70m高冷卻塔機(jī)械拆除方法研究與實(shí)踐

陳新民+姜松忠

摘 要：本文討論了一種新式冷卻塔機(jī)械拆除方法，對(duì)冷卻塔機(jī)械拆除原理及振動(dòng)控制理論進(jìn)行了研究與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：冷卻塔；機(jī)械拆除；研究與實(shí)踐

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.13.008

0 前言

某電廠#1、2冷卻塔高度均為70米，該冷卻塔為逆流式自然通風(fēng)冷卻塔，待拆除冷卻塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由環(huán)形基礎(chǔ)、人字形柱、環(huán)形梁和通風(fēng)筒四部分構(gòu)成。塔體頂部直徑30.402m，塔體底部直徑57.694m，塔壁呈旋轉(zhuǎn)雙曲面形，最大壁厚0.35m，最小壁厚0.12m。塔體由底部39對(duì)人字柱支撐，人字柱高6m。人字柱上面有一1.6m×0.35m的環(huán)形鋼筋混凝土梁。待拆除冷卻塔周圍環(huán)境為：北側(cè)25m為需保護(hù)的高壓線，南側(cè)51m為廠房，西側(cè)20m為水泵房，東側(cè)30m為沉淀池，空間十分有限。

采用爆破法拆除對(duì)周邊環(huán)境要求比較高，具有爆破震動(dòng)、爆破飛石[1]等缺點(diǎn)，且打孔作業(yè)需要登高，炸藥審批周時(shí)間長(zhǎng)，揚(yáng)塵濃度大，工程造價(jià)高，故探索采用機(jī)械的方式對(duì)冷卻塔進(jìn)行拆除。

1 拆除原理及塌落振動(dòng)的控制

1.1 拆除原理

利用伐樹(shù)原理，破壞冷卻塔底部基座，使結(jié)構(gòu)失穩(wěn)倒塌。施工時(shí)首先根據(jù)場(chǎng)地條件確定傾倒中心線，然后利用對(duì)底部切口的控制，實(shí)現(xiàn)冷卻塔的定向倒塌[2]。根據(jù)冷卻塔周圍環(huán)境條件，1#冷卻塔倒塌方向定為正東方向，2#冷卻塔倒塌方向定為西南方向。

1.2 塌落振動(dòng)的控制

冷卻塔在倒塌觸地時(shí)，對(duì)地面的沖擊較大，產(chǎn)生落地振動(dòng)，本次爆破借用中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所的經(jīng)驗(yàn)公式[3]加以計(jì)算。

建筑物落地振動(dòng)與其結(jié)構(gòu)解體尺寸和下落高度有關(guān)，為了減少對(duì)地面的撞擊作用，控制建筑物落地尺寸十分重要。

根據(jù)以前經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，認(rèn)為式中的衰減系數(shù)?。篕t=3.37。

β=-1.66較為合適。當(dāng)在地面下挖溝槽壘筑土墻改變冷卻塔觸地狀況時(shí)，塌落振動(dòng)明顯減小，塌落公式中的k僅為原地面狀況的1/3～1/4。本次施工，為減少塌落振動(dòng)的影響，將在倒塌方向上挖溝槽壘筑土墻等，故本次校核Kt=1.13。

當(dāng)R=51m時(shí)，Vt=2.009cm/s﹤4.5cm/s；所以理論上不會(huì)對(duì)最近的建筑物造成破壞。

2 機(jī)械拆除方法的實(shí)施

（1）將施工場(chǎng)地四周用圍擋圍起屏障，形成隔離帶，禁止非施工人員進(jìn)入施工場(chǎng)地。

（2）進(jìn)行預(yù)拆除，包括冷卻塔周圍的水管、泵房和其他對(duì)拆除產(chǎn)生影響的一些設(shè)施。清理兩個(gè)冷卻塔之間和冷卻塔倒塌方向上的場(chǎng)地，確保冷卻塔順利倒塌。

（3）利用破碎錘對(duì)冷卻塔人字柱上方的圈梁進(jìn)行開(kāi)口破碎，以破壞圈梁的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，便于后續(xù)冷卻塔的失穩(wěn)倒塌，圈梁的開(kāi)口破碎處為冷卻塔倒塌方向的中心線上。

（4）用破碎錘首先將中心線的人字柱進(jìn)行破碎，然后兩臺(tái)破碎錘從中心線向兩邊同時(shí)對(duì)稱的破碎人字柱，以使冷卻塔保持平衡，因此次工程冷卻塔的人字柱共39對(duì)，所以將冷卻塔下方的人字柱破碎三分之一后，即以倒塌方向中心線為中心左右各6對(duì)半人字柱共13對(duì)人字柱，將兩臺(tái)破碎錘撤出，這時(shí)冷卻塔由于下方結(jié)構(gòu)的破壞，在其自身重量的作用下，會(huì)向破碎缺口處緩慢下沉，直至倒塌。因?yàn)槔鋮s塔本身的特殊結(jié)構(gòu)限制，致使冷卻塔倒塌時(shí)周圍墻體會(huì)受力向內(nèi)倒塌，使冷卻塔原地坍塌，不會(huì)對(duì)周邊建筑物造成影響。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文討論了一種新式的冷卻塔機(jī)械拆除方法，進(jìn)行了理論計(jì)算，并針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行了相關(guān)探索與實(shí)踐，成功實(shí)施了2臺(tái)冷卻塔的拆除工作，該方法具有不確定因素少，對(duì)周邊環(huán)境影響小，復(fù)雜環(huán)境下施工更可靠和安全，工程造價(jià)低的顯著優(yōu)勢(shì)，對(duì)今后研究冷卻塔拆除問(wèn)題具有普遍意義。

參考文獻(xiàn)：

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[2]傅建秋，王永慶，高蔭桐，王代華，彭海明.冷卻塔拆除爆破切口參數(shù)研究[J].工程爆破，2007，13（03）：53-55.

[3]周家漢.爆破拆除塌落振動(dòng)速度計(jì)算公式的討論[J].工程爆破，2009，15（01）：1-4.

作者簡(jiǎn)介：陳新民（1986-），男，山東淄博人，本科，助理工程師，技術(shù)員，研究方向：工程管理。