3.5.冷却塔爆破设计

(2)个别飞散物计算与防护 R=70q0.58
将炸药单耗q=1.3kg/m³带入R=70q0.58=70×1.30.58≈81.5m 采取以下技术措施控制个别飞散物的飞散距离。 （1）严格按设计药量装药,保证填塞质量；
（2）在立柱、塔壁的爆破部位用草袋、竹笆、工程防护网进行三层防 护,将个别飞散物的飞散距离控制在30米以内。
中C试卷实例
某电厂改扩建需爆破拆除1座钢筋混凝土双曲线冷却塔，冷却 塔高95m，底部直径60m、上部直径32m，高宽比1.6。筒壁厚70cm （底部）至14cm（喉部）不等；下部为24对预制钢筋混凝土X型支 柱，截面550mm×650mm，高11.5m。环圈梁截面550mm（厚） ×1200mm（高）；立柱主筋为14φ 25mm，箍筋为φ 10mm × 150mm； 筒壁底部双层网状配筋，钢筋直径φ 16mm × 200mm × 200mm。周 围环境为：北侧40m为设备仓库；西侧20m为高压输电线；南侧36m 为油气管道；东侧120m为办公楼。
1.工程概况
(1) 建筑结构 某电厂待拆1#冷却塔筒底支撑结构为40对人字斜支柱，立柱部位直 径71.7m,截面尺寸为40× 40cm，柱体长为6.3米，垂直高度5.8米。圈梁 直径67.9m,圈梁厚为50cm，高为160cm。塔壁爆破部位厚度为40cm，直径 65m。地面以上筒身高为90米，地面以下水池深2米。
将以上数据代入V=K(Q1/3/R)α cm/s
V电站=K(Q1/3/R)α = 32.1(821/3/220)1.57 ≈0.07 cm/s V电塔=K(Q1/3/R)α = 32.1(821/3/100)1.57 ≈0.24 cm/s
运行中的水电站及发电厂中心控制室设备的安全允许振速值为 0.9cm/s,此次爆破产生的振动速度(0.07 cm/s)对发电厂的配电设 施与输电设施是安全的。
(4)起爆网路。用“大把抓”
将炮孔中导爆管雷管每20发抓
为一把，用两发MS1非电雷管过
桥传爆。
用非电导爆管和“四通” 元件将孔外传爆的非电雷管连
孔外过桥雷管
成复式传爆网络。激发枪起爆
孔内非电导爆管雷管
导爆管网络 点火站
起爆网络连接示意图
6.预拆除设计
(1) 淋水装置预拆除 用液压剪在冷却塔倾倒的轴线上剪断一对人字支柱，并在圈梁上 开出4m的缺口，供拆除机械进入水池内拆除塔内的淋水装置。 (2) 冷却塔筒身预拆除 用高炮机在爆破切口内每隔2.5m开设窗口,窗口宽高各为2.5m。 (3)圈梁预拆除
将切口长度范围内的圈梁用液压剪以大致相等的长度剪段5处, 每处剪断长度为3m。
7.爆破安全设计
(1)爆破振动
V=K(Q1/3/R)α 式中： K—与介质和爆破条件因素有关的系数。《工程爆破理论与 技术2004》推荐K取32.1； Q—一次单段最大药量。 本爆破为84kg R—爆源至保护物的距离，距变电站220m,距高压电塔100m a—衰减系数。 《工程爆破理论与技术2004》推荐α 取1.57
40 0.22 0.27 0.35 0.35
7 1400 1274
66 84
5.装药、填塞与起爆网路设计
(1)装药。使用φ 32乳化炸药。每个孔中放一个药包。每个药包装一 发非电导爆管雷管。
(2)雷管。孔内选择MS3导爆管雷管,传爆元件由MSI传爆雷管、导爆管 和四通组成,击发元件使用击发枪。
(3)填塞。填塞材料选用湿砂拌15%左右的水泥,逐层填装,逐层捣实, 保护导爆管。
50
198° L2=(198/360)π D2=117.3 9.9m
40
180° L1=(180/360)π D2=112.5
4. 爆破参数选择
(1)塔壁 最小抵抗线：W=0.55δ （δ 为切口位置壁厚）=0.55×40=22cm 孔距：a=1.6W=1.6×22≈35cm 排距：b=1a=35cm 孔深：L=2/3·δ =27 cm 单排孔数：n=50%切口弧长/a=0.5×127.5/0.35=182个 排数：m=切口高度/b=2.5/0.35=7排 总孔数N=mn=182×7=1274个 单耗：q=1400g/m3 单孔药量：Q=q·a·b·δ =1400×0.35×0.35×0.4=68.6g 取66g 壁总药量=QN=66×1274=84084g≈84kg
(3)对人字型组合立柱采取浅孔爆破方法。
(4) 将切口长度范围内的圈梁用液压剪以大致相等的长度剪段5处,每 处剪断长度为3m。
(5)由于冷却塔位于电厂厂区内，为避免在施工过程中外来电流的作 用导致误爆、早爆事故，起爆器材全部采用非电起爆系统。
3. 爆破切口设计 （1）切口形式 采用倒梯形切口
(2)切口高度（H）设计 切口总高度包括人字柱高度h1，圈梁高度h2，塔身切口高度h3三部 分组成
（2）立柱
人字型立柱爆破部位，从底部向上2米和从圈梁处向下2米连续钻孔 炸毁，中间部分不爆破。
最小抵抗线：W=1/2·δ （δ 为切口范围内立柱截面尺寸） =1/2×40=20cm
孔距：a=2W=2×20=40cm 孔深：L=2/3·δ =27 cm 单柱孔数：n=炸高/a=4/0.4=10个（上下各5个） 总孔数量：20×2×10=400 单耗：q=1000g/m3 单孔药量：Q=qBaH=1000×0.4×0.4×0.4=64g 取66g 立柱总药量=400×66=26400g
1
围墙 平房
厂房
厂区道路
3
办公楼
办公楼
H=60
办公楼
警戒线
警戒线
平房
厂区道路
警戒示意图
平房 住宅楼
住宅楼
厂门
说明：1~4为待爆冷却塔； 单位：m
设计
审核 日期
围墙
湖南中人爆破工程有限公司
天津杨柳青电厂冷却塔爆破拆除 警戒示意图
2.爆破方案的选择
(1) 1号冷却塔倾倒方向为南偏西15°方向
（2）对冷却塔塔体采取开窗口、断钢筋、预留支撑板块(预留支撑壁 和拆除的窗口宽度各为2.5m,窗口高度2.5m) 、浅孔爆破等方法。
0.55δ
孔距 a/m
1.4W-2W
排距 b/m
0.85a - 1.0a
4.塔壁爆破单耗
钢筋混 δ 凝土壁 q
0.3 2.0-3.0
0.4 1.4-2.1
0.5
0.5-0.7
1.2-1.5 1.0-1.2
说明
材料强度较高、配筋较密时取较大系数值，材料强度较低
时取较小系数值
5. 支柱爆破参照楼房爆破参数选择
爆破参数与装药量计算成果表
项目
人字立柱
截面尺寸
0.4m×0.4m
孔径 d
（mm)
40
最小抵抗线W （m)
0.2
孔深L
（m)
0.27
孔距a
(m)
0.4
排距b
(m)
排数
单耗q (g/m³)
1000
孔数n
(个)
400
单孔药量Q (g)
66
部位药量 （Kg）
26.4
总药量
（Kg）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
110.4
塔壁 0.4m厚
(2)待拆建筑物周边环境 冷却塔东侧30米有施工临时平房;南侧150米范围内为空地;西侧距待拆 2号冷却塔25米，距电厂配电站约220m;北侧100米处有一条东西走向的高 压输电线路(线塔)和厂区院墙，院外是一条简易公路。
高压线
简易公路
北
民房
警戒线
变电站
平房
平房
H=70
4
平房
平房
H=90
2
平房
H=90
设计参考
1.切口圆心角
爆破目标
爆破部位
冷却塔
钢筋混凝支架 与圈梁
钢筋混凝土塔壁
切口圆心角 Φ
180～198°
切口弧长 L ＝Φ πD/360
0.5～0.55
216～225° 0.6～0.625
2.切口高度 立柱高+圈梁高+塔壁爆破高度≥8m
3.塔壁爆破参数
孔深（外） L/m
2/3δ
最最小抵抗线 W/m
设计内容应包括(但不限于):爆破方案选择、爆破参数设计、药量 计算、起爆网路设计、爆破安全计算等，及相应的炮孔布置图、爆破网 路图、药量计算表等。
H=h1+h2+h3 =5.8+1.6+2.5=9.9m 根据类似工程经验,当H≥8时,冷却塔能够顺利倒塌解体
（3）切口长度（L）设计
结构名称 塔壁 圈梁 立柱
规格 外径/m D3=65.0 D2=67.9 D1=71.7
切口圆 壁厚/cm 心角
切口弧长 /m
切口高度 /m
40
225° L3=(225/360)π D3=127.5