一种钢混结构挡渣墙浅孔松动爆破拆除方法与流程

本发明属于工程爆破与钢混结构技术领域，具体涉及一种钢混结构挡渣墙浅孔松动爆破拆除方法。

背景技术：

钢筋混凝土结构，即钢混结构，是一种常见的建构筑物结构形式。近年来，随着我国经济的持续发展，不断有大量的钢混结构建构筑需要拆除。常用的钢混结构拆除方法有人工拆除法、机械拆除法及爆破拆除法等，其中，人工拆除法成本高、安全性低、工期长及机械拆除法适用范围较小、长期施工易产生噪声污染等使二者的适用性受到限制，爆破拆除法以其工期短、节约资源与安全性高等特点，展现出较高的适用性。

近几十年来，随着我国城市改扩建及交通发展的需求，已较多采用爆破拆除法成功拆除了大量的钢混结构，积累了丰富的工程经验，但是，爆破拆除法理论发展却显著滞后于其工程应用，实际施工过分依赖于经验，故经常有事故发生，造成了较大的社会经济损失。

同时，既有文献中关于钢混结构挡渣墙爆破拆除方法的研究空白，提出一种安全、可靠、经济、高效的钢混结构挡渣墙爆破拆除方法可为钢厂、煤场及冶金工厂等旧挡渣墙的拆除提供可靠的方法支撑。

因此亟需提供一种钢混结构挡渣墙浅孔松动爆破拆除方法来解决上述问题。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中关于钢混结构挡渣墙爆破拆除方法的研究空白、钢混结构爆破拆除容易发生事故且易造成二次经济损失等技术缺陷，本发明提供一种钢混结构挡渣墙浅孔松动爆破拆除方法，能够有效指导钢厂、煤场及冶金工厂等旧挡渣墙的拆除作业，并最大限度的保护作业人员的人身财产安全。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种钢混结构挡渣墙浅孔松动爆破拆除方法，包括以下步骤：

步骤一：清理钢混结构挡渣墙以形成爆破自由面；

步骤二：对挡渣墙进行爆破分层；

步骤三：凿岩穿孔（钻孔作业）；

步骤四：设定抵抗线数值；

步骤五：计算单孔装药量；

步骤六：炮孔装药与堵塞；

步骤七：明确起爆方法及其网路；

步骤八：爆破安全技术校核；

步骤九：落实安全技术措施；

步骤十：起爆及爆破效果校核。

进一步的，所述爆破拆除方法的选择依据为待爆破建（构）筑物的结构情况和爆破区周围的环境条件，所述钢混结构挡渣墙爆破拆除方法为浅孔松动爆破法，并结合机械破碎，辅助完成拆除工作。

进一步的，所述爆破拆除方法的准备工作为将钢混结构挡渣墙周边的钢渣、砂石等堆积物清除运走，使待拆除挡渣墙的墙体暴露出来，形成良好的爆破自由面。

进一步的，所述钢混结构挡渣墙爆破拆除作业宜自上而下分层进行：第一分层炸除檐帽与部分主墙体，第二分层主要炸除主墙体，第三分层炸除底板与主墙体剩余部分。

进一步的，所述钢混结构挡渣墙爆破拆除作业宜自上而下分层进行：第一分层炸除檐帽与部分主墙体，第二分层主要炸除主墙体，第三分层炸除底板与主墙体剩余部分。

进一步的，所述爆破拆除方法的设计依据为：对于加密钢混结构，应本着多打眼、少装药的原则，采用松动爆破法进行设计和施工；对于临近钢筋处的炮孔要适当减小抵抗线和孔距，对于没有钢筋的或钢筋相对稀疏的地方要适当加大炮孔间距。

进一步的，所述钻孔设备可采用红旗牌yt28型或yt26型风动凿岩机、、zy28\24气腿式凿岩机进行穿孔作业，钻孔直径为d=（38～40）mm。

进一步的，所述抵抗线范围宜根据配筋情况和爆破体厚度灵活设定，钢混结构挡渣墙外侧面因钢筋加密，可取最小抵抗线w1=（0.5～0.6）m；内侧面，取w1=（0.6～0.8）m；对于檐帽和底板，取w1=（0.6～0.9）m。

进一步的，所述单孔装药的计算公式为q=qabh，式中：q—炸药单耗；a—炮孔间距；b—炮孔排距，b=0.866a；h—分层高度或炮孔深度。

进一步的，所述爆破拆除作业可采用直径32mm岩石乳化炸药，药卷长度200mm，重0.2kg/卷；并根据各种炮孔的深度和装药量，计算出每个炮孔的装药长度l1和堵塞长度l2，并对挡渣墙、檐帽与底板的装药结构（采用连续装药结构或间隔装药结构）及炮孔是否需要进行遮挡或覆盖防护等进行分析。

进一步的，所述爆破拆除起爆方法宜全部采用非电导爆ms雷管起爆系统起爆，孔内延期，孔外不延期；所述起爆网路可采用非电导爆ms雷管起爆系统，簇联+串联起爆网路，或采用双回路分区接力起爆网路。

有益效果：本发明提供的钢混结构挡渣墙浅孔松动爆破拆除方法，能够有效指导钢厂、煤场及冶金工厂等旧挡渣墙的拆除作业，并最大限度的保护作业人员的人身财产安全。具有以下优点：

（1）该方法可操作性好，系统性强，安全性高，可靠性好，满足工程工期、施工质量及安全要求；

（2）该方法采用自上而下分层爆破作业，合理选择爆破器材与控制爆破参数，通过对炮孔进行有效的遮挡或覆盖防护，并进行规范化施工作业，有效减少爆破振动及爆破飞石对既有邻近建构筑物及作业人员的危害，有效降低了二次经济投入；

（3）本发明可为钢厂、煤场及冶金工厂等旧钢混结构挡渣墙的拆除提供可靠的方法支撑，对实际钢混结构挡渣墙的爆破拆除工程具有重要的指导意义。

附图说明

图1为钢混结构挡墙爆破拆除第一分层炮孔布置示意图；

图2为钢混结构挡墙爆破拆除第二分层炮孔布置示意图；

图3为钢混结构挡墙爆破拆除第三分层炮孔布置示意图；

图中：1：主墙体，2：檐帽，3：底板，4：炮孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

某钢混结构挡渣墙爆破拆除工程位于钢铁场区内，钢混结构的结构尺寸与规格情况如下：长度约为170m，横截面为倾斜梯形，主墙体1外墙面倾角71.15°，内墙面倾角78.0°；上部檐帽2近似直角梯形，顶底宽度分比我为0.9m和1.535m，梯形高（檐帽2宽）3.0m，檐帽2拆除体积为669.8m³；主墙体1上部宽1.572m，下部宽2.8m，主墙体1垂直高度为7.753m，主墙体1拆除体积为2890m³；底板3宽5.3m，厚度1.2m，拆除体积为1081.2m³。总拆除体积为4641m³。爆破区域的周围环境相对较为简单。

根据待爆破建（构）筑物的结构情况和爆破区域周围的环境条件，拟确定采用浅孔松动爆破法对钢混结构予以爆破拆除，结合机械破碎，辅助完成该项拆除工作。具体为：

（1）准备工作为将南侧的钢渣砂石等清除运走，使待拆除挡渣墙的墙体暴露出来，形成良好的爆破自由面。

（2）钢混结构挡渣墙爆破拆除作业宜自上而下分层进行：自上而下分层爆破，第一分层高度为4.0m，连同檐帽2一起炸除；第二分层主要是炸除主墙体1，分层高度同样为4.0m；第三分层主要为主墙体1剩余部分（约2.58m）和底板3（1.2m）。

（3）钢混结构挡渣墙爆破拆除的设计依据为：对于加密钢混结构，应本着多打眼、少装药的原则，采用松动爆破法进行设计和施工；对于临近钢筋处的炮孔4要适当减小抵抗线和孔距，对于没有钢筋的或钢筋相对稀疏的地方要适当加大炮孔4间距。

（4）采用zy28\24气腿式凿岩机进行穿孔作业，钻孔直径为d=（38～40）mm。钢混结构挡墙爆破拆除第一分层至第三分层炮孔4布置示意图如图1至图3所示。

钻孔作业必须严格按照标注的孔位从一端或上（下）部开始按顺序钻孔，防止漏孔；在开孔后约0.5～1cm深后应及时调整钻机位置，保证钻孔的正确方向；为了保证设计的钻孔深度，应采取适当的措施进行深度控制：一般的方法是选择适当长度的钻杆，用油漆、粉笔或胶布在钻杆上做好标记，摩擦不清或位置移动时要及时纠正；在钢混结构物上钻孔时，常常会遇到钢筋后难以继续钻进，成为废孔，应该在附近重新开孔，重新钻孔前应仔细观察钢筋的粗细、位置和方向，尽量减少废孔的数量，在钢混结构物上钻孔往往形成马蜂窝，分不清好孔废孔，所以钻孔后要对好孔做标记，以方便快速验孔和装药作业；在仅有15～20cm薄壁钢混结构钻孔时应严格控制钻进深度，尽量减少穿透现象；当钻孔打穿后应立即将其用炮泥填塞或废掉该孔，在附近补钻，否则将影响装药工作的进行。

对炮孔4应检查是否在设计要求的所有部位都完成了钻孔作业，既不允许随意加孔也不允许减孔，多钻的炮孔4应有明显标注，不再装药，缺孔的部位应及时补钻；检查各部分炮孔4的间距和排距是否符合设计要求，而其中的关键是布孔范围和孔数是否符合设计，且范围内炮孔4布位基本均匀；检查各个炮孔4是否符合设计要求的深度，有无欠深、超深或“打穿”，如太深或打穿应予以填塞；检查炮孔4内是否有影响装药的杂物，发现后应及时处理；检查预拆除和处理工作是否到位，不到位者立即处理到位，以免影响爆破效果，甚至造成事故；对所有炮孔4进行标注，注明炮孔4数量、使用雷管段别和每孔的装药量。

（5）根据配筋情况和爆破体厚度灵活设定最小抵抗线的数值，钢混挡渣墙主墙体1外侧面因钢筋加密，取最小抵抗线w1=（0.5～0.6）m；内侧面，取w1=（0.6～0.8）m；对于檐帽2和底板3，取w1=（0.6～0.9）m。

（6）单孔装药的计算公式为q=qabh，式中：q—炸药单耗，本具体实施例取q=（0.6～1.2）kg∕m³，钢筋较密的地方取大值，没有钢筋或钢筋稀疏的地方取小值；a—炮孔4间距，根据配筋情况和爆破体厚度灵活取值，本具体实施例取a=（0.8～1.2）m，同样的，钢筋较密的地方取大值，没有钢筋或钢筋稀疏的地方取小值；b—炮孔4排距，b=0.866a，本具体实施例依据爆破体的不同厚度或宽度进行设计，则b=（0.5～0.8）m之间不等；h—分层高度或炮孔4深度，主墙体1为4.0m，檐帽2和底板3分别为（0.6～1.2）m和1.0m。将以上数据代入公式计算得：对于主墙体1：q=（1.6～2.6）kg∕孔；对于檐帽2：q=（0.4～0.6）kg∕孔；对于底板3：q=（0.3～0.5）kg∕孔。

（7）采用φ32mm岩石乳化炸药，药卷长度200mm，重0.2kg/卷；并根据各种炮孔4的深度和装药量，计算出每个炮孔4的装药长度l1和堵塞长度l2，并对挡渣墙主墙体1、檐帽2与底板3的装药结构（采用连续装药结构或间隔装药结构）及炮孔4是否需要进行遮挡或覆盖防护等进行分析，则对于主墙体1：炮孔4深度4.0m，l1=1.6～2.6m，l2=1.4～2.4m，很显然，堵塞长度不合理，必须采用分段装药结构；对于檐帽2：炮孔4深度0.8～1.2m，l1=0.4～0.6m，l2=0.4～0.6m；堵塞长度相对较小，爆破时需对炮孔4进行遮挡或覆盖防护；对于底板3：炮孔4深度1.0m，l1=0.3～0.5m，l2=0.5～0.7m；堵塞长度相对较小，爆破时需对炮孔4进行遮挡或覆盖防护。

装药时应严格按技术交底进行作业，严格按设计的药包装药，不准互相替换，严禁任何图省事而增减药量的行为；装药时应按顺序作业，防止遗漏；装药前要分清好孔与废孔，不能将药包装入废孔内；雷管安装时注意将雷管的底部放置在药包中央，使用乳化炸药应顺着药卷插入雷管，禁止将雷管的聚能穴外露，雷管安装后应注意不使雷管脱落或再药包中移动，可采用胶布、橡皮筋等物进行固定，禁止用手提雷管脚线或导爆管的方法传送药包；装药时应使用木质炮棍将药包送到位，同一炮孔4装2个以上药包时应记好每次炮棍插入的尺寸，当连续2次的插入尺寸与装药、填塞量有差别时应采取处理措施；上下传递炸药、雷管时要手对手传递，严禁抛掷；同时将雷管脚线或导爆管理顺，置于不易被踩、踏的位置；按照施工标记进行炸药，如错误地将药包装入已标记不能炸药的炮孔4，应立即按盲炮的处理要求将炸药掏出。

填塞作业应在炸药前应按设计要求准备好填塞材料，提前准备的炮泥填塞材料要注意保湿，有条件时做好炮泥卷；填塞时，每卷炮泥都要用木棍捣实，不准2卷以上捣1次，以防止出现捣不实或空洞现象，严禁把炮泥放进炮孔4不捣实的做法；炮泥一定要填塞至和孔口平齐，即进行全孔填塞；在填塞过程中，应注意保护好雷管脚线或导爆管，不能将炮棍捣在雷管脚线或导爆管上，使其保护完好。

（8）全部采用非电导爆ms雷管起爆系统起爆，孔内延期，孔外不延期，使用雷管为ms1～ms9段；起爆网路采用非电导爆ms雷管起爆系统，簇联+串联起爆网路，或采用双回路分区接力起爆网路。同段雷管最多起爆5个炮孔4，则最大段起爆药量q大≤13.0kg。

起爆网路敷设时应按设计要求，逐排或分区将导爆管收拢成束以备连接，在连入传爆雷管前，应核对导爆管束数量、炮孔4数和导爆管根数，以免漏连；由于导爆管是一种普通软塑料制品，力学性能较差，遇有管壁破损、拉细、拉断、对折等情况时就不能传爆，因此网路敷设时应避免对导爆管的砸、拉、折等，不能打死结，炮孔4内不得有接头。在导爆管簇联绑扎时应注意以下几点：1）导爆管簇联时雷管应反向连接，即聚能穴应与传爆反向相反；2）雷管聚能穴至导爆管端头的距离不小于15cm；每束导爆管可以用1～2发雷管激发，但1发雷管起爆量不得超过10根导爆管，2发不得超过20根；3）传爆雷管应位于导爆管束的中央，不能太偏或放置在一侧；4）绑扎要牢固，不得松动，常用的方法是用胶布包缠并不少于3层。

（9）爆破安全技术校核主要包含以下几个部分：

1）地震效应

根据公式v=k（q^1/3/r）^a，式中：v—地震波的传播速度，cm/s，根据《爆破安全规程》的规定，本具体实施例东西侧厂房所允许的地震速度为2.3cm/s；k、a—与地震波的传播介质和爆破区地形地质条件有关的系数，根据《爆破安全规程》的规定，本具体实施例取k=150，a=1.67；qmax—最大段装药量，kg，本具体实施例为13.0kg；r—爆破中心至被保护建筑物或构筑物之间的距离，m，本具体实施例最近的厂房距离仅为160m。

将以上数据代入计算得：v=0.13cm/s<<2.3cm/s，可以看出爆破震动不会对周围的建（构）筑物造成任何破坏和影响。

2）爆破个别飞石安全距离的计算

《爆破安全规程》尚无给定的计算公式，现借鉴经验公式l=20jn²w1，式中：l—爆破时个别飞石的距离，m；j—与爆破区地形和风向有关的系数，一般取1.0～1.5，本具体实施例取值为1.5；n—爆破作用指数，本具体实施例取值为1.0；w1—最小抵抗线，m，本具体实施例最大为0.9m。

将以上数据代入计算得：l=27m，可以看出爆破飞石对爆破施工安全不会造成较大影响，但为安全起见，应采用“炮被”或废旧运输胶带对炮孔4进行覆盖防护，还应对挡墙的外侧面用废旧胶带或竹笆片栅栏进行遮挡防护。对人员的警戒距离应为300m，人员应在有遮挡处躲避。

3）爆破冲击波、噪音和有毒气体

由于是在露天进行爆破作业，并且爆破区域场地开阔，因此，这里不作爆破冲击波、爆破噪音和有毒气体的强度校核。

（10）爆破施工必须严格按照《爆破安全规程》的各项规定进行爆破作业，必须严格遵守当地公安部门关于爆破施工相关规定，完成审批手续；必须严格遵守《民用爆炸物品安全管理条例》关于爆炸物品购买、运输、存储和使用的各项规定；爆炸物品进入现场后要设置明显标志，并设专人看管，检查验收，做好记录；从事爆破作业的人员要持证上岗，所有参加爆破作业的人员进入施工现场以后都要佩戴安全帽，做到文明施工；要严格按照设计要求的孔网参数钻孔，炮孔4的钻进方向要尽可能平直，要确保每个炮孔4达到设计要求的深度和倾角，炮孔4钻好以后要吹干净孔内的粉渣；装药前，要对所有的炮孔4进行验收，对于布孔参数和角度不合理或深度不够的炮孔4要进行修整或补打，清理干净炮孔4内的渣块；要严格按设计要求的装药量装药，药包要称量准确，不得随意乱装，药包要装填到位，要采用木质炮棍，装药时其他无关人员不得进入施工现场；炸药装好后要认真进行封堵，炮泥材料以黏土为宜，抓而成团，松而不散，确保填塞质量，注意不要破坏雷管脚线和导爆管，封堵不严实或质量不好时严禁放炮；要按设计要求的起爆网路仔细敷设，导爆管和雷管要捆扎牢固，不使松脱，要确保连接质量，网路连接好后要进行全面检查，在确认无误时方可起爆；爆破前20分钟撤出机械设备和人员，机械设备撤至100m以外，人员撤至300m以外，并在有掩体或可遮挡的地方躲避。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。