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大唐太原第二热电厂冷却塔爆破拆除工程

大唐太原第二热电厂冷却塔爆破拆除工程

  • 分类:事故案例
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2019-04-19 17:53
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【概要描述】完成时间:2004~2005年   工程地点:山西太原   完成单位:中铁三局集团公司   项目主持人及参加人员:自立刚、刘宏刚、张俊兵、徐建中   撰稿人:白立刚     1工程概况   大唐太原第二热电厂始建于1958年,其中1~4号发电机组已超过服务年限,业主决定对超期服务机组及部分设备和建筑物进行改造,需拆除1号、2号、3号冷却塔。由于冷却塔高大且为薄壁钢筋混凝土结构,无法采用人工拆除,故

大唐太原第二热电厂冷却塔爆破拆除工程

【概要描述】完成时间:2004~2005年   工程地点:山西太原   完成单位:中铁三局集团公司   项目主持人及参加人员:自立刚、刘宏刚、张俊兵、徐建中   撰稿人:白立刚     1工程概况   大唐太原第二热电厂始建于1958年,其中1~4号发电机组已超过服务年限,业主决定对超期服务机组及部分设备和建筑物进行改造,需拆除1号、2号、3号冷却塔。由于冷却塔高大且为薄壁钢筋混凝土结构,无法采用人工拆除,故

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完成时间:2004~2005年

 

  工程地点:山西太原

 

  完成单位:中铁三局集团公司

 

  项目主持人及参加人员:自立刚、刘宏刚、张俊兵、徐建中

 

  撰稿人:白立刚

 

 

 

  1 工程概况

 

  大唐太原第二热电厂始建于1958年,其中1~4号发电机组已超过服务年限,业主决定对超期服务机组及部分设备和建筑物进行改造,需拆除1号、2号、3号冷却塔。由于冷却塔高大且为薄壁钢筋混凝土结构,无法采用人工拆除,故决定采用定向控制爆破技术进行拆除施工。

 

  其中,3号冷却塔为钢筋混凝土结构,双曲线形圆筒构造见图1。塔身高70.15m,底部半径29.57m,上部半径14.7m,底部壁厚δ下=400mm,顶部壁厚δ上=100mm。塔身坐落在40对人字支柱钢筋混凝土桁架上,支柱截面为40mm×40mm矩形结构。冷却塔钢筋混凝土总量为1085.2m3,总重为2658t,为国内目前采用爆破方法拆除的高度最高、直径最大的冷却塔。

 

大唐太原第二热电厂冷却塔爆破拆除工程

 

  冷却塔周围有部分建筑物需拆除。但3号冷却塔距重点保护建筑物新建办公大楼的最近距离为24.067m,距砖房28.962m,距游泳池35.866m(见图2)。

 

大唐太原第二热电厂冷却塔爆破拆除工程

 

  2 爆破方案选择

 

  2.1 工程特点与设计要求

 

  (1)周围环境较复杂,必须严格控制倒塌方向。

 

  (2)冷却塔底部直径大,高细比小(1.18),爆破时应防止出现坐而不倒、塌而不碎和爆堆过高的现象。

 

  (3)冷却塔为薄壁结构,钻孔数量多,装药填塞难,易产生飞石,必须加强防护。

 

  (4)起爆网路复杂,宜采用非电毫秒延时起爆技术或多通道四通接力网路。

 

  (5)控制单响药量,确保爆破振动对办公楼不产生任何危害,同时应注意塔身落地振动的影响。

 

  2.2 爆破拆除方案

 

  采用先“开窗口、断钢筋、预留支撑板块”定向控制爆破,然后采用液压破碎锤破碎,挖掘机(或装载机)装运、汽车运输至弃渣厂的机械化施工方案。

 

  2.3 倒塌方向的确定

 

  由于冷却塔结构沿周边对称布设,结构本身对倒塌方向无任何影响,主要根据周围环境条件来确定倒塌方向。由于3号冷却塔右侧为办公楼、砖房和水池,均为保护建筑,设计冷却塔倒塌方向为正北方向。

 

  3 爆破参数的确定

 

  3.1 爆破缺口的设计

 

  3.1.1缺口设计原则

 

  爆破缺口大小、高低、位置是冷却塔能否按设计方向顺利倒塌的重要条件,因此应按下列原则设计:

 

  (1)缺口大小应满足爆破后塔身能在重力作用下,顺利按设计方向倒塌。

 

  (2)缺口必须保证爆破后冷却塔塔身全部落地,即倒塌而不是坐塌。

 

  (3)缺口自身拆除量小,能创造良好的防护条件,塔身落地后,破碎效果好,塔身堆积高度低,以利于清渣。

 

  3.1.2缺口尺寸选择

 

  (1)缺口形式:采用“梯形”缺口;

 

  (2)缺口高度(H):等于人字支柱高度(h1)、支柱环高度(h2)、塔身缺口高度(h3)之和,总高约8m;H= h1+h2+h3,见图3。

 

大唐太原第二热电厂冷却塔爆破拆除工程

 

(注:图中阴影部分为预拆除部分,一般用破碎锤预拆除;

 

每个预留支撑块不小于3.0m。;支柱环只切三个缺口)

 

  (3)缺口长度:根据缺口各组成部分的作用不同取不同长度,其中,人字支柱长度L1=1/2S,支柱环长度L2=220/360s,塔身缺口长度L3=230/360s,式中S为该处的塔体周长。

 

  3.2 爆破参数

 

  爆破参数见表1。

 

大唐太原第二热电厂冷却塔爆破拆除工程

 

  注:表中参数随塔体壁厚变化而变化。

 

  4 起爆网路

 

  由于冷却塔爆破面大、孔多,保证每个药包均能起爆是爆破成败的关键,若采用电爆网路,其数量太多,需起爆电源能量很大,很难满足,故本次爆破决定采用多通道四通网路。将每个柱子支柱环缺口作为一个单元体,每一单元体上8~12个孔用2发l号毫秒雷管连接成独立单元体,每个独立单元体采用多通道四通网路连接,每个单元体由4~8个通道组成,确保药包全部可靠准爆。

 

  5 防护措施

 

  5.1 覆盖防护

 

  (1)强防护。主要用于支柱底部l~1.5m,支柱环及塔身支撑板块的下部3~4孔。支柱强防护采用两层打湿草袋包裹两层沙袋堆码。支柱环及塔身支撑块强防护采用三层草袋捆绑在竹夹板上作第一层防护,外挂胶袋两层。然后用8号铁丝捆牢。应做到接头部分必须搭接,搭接宽度不小于50cm,上下两端也必须大于孔位50cm。必要时外部加钢丝网层。

 

  (2)一般防护。主要用于支柱上部及支柱环和塔身上部炮孔,因为为了保证爆破缺口炸碎炸透,底部3~4孔层加大药量,而上部药量逐渐减少,上部仅起松动破坏,故采用一般防护。一般采用一层竹夹板加三层草袋捆绑防护。

 

  (3)底层防护。有条件时用2~3层沙袋防护,可杜绝飞石产生。

 

  5.2 保护性防护

 

  对于需要保护的电缆、管道等设施进行保护性防护,若有管槽,则在管槽上盖钢板后堆沙袋三层,对于较近楼房及需保护建筑可用竹笆吊挂进行保护性防护。

 

  5.3 落地防护

 

  在冷却塔倒塌方向,用沙袋、炭渣或土堆砌宽2.0m、高1.5m的防护带,以减少冷却塔触地飞溅,减小落地振动造成的危害。

 

  6 爆破效果

 

  爆破按设计要求倒塌,无后坐现象,整体爆堆高约4m,固定建筑及设备安然无恙,爆破达到了预期的效果和目的。

 

  通过70.15m高冷却塔的爆破,有以下几点体会:

 

  (1)缺口形式、复合缺口高度、缺口长度的确定,是确保冷却塔倒塌的关键所在;

 

  (2)塔底水池在倒塌一侧必须全部清除,否则将影响倒塌效果;

 

  (3)大型双曲线形薄壁钢筋混凝土圆筒,在爆破过程中只要发生扭曲,就能确保其倒塌,且破碎效果良好。

 

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