冷却塔爆破拆除工程1 工程概况阜新发电厂需拆除的 l~4 号冷却塔，塔高 54m，底部最大直径 46m，塔壁呈双曲面形，顶部直径 26．5m，最大壁厚 300mm，最小壁厚 200mm； (见图 1)结构 长径比小，重心低，含筋率为 0.5％，属于钢筋混凝土薄壳结构冷却塔北毗邻主发电车间，距离母线桥 22m，距热水循环管路 5m；西侧距离主变电所 25m，距消防泵房 7m；东侧距离运行使用中的冷却塔 19m，距供热管路 8m；南侧距离保温材料厂 11m发电厂对爆破提出以下要求：(1)周围 厂房和设备的爆破振动速度小于 1．2cm／s;(2)爆炸冲 击波不能损坏周围建筑物；(3)爆破 飞石控制在 lOm 范围内；(4)爆破拆除工程不能影响发电厂正常发电和供电2 爆破方案和爆破缺口范围的确定根据冷却塔的结构特点和爆破周围环境，可供选择的爆破方案为原地坍塌和定向倒塌由于冷却塔已使用 60 余年，经过多次修复，四周风化程度、柱子的坚固程度很不对称，如果采用原地坍塌爆破，在坍落过程中四周破坏不均匀，将会出现任意方向的倒塌，这将会酿成爆破事故，造成重大的经济损失和不良的社会影响，因此决定采用定向倒塌爆破方案。
爆破顺序及方向为：2 号塔对着 3 号塔倾倒；4 号塔对着 1 号塔倾倒；1 号塔对着 4 号塔倾倒；3 号塔对着 2 号塔倾倒采用定向倒塌爆破时，缺口大小是冷却塔能否按设计方向倒塔的关键若爆破缺口过小，倾倒力矩将小于结构的极限弯矩，会出现爆而不倒的现象经过多次计算和论证，取爆破缺口圆角为 0．626×2，保留部分圆心角为0．374×21，冷却塔爆破缺 H 处的周长 115m，取爆破缺口长 72m，保留部分长 43m为了保证定向倾倒的准确性，在爆破缺口两端预先用爆破与乙炔切割相结合的方法各开了两个 7m 长的定向缺口，同时为了减少最后一次爆破的炮孔数，另开了 5 个预先缺口；除此之外，为了确保冷却塔壁触地后彻底解体，预先缺口中的两个缺口高度增加 6．6m由设计资料和试爆结果得知，钢筋搭接处正处于爆破缺口高度范围内，并且钢筋与铅垂线成 30o 角口高度为 2．1m(见图 2)3 钢筋混凝土薄壁结构爆破参数的确定冷却塔爆破部位大部分壁厚为 250mm,只有最下面两排壁厚 300~350 mm,倾倒爆破前进行了局部 试爆在总结分析试爆结果的基础上，最后确定爆破参数如下：(1)塔壁上部 6 排孔距 0.3m、排距 0.3m、上部孔深 0.15m、下部孔深0.18m、上部药量 30g、下部两排药量 60g；(2)圈梁。
孔距 0.3m、孔深 0.2m、药量 60g；(3)支撑腿孔深 0.22m、孔距 0.3m、每孔药量 50g4 起爆网路设计 发电厂厂区内杂散电流较大，辐射电源较多，为了确保安全和提高准爆破率，决定采用导爆索一导爆管雷管起爆系统根据定向倒塌方向要求，起爆点选在爆破缺口中心，导爆索由中心向两侧方向传爆，由左右两根导爆索各引爆 500 发导爆管雷管，民爆管每簇 8 根，共 125 簇左右采用毫秒导爆管雷管，共分五段，即 1、3、5、7、9 段，每段之 间起爆破间隔时间 50ms使用 13g/m 的普通工业导 爆索和 2 号铵梯岩石炸药5 减少爆破振动与触地振动的措施爆破拆除时引起周围建筑物振动的原因是：(1)炸 药爆破 时引起的爆破振动；(2)建筑物在倾倒触地进引起的冲击振动波炸药爆炸引起的振动可按下式计算：式中，v b为质点振动速度，cm/s ；Q 为是大一段 药量，Q=10kg；R 为至药包几何中心的距离，m由表 l 可以看出，爆区周围建筑物和关键机器设备的振动速度远小于发电厂所给定的临界振动速度，所以认为是安全的为了降低落地振动，在触地部位铺设刚度小的缓冲材料，可以减少触地振动；除此之外，为了降低冷却塔塔壁本身的刚度，破坏其整体完整性，在中间部位开了三条高 6。
6m的缺口(见图 2)实践证明，这些技术措施取得了良好的减振效果而实际上，待爆破的 1—4 号冷却塔与主发电车间之间有一条深 2m、宽 1．5m、长200m 的电缆沟，它能够大大降低爆破地震波和触地振动波的强度，起到屏障作用表 l 爆破振动速度 计算值项目 主控室 母线桥 发电车间 变电所 冷却塔距离/s 55 48 50 48 23振速/cm8-10.198 0.245 0.229 0.245 0.7776 爆破飞石的安全防护问题由于冷却塔壁较薄，配筋率较高，并且要求爆破后混凝土飞离钢筋网，因此炸药单耗大(g=1333g／m 3)，则不可避免会 产生爆破飞石，爆破飞石距离(L)与单耗(q)的关系为L=71q0.58为了更有效地防护和控制飞石产生的危害，采用防护排架挂金属网，且金属网上挂湿草袋子的 1 个防护排架，每一个防护排架有 3 层横杆、4~5 根立柱，横杆与立柱之间用铁丝固定，每根立杆与塔壁之间用 8 号铁丝固定，塔壁上预先留有钻孔7 冷却塔倾倒过程中的下坐问题冷却塔倾倒过程中下坐的原因有以下两个方面：(1)下部 3．5m 高的柱子强度不够，在偏心力矩作用下，柱子与 环形基础或者与冷却塔圈梁连接处被破坏，变成可以转动的铰链，如 3 号和 4 号冷却塔(底部 72 根人字柱)；(2)在爆破缺口水平处，在偏心力矩作用下，未爆破部分即保留部分的受拉和受压区相当一部分混凝土被破碎，同时冷却塔壁具有一定坡度，使得支撑部分的强度承担不了垂直方向的载荷被剪切破坏，导致冷却塔下坐，如 l 号和 2 号塔(底部 108 根柱子)。
3 号冷却塔倾倒过程见图 38 爆破效果从 1993 年 2 月 12 日 2 号冷却塔试爆到 3 月 30 日第四个冷却塔爆破解体(地面以上部分) ，历时 48 天，共解体钢筋混凝土约 3800m3，消耗炸药312kg、雷管 8640 发、导爆索 400m，爆破 飞石、爆破振动和空气冲击波的控制范围均在合同要求的范围之内，爆破时发电车间正常发电，主控制室正常供电，爆破 4 座冷却塔没有对发电厂的正常运行产生影响爆破效果见表2表 2 冷却塔爆破效果塔号 1 号 2 号 3 号 4 号偏差角度/（o）5．18 5．19 1．39 0．99实际倒塌长度/m38．6 33．0 41．0 43．0前沿宽度/m 33．0 27．0 27．0 28．5。