5 起爆网络
将整个爆区分为六块,分六次起爆,每块区域内起爆网络相同,起爆顺序为:由电雷管起爆,然后导爆管孔内延时引爆。
2.6 安全技术措施
1)爆破震动。采用多段多区起爆技术控制爆破震动效应,目的是降低最大一次起爆药量Qmax,爆破震动用下式校核:
Qmax=R3[v/(k1·k)]a/3
式中:Qmax为一次起爆药量,kg;
R为保护目标至爆点距离,m;
v为允许振动速度,cm/s;
k为与地质条件有关系数,取k=150;
a为地震波衰减系数,取a=2.0;
k1为修正系数,取k1=0.5。
若以加油站为保护目标进行震动校核,取v=5cm/s、R=30m,经计算Qmax=464kg;而爆破时最大一响爆药量不超过1kg,所以爆破震动对建筑物而言是安全的。
2)控制飞石。在装填完的炮孔上方覆盖2层带钢丝的废皮带,然后用沙袋将皮带压实。
3)保护电缆桥。由于电缆桥正处于爆区上方2m处,所以必须加以保护,用竹跳板和废皮带将电缆桥下方包住,防止飞石的破坏。
4)在通廊入口处用木板将门封住,防止飞石飞出隔离体。
5)爆破施工前停止设备运行,并将皮带通廊内断电,清除易然物品。
6)加强爆破警戒。爆区周边50m范围派专人警戒。
3 爆破效果
在实验爆破时,由于只有一个自由面,选用的单孔装药量偏小,只出现细数裂痕。在孔间补穿空孔,并将单孔装药量调整为50g后,效果明显,形成了明显的爆破漏斗。在两个自由面形成后,单孔装药量减少到设计标准,后续5次爆破过程,每次爆后钢筋混凝土破碎较好,钢筋完全脱离混凝土结构,切割钢筋后基本不用进行二次破碎,很快就完成了清碴工作。通廊内及周围设施未受任何影响,电缆线完好,未见飞石飞出隔离体。
参考文献:
[1] 汪旭光.爆破设计与施工[M].北京:冶金工业出版社,2012.
[2] 王玉杰.爆破工程[M].湖北:武汉理工大学出版社,2007.
[3] 谢承煜,罗俊,李新星等.复杂环境条件下生料库定向爆破拆除[J].采矿技术,2011.