中南财经政法大学H130m钢筋砼水塔控爆拆除设计..docVIP

中南财经政法大学30m 钢筋混凝土水塔控爆拆除设计书 1．工程概况 1．1 周边环境 30m钢筋混凝土水塔位于日照市师范大学校区内，因土地开发需将其拆除。烟囱东侧28m处为校园道路，道路外侧为楼房，南侧为空旷场地，其中正南方向47m处有一待拆2层楼房，西侧9.6m为主厂房，，北侧15m有一厂房，东南方向有可供水塔倒塌场地。见环境图1。 1．2结构特征 该水塔塔身高30m，为钢筋混凝土筒式圆形结构，筒身底部5m采用300#钢筋混凝土整体滑模浇筑，5m以上采用250#钢筋砼整体滑模浇筑。底部5m筒身靠外侧布单层钢筋网，竖向钢筋为Ф22，间距10cm，环向为Ф8，间距为18cm。钢筋保护层为2cm。在水塔底部正东1.0m标高处一高1.8m，宽0.6m的出入口， H30m处以上为水柜，水柜高8.55m，半径为6.82m，水柜容积300T，水塔钢筋砼体积约91m3。见图2。 1．3爆破要求 a．水塔按预定方向倾倒。 b．爆破震动及飞石不损坏周围保护对象。   2．1 爆破方案的确定 对于高耸建筑物采用定向爆破，施工速度快、成本低，从待拆水塔的周围环境示意图1可以看出，只有东南一个方向可供倒塌。综合考虑周边环境及水塔本身结构特点，拟采用S30°E定向倾倒的爆破方案。见图1。 2．2 爆前需拆除设施 （1）水塔四周10m范围内及倾倒中心线两侧5m范围内花草、树木需移植。 （2）南侧2层门面楼房需拆除。 （3）爆体倾倒范围内管线拆除。 3．爆破切口设计 3．1 切口形式 采用的切口形式为梯形或四边形，梯形切口又分为正梯形和倒梯形两种。本工程切口均采用正梯形切口。 3．2 切口圆心角θ 切口圆心角直接决定切口的展开长度，而切口长度决定了倾覆力矩的大小。切口偏长，倾覆力矩偏大，支铰易于破坏，不利于水塔的平稳倒塌。通常情况下，爆破切口的长度是以水塔的重力引起的截面弯矩（MP）应等于或稍大于预留支撑截面极限抗弯力矩（MR）为主要依据来确定的。参照类似工程经验，取如下切口圆心角：θ=220° 3．3 切口高度H和展长L 3．3．1切口高度H 据一般工程经验，H=（1/6－1/4）D，其中D为切口处外径。塔身外径为2.4m， 取H=0.8m 3．3．2切口展长L 切口高度 L=（220°/360°）×2.4×3.14=4.6m 3．4 切口闭合角α 切口闭全角α=30° 3．5 定向窗 用风镐开凿定向窗，并用人工采用风镐、手锤、凿子修凿到设计尺寸，并保证两侧定向窗在同一高程。窗内钢筋全部割掉。 3．6 支撑区的处理 支撑区均经强度校核，符合稳定性要求。 切口支撑区轴线两侧1/4预留弧长范围内钢筋预先剥离出来，爆前切断。 切口的相关参数均见图3。 4、爆破设计 4．1 切口爆破参数设计 炮眼直径d: d=40mm 炮眼深度l : l=0.68×18=12cm 炮眼间距a： a=20cm 炮眼排距b： b=a 装药列数N： N=0.8/0.2+1=5排 单孔药量Q： Q=qabB，q为单位体积炸药消耗量，取q=3000g/m3 本水塔爆破采用乳化炸药。 4．2 装药方式与起爆网络 每孔内装两发1段导爆管雷管，采取连续柱状装药方式。装药堵塞完毕后，就近约20根导爆管捆成一束，每束用2发瞬发电雷管串联引爆，然后将电雷管串联接入主线，用GM －300起爆仪起爆。 5．安全校核 5．1 爆破振动安全计算 根据爆区环境可见，受爆震影响最大的是爆体西侧宿舍楼。宿舍楼距待爆水塔9.6m，允许的震速V允=3cm/s，在此条件下所允许的齐发最大装药量为Q，由下式确定： Q=R3（）3/α 式中：R—爆破中心到建筑物的距离m，本设计中为R=10m；V允—建筑物安全振动速度，取[V允]=3cm/s；K、α—地震波传播的介质的系数，根据工程实际，类比相关工程，取α=2.0，K=200；k′—衰减系数，由于装药比较分散，取k′=0.5。 Q=9.23[3/（0.5×200）]3/2=5.2kg 而本次水塔爆破共用药量不超过5.2kg，可见水塔爆破时炸药爆炸产生的震动不会对西侧宿舍楼造成危害。 5．2 塌落震动效应 高耸建筑物的倒塌，必须预防二次震动的危害。建筑倒塌冲击地面引起振动大小与被爆体的质量、刚度、重心高度和触地点土层条件等有关，由下式： VC=0.08×(I1/3/R)1.67 式中：VC为爆破坍塌物触地引起的地表振动速度，cm/s；R为坍塌物重心触地点距建筑物的距离,m；I为坍塌物触地冲量：I=M（2gH）1/2，M为坍塌物的质量，kg；g为重力加速度，m/s2；H为爆破坍塌建筑物重心落差，m。 由待爆水塔的高度及查找相关资料，初估算可知，待