大型冷卻塔控制爆破技術(shù)及危害控制研究

白曉陽 樊永利

（1.西安鵬程爆破工程有限公司，西安 710000；2.陜西鴻安爆破工程有限責(zé)任公司，西安 710000）

電力企業(yè)是我國社會(huì)發(fā)展中不可缺少的重要組成部分。隨著我國有關(guān)節(jié)能政策的不斷推廣，很多電力企業(yè)往往需要根據(jù)自身的發(fā)展情況對(duì)一些作用較小的冷卻塔進(jìn)行爆破處理。在這一過程中，施工人員需要對(duì)整個(gè)冷卻塔的周邊建筑分布情況以及人口密集程度進(jìn)行深入調(diào)查與規(guī)劃，盡可能確保爆破工作不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成嚴(yán)重影響與破壞。不僅如此，施工人員在進(jìn)行爆破的過程中，需要根據(jù)大型冷卻塔本身的特性與爆炸所產(chǎn)生的危害進(jìn)行預(yù)防工作的事實(shí)，不僅需要使用相應(yīng)的技術(shù)手段確保冷卻塔爆破工作的順利進(jìn)行，還要根據(jù)冷卻塔在爆炸過程中所產(chǎn)生的危害對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的控制處理，以避免由于冷卻塔倒塌而對(duì)周邊環(huán)境以及國民生活造成不可挽回的影響。

1 大型冷卻塔控制爆破技術(shù)特性

1.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定

冷卻塔與其他大型建筑不同。它的造型獨(dú)特，使其自身的重力點(diǎn)相對(duì)較低，且直徑較長的底部一定程度上增加了建筑的摩擦面積，能夠提升建筑的穩(wěn)定性。但是，當(dāng)施工人員在對(duì)冷卻塔進(jìn)行爆破的過程中，這種穩(wěn)定性往往會(huì)增加工作難度。施工人員想要確保整個(gè)冷卻塔爆破工作順利進(jìn)行，要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)冷卻塔的待爆破缺口進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，避免冷卻塔在進(jìn)行爆破的過程中所倒塌的方向與預(yù)定方向出現(xiàn)偏差而對(duì)周邊建筑造成不利的影響[1]。

1.2 無法有效控制飛石

不同建筑的墻壁會(huì)根據(jù)自身的功能在進(jìn)行建筑的過程中被調(diào)整厚度。冷卻塔本身在墻壁方面的應(yīng)用效率上相對(duì)較低，無論冷卻塔體積如何，其塔壁的整體厚度相較于其他建筑相對(duì)較薄，一旦施工單位對(duì)其進(jìn)行爆破工作，很容易出現(xiàn)飛石亂飛的情況。不僅會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成破壞，還會(huì)對(duì)其他建筑壽命或者人員的生命健康安全產(chǎn)生不利影響。施工人員在進(jìn)行大型冷卻塔控制的過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行合理規(guī)劃與控制，從而避免意外事故的發(fā)生。

1.3 震動(dòng)幅度較大

冷卻塔在進(jìn)行施工過程中一般仍會(huì)采用混凝土結(jié)構(gòu)，并根據(jù)不同情況進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的安裝與建設(shè)，導(dǎo)致整個(gè)冷卻塔的實(shí)際質(zhì)量與體積會(huì)隨著其規(guī)模的增大而提升。尤其是對(duì)于大型冷卻塔而言，當(dāng)其被施工人員通過爆破手段爆破后，極易引發(fā)所謂的“人工地震”。換句話說，體積過大的建筑在進(jìn)行爆破的過程中會(huì)因質(zhì)量原因而對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生與地震同等級(jí)的破壞力，一旦施工人員沒有對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的措施處理，便會(huì)導(dǎo)致施工所用的設(shè)備或者周邊建筑的使用壽命受到影響[2]。

1.4 沖擊力較大

人們常見的混凝土建筑在進(jìn)行爆破過程中產(chǎn)生的沖擊力相對(duì)較小，且作用范圍能夠處于被控制區(qū)間，但大型冷卻塔并非如此。從本質(zhì)上講，冷卻塔與其他建筑最大的不同是其采用的是空心筒體結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行爆破的過程中，會(huì)使建筑在倒塌時(shí)產(chǎn)生大面積的空氣沖擊，不僅會(huì)對(duì)周邊的空氣質(zhì)量與環(huán)境造成影響，還會(huì)對(duì)附近的建筑產(chǎn)生沖擊。因此，施工單位想要確保施工人員和周邊建筑不受影響，要對(duì)冷卻塔倒塌所產(chǎn)生的沖擊力進(jìn)行較為有效的控制與處理。

2 大型冷卻塔爆破技術(shù)的危害控制

2.1 優(yōu)化冷卻塔爆破缺口設(shè)計(jì)

想要確保大型冷卻塔的爆破工作順利開展，施工單位需要對(duì)冷卻塔的爆破缺口進(jìn)行設(shè)計(jì)層面的優(yōu)化。在這一過程中，施工人員需要先對(duì)整個(gè)大型冷卻塔的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析，在確保大型冷卻塔自身的承受能力不會(huì)受到影響的前提下，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)爆破缺口的長度與高度進(jìn)行有效控制，以此確保冷卻塔在倒塌過程中不會(huì)出現(xiàn)偏差。這樣不僅能夠確保周邊建筑不會(huì)因此受到影響，還能夠有效提升爆破工作的效率與質(zhì)量。

2.2 根據(jù)墻壁厚度調(diào)整爆破缺口高度

根據(jù)墻壁厚度調(diào)整爆破缺口高度，是施工人員在進(jìn)行大型冷卻塔爆破過程中不可忽視的重要環(huán)節(jié)。爆破缺口的高度是建筑能夠根據(jù)要求進(jìn)行定向倒塌的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)爆破缺口高度相對(duì)較低時(shí)，在進(jìn)行爆破干活中便會(huì)出現(xiàn)缺口過早閉合的現(xiàn)象，導(dǎo)致大型冷卻塔出現(xiàn)不倒塌或者反方向偏轉(zhuǎn)的情況。當(dāng)爆破缺口過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致施工單位的炸藥成本大幅度提升，產(chǎn)生的沖擊力與震動(dòng)感也無法得到有效控制[3]。因此，施工單位在進(jìn)行爆破的過程中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理分析與計(jì)算，確保爆破缺口高度滿足相關(guān)需求。

2.3 爆破飛石的防護(hù)措施

2.3.1 完善爆破設(shè)計(jì)

關(guān)于大型冷卻塔的爆破設(shè)計(jì)是整個(gè)施工過程中不可缺少的重要措施之一。受到大型冷卻塔本身的特性影響，施工人員在進(jìn)行爆破的過程中往往需要面臨來自爆破飛石的威脅，而這是無法被完全避免的。施工人員想要確保周邊環(huán)境以及建筑不會(huì)因飛石而受到破壞，要做好相應(yīng)的防護(hù)措施。在這一過程中，自然需要施工人員對(duì)其爆破工作進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化[4]，以確保爆破工作順利進(jìn)行。

2.3.2 選擇合適的防護(hù)材料

在選擇防護(hù)材料的過程中，施工人員最好是選擇自身穩(wěn)定性或者強(qiáng)度相對(duì)較高的材質(zhì)，如鐵絲或者膠皮這種自身有著極高防護(hù)能力且能夠進(jìn)行多次使用，從而起到節(jié)約企業(yè)成本支出的目的。一般來說，在進(jìn)行防護(hù)材料的安裝過程中，施工人員需要先劃分好整體區(qū)域范圍，并以此為基礎(chǔ)安裝相應(yīng)的人字柱，并根據(jù)實(shí)際情況選擇使用相應(yīng)的防護(hù)網(wǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升整個(gè)工程防護(hù)工作質(zhì)量的目的。在進(jìn)行爆破工作前，施工人員需要對(duì)整個(gè)防護(hù)網(wǎng)噴水，保持其濕潤度，在爆破的第一時(shí)間對(duì)因空氣沖擊力所產(chǎn)生的灰塵進(jìn)行高效吸收。

2.3.3 加強(qiáng)重點(diǎn)建筑防護(hù)工作

很多時(shí)候大型冷卻塔的周邊會(huì)存在相應(yīng)的變電站，以此進(jìn)行相應(yīng)的變電處理。當(dāng)大型冷卻塔進(jìn)行爆破的過程中，施工人員需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)變電站進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)處理，以確保變電站不受爆破沖擊的影響。事實(shí)上，變電站在某種程度上是無法進(jìn)行近體防護(hù)的。我國有很多企業(yè)或者建筑本身由于功能原因無法進(jìn)行近體防護(hù)，而缺乏防護(hù)措施導(dǎo)致變電站本身極易受到冷卻塔爆破的影響。因此，施工人員在進(jìn)行相應(yīng)防護(hù)工作過程中需要在變電站周邊安裝相應(yīng)的防護(hù)支架，以形成外圍防護(hù)圈，避免因大型冷卻塔爆破所產(chǎn)生的過量灰塵而對(duì)變電站本身造成極為不利的影響。

2.4 觸地震動(dòng)的減緩措施

2.4.1 明確爆破缺口位置

觸地震動(dòng)是施工單位在進(jìn)行大型冷卻塔爆破過程中所面臨的重要問題之一。所產(chǎn)生的劇烈震動(dòng)不僅會(huì)導(dǎo)致空氣灰塵含量增高，空氣質(zhì)量較大，還會(huì)對(duì)周邊居民的生活工作造成影響。施工單位需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的減緩措施，以確保冷卻塔自身會(huì)隨著施工方案的預(yù)定方向進(jìn)行倒塌，同時(shí)整個(gè)倒塌的速度會(huì)隨之減緩，最終以軟著陸的狀態(tài)落地，以降低因觸地震動(dòng)所帶來的一系列不良影響。

2.4.2 使用減震溝

減震溝是降低觸地震動(dòng)所帶來影響的重要措施。施工人員在進(jìn)行爆破工程施工前，可以對(duì)周邊的環(huán)境進(jìn)行深入觀察，并在合適的位置進(jìn)行有關(guān)減震溝的挖掘，從而為關(guān)鍵建筑以及重要的機(jī)械設(shè)備提供保障。減震溝的作用是阻礙冷卻塔在爆破過程中產(chǎn)生的觸地震動(dòng)影響力，從而確保周邊環(huán)境質(zhì)量不會(huì)因此受到較大的影響。不僅如此，施工人員還可以對(duì)所挖掘的土料進(jìn)行二次利用，在冷卻塔規(guī)劃倒塌的方向進(jìn)行緩沖層土壤鋪墊，起到降低觸地震動(dòng)頻率的效果[5]。

2.5 空氣消音波的削弱措施

從當(dāng)前我國建筑爆破現(xiàn)狀來看，面對(duì)空氣沖擊波的安全距離尚不能用公式來確定。在實(shí)際施工過程中，一般采取一些被動(dòng)的措施和方法，如控制爆破倒塌方向等，以解決和降低其危害[6]。根據(jù)倒塌空氣沖擊波的形成原理，在爆破拆除時(shí)，應(yīng)充分考慮內(nèi)部氣體的及時(shí)、合理排放，避免觸地時(shí)在塔口處產(chǎn)生倒塌空氣沖擊波。例如，在倒塌方向的后側(cè)塔壁上設(shè)置泄氣窗，即使氣體不能及時(shí)排出，也能分散部分壓縮氣體以減弱在塔口處形成的較大的空氣沖擊波，從而減少對(duì)塔口處建筑物和設(shè)施造成損害。

3 結(jié)語

綜上所述，施工人員在進(jìn)行大型冷卻塔的爆破過程中往往需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)處理，以此確保施工人員的生命健康安全以及周邊重要建筑不會(huì)因此受到影響。只有盡可能降低爆破所帶來的風(fēng)險(xiǎn)危害，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù)，進(jìn)而滿足我國社會(huì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求。