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广州石化总厂造粒塔爆破拆除工程

2011-05-31 责任编辑:朱亮亮

完成时间:20043

工程地点:广州市黄埔区广州石化分公司厂区

完成单位:广东中人爆破工程有限公司

项目主持人及参加人员:蔡伟、化一栋、贾云峰、聂永祥、赵全顺、张兴东、崔公文

撰稿人:化一栋

 

1   工程概况

1.1 周围环境

根据广州石油化工总厂技术改造的需要,拟对原化肥厂的造粒塔及与其配套的梯子间和设备装置楼实施爆破拆除。待拆建筑位于石化总厂大院内,西侧45m为制氢车间,东侧200m为待人工拆除的低矮生产车间,南北两侧约100m内为待拆的低矮建筑群。梯子间东侧和造粒塔相距1.5m,西侧和设备装置楼相距2m

1.2 结构特点

(1)造粒塔。造粒塔为圆形筒仓,总高68.33m,内径ф20m,钢筋混凝土剪力墙体,内外双层钢筋,混凝土标号为250号。10.5m以下段壁厚为350mm10.5m以上段壁厚为200mm。简体混凝土体积为971.6m3。筒内在地面上3m6m处有混凝土框架平台,混凝土体积约151.33m3。造粒塔待拆混凝土总体积为1122.93m3

(2)梯子间。梯子问为矩形断面直筒,占地面积为8.2m×2.7m=22.14m2,筒高75.4m,剪力墙体,壁厚200mm。混凝土体积为351.65m3

梯子间内间隔成电梯间和行人楼梯间。

(3)设备装置楼。为“L”形框架结构,北侧一跨高47m,南侧的四跨高19m,柱体断面为160cm×120cm130cm×80cm70cm×70cm三种。计算得总建筑面积为2083.2m2

 

2   爆破设计方案

2.1 总体方案

根据待拆构筑物的周围环境和结构情况,拟对三座建筑采用毫秒延时定向控制爆破方法拆除。设计爆破造粒塔向正东倒塌,梯子间和设备装置楼向正南倒塌。

2.2 设计的原则和要点

(1)选择合理的倒向,设计合理的爆破缺口;

(2)对非承重结构进行预拆除,对造粒塔爆破缺口进行可靠的预处理;

(3)严格控制总装药量,尽可能减少一次齐爆药量;

(4)合理设计延时分段,选择可靠的起爆网路;

(5)对附近的设备和地下管网进行振动监测。

2.3 预处理工作

(1)造粒塔。首先在爆破缺口两边开设三角形定向窗,然后在107.5标高处的窗口下开凿宽lm、高6.5m的矩形缺口,最后在爆破缺口反向保留部分的101标高处用风镐开设一条20cm宽的缝,将外层钢筋切断。

(2)梯子间。在两侧开三角形定向窗,内部的楼梯及电梯井的隔墙用人工处理两层高。倒塌方向正中开凿一个高2m、宽1m的洞口。

(3)设备装置楼。将13层的所有非承重墙体人工预处理埋掉。l2层所有钢结构构件预先拆除。

2.4 爆破缺口高度的确定

(1)造粒塔。外径达20.7m,为了保证爆破缺口上下边闭合时塔体的重心偏移出简体的外沿,计算得缺口高6.5m。为确保其可靠,取缺口高为7m

(2)梯子间。依据重心偏移原则,算得炸高为0.9m。考虑到梯子间的矩形剪力墙的特点,实际爆高取2m

(3)设备装置楼。南侧三层部分的炸高为两层;北侧47m高的部分,炸高为三层;立柱炸高,一层为2.5m,二层为1.8m,三层为1.2m

2.5 爆破参数设计

依据本公司多年的类似工程经验,炸药单耗选择:

(1)造粒塔和梯子间,q=2.5kgm3

(2)设备装置楼,一层q1=1.5kgm3;二层q2=1.2kgm3;三层q3=1.0kgm3

主要钻爆参数见表1

2.6 起爆网路

2.6.1  网路选择

为保证起爆网路的可靠性,选用非电复式起爆网路。

2.6.2延时分段设计

(1)造粒塔。孔内用HS2,孔外用MS3MS6

(2)梯子间。孔内用HS5,孔外用MS3MS4

(3)设备装置楼。孔内用HS2HS3HS4HS5HS6,孔外用MS2

延时分段设计见表2

2.7 爆破安全设计

2.7.1爆区安全环境评估

由于爆破体位于石化厂区内,安全要求相对较高。从爆破体所处的周围环境来看,除了散装仓库上方的管网对爆破飞石要求较高外,其他可拆除物只要精心设计,精心施工,重点防护,即可将爆破振动的危害控制在最低限度,因此本次大规模的拆除爆破能够保证周围的生产车间和地下管网的安全。

2.7.2爆破安全距离计算

爆破振动控制计算:

式中v——建筑物允许的地面质点振速,cms(爆破安全规程规定值为v=2cms)

K′——地震波强度修正系数,一般为O.30.5

K、α——与地质条件和地震波衰减有关的系数,一般取K=150,α=1.5

R——群药包几何中心到被保护建筑物几何中心的距离,m

Q——允许一次最大起爆药量,kgQ31.4kg

在校核中,取R=45K=0.3,则

可确保制氢车间和各种管线的安全。

2.7.3爆破飞石和冲击波验算

(1)爆破飞石验算:S=v2/g

式中S——飞石距离,m

V——碎渣初始速度,取20ms

G——重力加速度,10ms2

计算得:S=40m

(2)爆破冲击波验算:

式中RK——爆破冲击波安全距离,m

Q——最大一次起爆药量,Q=18kg

计算得:RK=65.5m

所以,选择倒塌方向警戒范围为200m,侧后方150m是安全可靠的。

2.7.4防护措施

对爆破产生的危害,采用竹笆、草袋、铁丝网、安全网、彩条布和砂袋等进行防护,具体措施是:

(1)覆盖性防护,对于爆破部位用草袋多层包扎,有的部位可视情况外加一层铁丝网。

(2)近体防护,对造粒塔和梯子间外侧另挂一层竹笆。

(3)保护性防护,设备装置楼西侧2m处可搭设一道竹竿栏栅,高度超过爆裂口约1.5m,挂安全网或彩条布。

(4)减振防护,在造粒塔和梯子间倒塌前方分别堆放23道砂袋减振墙,高1.5m,宽2m,长度分别为20m6m

 

3   爆破效果

2004318上午10时,广州石化总厂68m高的大型造粒塔、75m高的电梯间和47m高的尿素框架、水解框架爆破后倒塌,临近的炼油设备未遭到任何破坏,爆破效果良好。

摘自《中国典型爆破工程与技术》