一座鋼混結構水塔的爆破拆除

孔慶亮,吳瑋璠

(杭州人防工程有限公司,浙江 杭州 310002)

1 工程概況

待拆除水塔高36 m,直徑2.3 m,壁厚0.3 m,結構長徑比大,屬鋼筋混凝土結構,水塔南側3.2 m處為民房,北側60 m處為馬路,其他方向無需要保護的建構筑物,施工環境尚屬簡單。

2 水塔爆破方案和爆破缺口范圍的確定

根據水塔的結構特點和爆破周圍環境,可供選擇的爆破方案為原地坍塌和定向倒塌。由于水塔已使用多年,四周風化程度、堅固程度不對稱,若采用原地坍塌爆破,在坍塌過程中四周破壞不均勻,將會出現任意方向的倒塌,因此決定采用定向倒塌方案[1-3]。

采用定向倒塌爆破時,缺口大小是水塔能否按設計方向倒塔的關鍵。若爆破缺口過小,傾倒力矩將小于結構的極限彎矩,會出現爆而不倒的現象[1-6]。經過多次計算和論證,設計取爆破缺口高為1.5 m,取爆破缺口部分圓心角為240°,保留部分圓心角為120°,水塔爆破缺口處的周長7.2 m,取爆破缺口長4.8 m,保留部分長2.4 m。

為了保證定向傾倒的準確性,在爆破缺口兩端預先用炮機與切割相結合的方法各開一個0.8 m長的定向缺口,高度與設計切口高度相同[7-10]。

3 爆破傾倒方向設計

根據爆破現場周圍的環境,選水塔的一面,有一片開闊地的方向,即周圍無任何構建物的方位,設計為水塔的預定倒塌方向,即北方。水塔倒塌方向見圖1。

圖1 水塔倒塌方向示意圖

4 水塔爆破參數的確定

水塔爆破部位壁厚δ為0.3 m,爆破參數如下：

炮眼間距a=(0.8～1.0)δ=0.3 m ；眼排距=b≤a,取b=0.3 m。

炸藥單耗根據相似工程類比經驗,取2.0 kg/m3；

單孔裝藥量Q=a×b×δ×2.0=0.054 kg；……