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安全:爆破工程永恒的主題(2002.03)

2006-11-21

 
 

        --2001年重大拆除爆破工程回顧

 

馮叔瑜  顧毅成

 

 。保把

    2001年,是我國拆除爆破市場火爆的一年。據不完全統計,在各城市、廠礦對上百處復雜環境中的建()筑物采用了控制爆破方法,安全地進行了拆除,取得了成功。例如,328,解放軍理工大學工程兵工程學院爆破技術服務部在南京一次爆破拆除6棟樓房,總建筑面積13 172 m2;518,廣東省宏大爆破工程公司在鬧市區一次爆破拆除廣州舊體育館,總建筑面積達43 000m2;618,北京中科力爆破公司對臨近東長安大街的第一機床廠約12m2舊廠房安全地實施了拆除爆破;818,鐵道部科學研究院北京鐵鋒爆破公司采用定向爆破技術拆除了廣西合山電廠120 m高的鋼筋混凝土煙囪;916,中國礦業大學北京中大爆破公司對北京東直門地區一座地上20層高的全現澆剪力墻結構三叉塔樓,采用爆破定向倒坍拆除;1016,武漢市爆破界對位于武漢鬧市區的武漢大廈實施了控制爆破拆除;1020,西南交通大學爆破技術研究所,采用爆破一次拆除四川省宜賓電廠1萬余m2舊廠房及煙囪等等。

    大量建()筑物采用控制爆破技術進行拆除,一方面反映了我國基本建設的蓬勃發展,有大量舊建筑、廠房在市政建設、廠礦技術改造中,需要拆除和更新,建筑物拆除工程市場呈上升態勢。另一方面,也說明我國拆除爆破技術的不斷進步和發展,已具備成功地在復雜環境中采用爆破技術完成大面積、高聳和特種結構建()筑物的拆除工程,成為人工和機械,以及其他拆除方法不可替代的技術手段,具有安全、可靠、經濟、快速的特點。

    我們還注意到,在2001年重大拆除爆破工程中,個別工程由于技術、管理等方面的原因,出現了建筑物爆而不倒,或爆破效果不好,乃至飛石傷人的安全事故,引起了各方面的重視。

回顧2001年重大拆除爆破工程,認真總結成功的經驗和失敗的教訓,用以明鑒,是有必要的。

 

2.在爆破安全方面的進展與突破

    (1)提高了大面積毫秒非電起爆網絡的可靠性

    非電起爆網絡由于可以有效地預防外來電干擾可能引起的早爆,已經成為拆除爆破工程起爆方法的主流,而對其毫秒雷管通過孔內、孔外起爆網絡的組合,可以實現一次起爆幾十段乃至更多的段數的藥包,為拆除工程順序爆破、坍塌以及降低振動影響等提供了有效的工具。從理論上講,對于非電起爆網絡,一次可以傳爆無限多的末端雷管,但由于非電起爆網絡不像電爆網絡,可以在網絡聯結過程中,對其阻值進行檢查,從而及時發現和糾正網絡聯結中的錯誤和隱患,因此,對于大面積毫秒非電起爆網絡的可靠性,一直是爆破施工中令人關注的問題。

    2001年的重大拆除爆破工程中,南京一次爆破拆除6棟樓房,群樓爆破線路較長(650 m),共用雷管14 800發;廣州舊體育館爆破拆除,一次使用10 542個非電雷管,使用乳化炸藥5256 kg,在35 s內分8響引爆8 300多個藥包;北京東直門商委住宅樓,一次起爆的非電雷管也在1萬發以上。實踐表明,采用復式網絡,閉合網絡,非電網絡與電爆網絡相結合,以及在網絡聯接中嚴把質量關,可以有效地提高大面積毫秒非電起爆網絡的可靠性,一次分段起爆上萬發非電雷管可以作到安全、準爆。

    (2)加強對爆破振動效應的控制

    對于拆除爆破工程,爆破及爆破體坍落產生振動的安全影響,普遍得到了爆破技術人員的重視。在拆除爆破設計中,都能對振動效應進行安全檢算;在安全評估中,都能把振動安全作為重要內容進行評估;在必要時,都能采取降低振動效應的措施,并進行現場振動監測。因此,盡管拆除爆破工程一般處于復雜環境,工地周圍易受爆破振動影響的建筑物或設備較多,但在過去的一年中,重大拆除爆破工程對爆破及坍落振動的控制是重視的、有效的。

    工程實踐表明,拆除爆破所產生地震波頻率相對洞室爆破要高,只要按照現行爆破安全規程規定的主要類型建()筑物地面質點的安全振動速度進行檢算,滿足安全要求,是可以保證建()筑物的安全的。在拆除爆破工程中,要特別注意爆破體坍落產生的地面振動,它的振動強度一般與爆破振動強度在一個量級,有時還要略高于爆破振動強度,且頻率相對較低,由于坍落振動主要是由于坍落體撞擊地面的沖量引起的,且與坍落體的質量、坍落速度、撞擊地面的剛度等各種因素有關,因此,評價其安全影響的不確定性要更多一些。對特別鄰近拆除爆破工地的建()筑物,還要防止爆破坍塌體對其可能造成擠壓破壞。

    (3)對降低爆破揚塵和噪聲所作的努力

    在城鎮和廠區進行拆除爆破,人們愈來愈關注工程的環保性。應當指出,采用控制爆破拆除建()筑物與人工及機械方法相比,由于其施工時間短,在環保及安全性方面有著明顯的優勢,在過去的一年中,一些重大拆除爆破工程,在降低爆破揚塵和噪聲方面作出了探索和努力。廣東省宏大爆破公司在廣州舊體育館拆除爆破工程中,通過預拆除較多砌體、抹灰,爆破墻體預浸濕,屋頂覆蓋3 000個水袋,樓面砌筑水池,四周設置高壓管網噴嘴水幕,爆破時高空直升機投放滅火水彈,爆破后消防車噴射水霧等措施,較好地抑制了粉塵,爆破后,鄰近爆區的中國大酒店頂上風側粉塵濃度為094 mgm3,符合城市粉塵環保標準10 mgm3。北京中大爆破公司在北京東直門商用住宅樓拆除爆破工程中,也采取了多種措施,包括在20層塔樓頂預儲近100 t水,在爆破時隨樓體傾倒而瀉下,也取得了較滿意抑塵效果。

    在控制噪聲方面,關鍵是杜絕地面導爆索,盡可能減少地面傳爆雷管,在爆破部位作好覆蓋防護,以及在爆破區作隔音屏障。西南交通大學爆破技術研究所采用橡膠水管包裹地面傳爆雷管,不僅有利于保護地面雷管,也對降低爆破噪聲起到一定效果。

    (4)爆破與機械清理相配合,實現快速施工

    2001年重大拆除爆破工程項目的另一個特點是,爆破與機械清理相配合,實現了快速施工。幾乎所有的重大爆破拆除工程,如廣州舊體育館、北京東直門商用住宅樓、宜賓電廠舊廠房等,業主要求承擔單位從進點到完成全部清運工作都只有一個月的時間,但承擔單位均提前完成,體現了拆除爆破與機械清運相結合,具有安全、可靠、經濟、快速的優勢。

    特別應當提到的是,北京中大爆破公司在1110爆破拆除北京崇文區文化館9層樓房時,因地制宜地對毗鄰居民的三層輔樓采用了機械拆除,發揮了爆破與機械各自的優勢,取得了滿意的效果。

    (5)關于爆破安全評估與監理

2001年重大拆除爆破工程都進行了爆破安全評估。其中如廣州舊體育館、北京東直門商用住宅樓、廣西合山電廠120 m高煙囪、四川宜賓電廠舊廠房等,由國內多名工程爆破專家,親臨現場指導,提出了許多有益的建議意見,起到了集思廣益的作用。北京的一些重大拆除爆破工程,在2001年還試行了由有資格的專業爆破公司承擔爆破評估和監理。如何更好地發揮爆破安全評估和監理的作用,2001年創造了一些經驗,同時也還需要進一步地探索與規范。

 

   3.對幾起爆破安全事故的分析

   (1)關于建筑物爆而不倒

   據有關媒體報道,“417,海南三亞萬國旅游管理樓(1l層高)爆而不倒。爆破工程總承包商稱,爆破失敗的原因是爆炸力不夠,其中炸藥質量是影響爆炸力的主要原因!薄65,四川邛崍五彩廣場二幢樓爆而不倒,據分析,估計是下雨淋濕導線,影響了爆破!薄1116,青海西寧一幢7層商住樓,二次爆破后變成了5層,整幢樓大約傾斜了二三十度,分析失敗原因是,該樓爆破設計和施工都存在錯誤,爆破高度不夠,形成的傾角不夠,因害怕飛石而導致用藥量偏小!

    上述案例再次給我們警示,從爆破設計、爆破器材質量、爆破施工到起爆網絡聯接,只要有一個環節出現失誤,都將影響爆破工程的效果,乃至造成嚴重的后果。造成這些爆破安全事故不存在客觀的原因,主要是爆破技術的失誤。而更深層次的原因,是爆破技術人員、爆破工的技術素質和實踐經驗不夠以及管理上暴露的弊病。對西寧一幢商住樓爆而不倒,不是已引起對爆破企業資質及工程管理中一些問題的反思嗎?

    (2)關于爆破飛石傷人

    據有關媒體報道:“1030云南宣威發電廠在爆破120 m煙囪時,煙囪砸地反彈而起的碎石塊砸向200 m外的密集人群,造成人員傷亡,飛石最遠達400m!笨刂骑w石,是對拆除爆破工程最基本的要求,作為爆破設計人員,除了必須重視爆破參數的設計與計算,以及對爆破體的覆蓋防護外;對于可能發生的不安全因素,諸如高聳建()筑物傾倒砸地引起的飛濺,先爆藥包或地面雷管損壞爆破覆蓋物,藥包布置于混凝土接打面造成沖跑,個別炮孔施工誤差導致最小抵抗線變化,炮孔堵塞質量不好或堵塞物干縮,建()筑物倒坍過程中形成的沖擊氣浪等等,都有可能發生飛石,爆破界的同仁,當周密考察,審慎論證,防患于未然。

    (3)關于定向爆破的準確度

    據有關媒體報道:“625,上海二鋼有限公司一座46 m高的煙囪爆破時,由于對底部煙道位置估計不足,倒地位置偏差3 m,砸壞了一根壓縮空氣管和一根柴油管,導致該公司部分車間停產。爆破出現了偏差,對煙囪基礎部的煙道位置受力分析不足,是主要原因!痹谔貏e復雜的環境中,拆除高聳建()筑物,往往要求精確地按預定方位和范圍傾倒或坍塌,難度很大。這不僅要求認真調查爆破體的結構(包括施工缺陷),分析受力狀況,同時還要對采取技術措施(如預處理、嵌補、支撐等)的可靠和安全性進行分析,對可能出現的意外情況,應預先制定應急方案,努力避免發生事故和造成不必要的損失。

 

    4.加強技術研究和工程管理,保障拆除爆破工程安全

    回顧2001年重大拆除爆破工程,充分顯示了拆除爆破技術在市政建設和廠房技術改造中具有強大的生命力,也充分突出了安全,作為爆破工程永恒的主題的重要意義。圍繞拆除爆破技術的發展和拆除爆破工程的安全,我們提出幾點意見。

    (1)加強理論與技術研究,指導可靠精確的拆除爆破設計

    應當說,拆除爆破的理論研究滯后于工程實踐的需求。當前,以結構靜力學和動力學為基礎的拆除爆破設計理論已不能滿足復雜結構的拆除爆破設計,因此,針對不同結構、不同類型的建()筑物拆除爆破,通過研究解體的運動過程,實現計算機仿真模擬和建立專家系統,是指導可靠、精確的拆除爆破CAD設計的發展方向。除此以外,關于導爆管非電起爆網絡可靠性現場檢測方法,以及拆除爆破振動、坍落振動的機理、安全預測和判據的研究,也期望能取得突破。這些是實現爆破工程安全的前提。

    (2)勇于技術創新,探索無公害的拆除爆破技術

    拆除爆破工程,其周圍環境一般都比較復雜,要求嚴格控制飛石、爆破沖擊波、振動效應的危害,一些工程還對爆破揚塵、噪聲提出了要求。探索無公害的拆除爆破技術,一直是爆破科技工作者的追求目標,這要從爆破器材的創新人手,還要開展降低飛石、爆破沖擊波、振動效應、揚塵、噪聲等外部效應的技術、工藝和裝備的研究。這些是實現爆破工程安全的基礎。

    (3)繼續加強爆破技術人員培訓工作,嚴格考核評審制度

    1995年公安部規定所有工程爆破從業人員必須經過培訓考核,持證上崗以來,已經培訓考核約7 000人,但是距離正在工作的全國14 000多人還不到半數。今后仍應繼續加強此項培訓工作,提高人員素質,嚴格根據考核成績發給作業證書。對已發證的人員還要做好考核與年審工作。同時各級公安部門亦應嚴格按照公安部規定要求審批有關公司及人員資格和作業范圍。這些是實現爆破工程安全的必要條件。

    (4)規范工程管理,推動有效的爆破安全評估和監理

我國自1992年頒布《拆除爆破安全規程》以來,通過拆除爆破分級管理、承擔單位及人員資格審查,爆破技術人員培訓與考核,爆破設計審查與安全評估等規定,有力地推動了爆破工程的安全管理,取得了顯著的成效。通過多年的實踐,應當進一步完善和規范,特別是要進一步推動有效的爆破安全評估和監理,建立科學有序的管理制度。這是實現爆破工程安全的關鍵。

 

 

發表刊物:爆破。2002年第19卷第l期。

 


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