高级爆破工程技术人员拆除爆破设计参考答案

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1、设计一桁架结构厂房房顶聚能切割拆除爆破(1)工程概况：某机械厂内铸工车间厂房，经鉴定为C级危房，需拆除后在原址重建一新厂房。为节约资金，经过论证认为原厂房的牛腿柱和行车轨道可以继续使用，因此只要求将厂房房顶拆除，同时要避免原厂房牛腿柱和行车轨道的破坏。房顶为钢筋混凝土桁架结构，南北长102m，东西宽18m，共19跨，单跨结构如图1所示。图1a中：1为要保留的牛腿柱和行车轨道；2为天窗；3、4、5分别为上弦、腹杆、下弦上的爆破切割点；6为裸露药包爆破点。图1b为钢筋混凝土桁架上切割点处的断面结构，其尺寸为15cm×15cm，其中1为Φ15

2、mm螺纹钢筋及切割器安放点；2为钢筋外包混凝土。桁架结构跨之间采用20cm×20cm的钢筋混凝土结构梁连接。(2)设计要求：试对上述拆除爆破进行技术设计，包括：爆破方案、爆破点的选取及理由、线型聚能切割器的结构和起爆网路等。(3)设计提示：对于大型桁架结构构筑物的拆除采用聚能爆破切割技术是有效的。其优点是安全性好、操作方法简单、有良好的经济效益。聚能切割爆破技术的作用原理是利用切割器(聚能装药)切断构件关键承重部位，形成缺口，使之失去承载能力和结构的整体稳定性，在其自重的作用下原位坍塌或定向倒塌。因此，聚能切割器形式、参数的选择就显得极

3、为重要。桁(heng)架结构厂房房顶聚能切割拆除爆破设计思路：1.看清题意，找出本设计特点；2.根据特点进行爆破方案设计：采用聚能切割爆破；设计拆除点及保护牛腿柱的技术措施；523.介绍聚能切割爆破原理；4.进行起爆网路设计。一、爆破方案：在分析桁架结构的特点后认为，桁架构件为螺纹钢筋外包混凝土，断面尺寸较小，不能实施钻孔爆破，采用聚能切割爆破为最佳选择。支撑整个屋顶及天窗的关键结构是桁架结构的支撑架。如果支撑架被切断，屋顶失去支撑后整体稳定性将被破坏，在其自重的作用下失稳而坍塌。根据上述思路，在支撑架两侧的下弦、腹杆、上弦上对称地设置

4、了3处爆破切割点。为避免屋面向一侧倾倒而损坏行车轨道及牛腿柱，又在每个支撑架下弦的中点处设置一爆破点，用2kg的岩石炸药包实施裸露爆破。该点的起爆时间比其两侧的爆破切割点提前110ms，同时该点与其他切割点构成倒三角型布置，可确保屋面及支撑梁尽可能向中间倒塌，避免屋面下落时对行车轨道造成破坏。为了确保完全切断，切割前将外包混凝土剥离掉，使切割器直接与钢筋接触。一、爆破方案：聚能爆破切断线距要保留的牛腿柱和行车轨道0.5m，以保护要保留的牛腿柱和行车轨道不受损坏。聚能爆破切断线应略呈八字形，避免万一下落不十分对称时塌落体对要保留的牛腿柱和

5、行车轨道的冲撞。网路设计上要使同跨双侧切割线同时起爆，保证桁架下弦梁与地面保持平行塌落。八字切割线聚能切割爆破技术拆除大型钢结构建(构)筑物是利用聚能切割器(聚能装药)切断钢构件关键承重部位，形成缺口，使之失去承载能力。破坏钢结构整体稳定性，使其产生失稳，在其自重的作用下原地坍塌或定向倾倒，达到整体解体的目的。根据工程需要，设计选用了两种尺寸的聚能切割器：ф40mm直径线型聚能切割器，线装药密度为1.53g／mm；ф50mm直径线型聚能切割器，线装药密度为2.38g／mm。选用1mm厚的纸壳作为切割器的外壳材料，紫铜板作为药型罩，“V”

6、形罩锥角为90°，厚度为0.9mm(图1)。52二、线型聚能装药结构及其性能：线型聚能装药的制作没有统一标准，要求既有足够的切割能力，满足切割构件的要求，又不能有太多的爆炸能力剩余，同时还要便于安放。本工程中设计的是线型聚能切割器，具有铸装固体炸药带“V”槽的长圆柱体装药结构。其特点是：外壳材料多样，不易产生危害性飞片（设计中选取纸壳）；装药量小，装药密度相对大；能量相对均匀、集中；制作和使用简单易行。炸药选取高能量、高密度、高稳定爆轰的“三高”炸药，选用装药成分为PETN∶TNT＝40∶60的熔铸混合炸药作为切割器的主装药。采用紫铜金

7、属罩。参数为：切割器直径40mm、长度100mm；金属罩重13.5g；装药有效质量54g；切割器药型罩张开角的最佳理论值80°~101°，为制作方便，设计中取为90°；金属射流密度9.91g/cm3；射流长度12cm；最大切割深度46mm。三、切割器的安放及起爆网路：分别在裸露出来的每根钢筋上安放一个切割器，将安放在支撑架下弦、腹杆、上弦上三处共12个切割器用导爆索联结在一起，作为一个起爆点，两侧起爆点共计24个切割器作为一组构成一段进行起爆。采用复式导爆管接力起爆网路起爆。利用MS1（虚线）和MS5（实线）导爆管雷管接力使下弦上裸露药

8、包起爆时比同一跨支撑点切割点起爆提前110ms，确保屋面及支撑梁向中间倒塌。19跨药包外总延时2090ms，药包内装MS20（延时2000ms）。为有效控制爆破危害，在各切割点外采用了四层棉布包裹和双层浸湿