烟囱定向爆破拆除施工应用实例评析_

烟囱定向爆破拆除施工应用实例评析
   摘要:本文通过一起在高复杂环境下进行烟囱爆破拆除的应用范例，系统地评析了设计时应合理选取爆破参数，在施工过程中成功利用烟自本身的烟遗口及原窑体，同时采取行之有效的地面安全防护措施，对类似的烟自爆破拆除工程具有借鉴意义。
   一、工程概况
   湖州三狮水泥厂为进行技术改造，保护环境，拟将原4#烟囱爆破拆除。根据厂方的要求，浙江省第一水电建设集团公司派出了具有丰富爆破拆除施工经验的有关专家进行了现场勘查，在反复研究的基础上，制定了该烟囱爆破拆除施工方案。
   (一)周边环境
   待拆除目标周围环境非常复杂，其南侧2.5m是厂内正在使用的电缆沟，l0m是要保留的烟囱;东偏南62.5m是控制房;北侧3m是要保护的2层风机房;西侧5m是一临时浅埋的供水管。可供烟囱倒塌的区域为一长62.5m、宽15m的狭长通道，在该通道的地下有3条电缆沟。
   (二)拆除内容
   要拆除的烟囱为砖结构，高60m，下部直径5.48m，壁厚91cm，周长17.2m，在其西侧有一高2m、宽1.5m的出灰口;其7.27m处为一烟道，宽1.17m,高2.3m。
   (三)工程要求
   为保证水泥厂的正常生产，在爆破中不能对风机房、保留烟囱、供水管及电缆沟造成任何实质性破坏。
   (四)工程特点
   待拆除的烟囱只有狭窄的倒塌场地，而且场地内还有地下电缆管线，周边的建筑要保护好，地下电缆更要保证安全。由于烟囱周边的环境太复杂，爆前准备工作量大。拆除施!:区四周为正在生产的厂区，对周边环境要求较高。拆除采用控制爆破方法施工.技术含量较高。
   二、拆除方案选择
   烟囱爆破拆除从原理上分析有3种倒塌基本形式，即:原地倒塌、拆叠式倒塌、定向倒塌。鉴于该拆除烟囱为青砖结构，周围环境比较复杂，考虑烟囱高60m，而可供倒塌的场地为宽15m、长62.5m的狭小地方。从实际情况及经济成本角度分析，本工程选择定向倒塌方案，为了确保电缆沟的安全，要求保证烟囱在倒塌过程空中不解体。
     (一)确定爆破切口方案
   根据多年来对烟囱的控制爆破技术的研究成果和施T:经验，爆破切口可采用正梯形切口和倒梯形切口两种，正梯形切口控制倒塌方向较好，倒梯形切口烟囱后座效应较小，由于本工程环境条件太差，后方仅Sm距离，侧向仅有2m的距离，为保证倒塌方向的精度，确保保护目标的安全，确定选用正梯形切口方案。
   (二)确定倒编方向
   由测量人员确定好4#烟囱倒塌方向后划定倒塌中心线，然后沿中心线用风镐挖出定向门，尺寸为高2m、宽lm，最后在正梯下角两侧用风镐开挖二角形定位孔.尺寸为底边0.9m、高0.9m。
   三、恨破技术设计
   (一)爆破参数确定
   考虑该烟囱是青砖浆结构，比红砖结构坚硬，烟囱底部壁厚为3块砖厚。为使爆破荷载分布合理，设计和施_L时，将装药量按照向倒塌中心增加的原理，中心10个掏槽孔单孔药盆为150g，辅助孔单孔药量为120g，定f7窗Jnj边孔单孔药t为100g。根据“弧”形的原理，底排孔单孔药量需要加大。结合实际情况和实践经验，爆破切口采用正梯形切口.布置炮孔选用梅花形孔位，充分利用烟道自然窗口，在正梯形切口两端布t定向倒塌定向窗。具体的拆除爆破参数如下:
   最小抵抗线伪)通常取断面短边或爆体厚度(B)的1/2,h=B/2。药孔间距(a)一般取a=( I .0~1.5 )h。取0.4m。药孔排距(h)取(0.66~1.0)a。取0.4m，共6排孔。药孔深度(L)确定以保证装药将构件破坏为原则，孔深取65cm。单孔药t(q)根据体积原理，按下式确定:
   q=K.a.b.B(多排)
   式中:q为单孔药量(kg);K为单位体积用药f系数(单耗，这里取K=2Kg/m³ ) ; a为药孔间距(m);h为药孔排距(m);B为姆破部位的厚度(m)。计算得:q=290g。
   经实算确定起爆总孔数为102个，总起爆药量为29.58kg
   (二)起爆网络设计
   针对爆破物体周围环境，为避免杂散电流、射频电流和感应电流以及雷电对爆破网络的影响，在本次拆除爆破中使用安全可靠的非电塑料导爆管，起爆多段毫秒延时网络系统。雷管类型采用质量较好的金属壳雷管。
   导爆管雷管用导爆管和四通联成复式网络，最后用电雷管或击发器击发。
   (三)延期时间的设计
   延期时间的设计，主要考虑3个因素，一是爆破后产生的展动对周围建筑物的影响;二是有利于结构物爆破后坍塌和解体;三是延期雷管的种类和段别。根据现场的特殊环境及安全要求和国家关于爆破安全的有关规定，针对这次爆破的特点，拟采用毫秒延期、分段起姗的延时方法。
   四、娜破安全设计
   安全是姗破施工的关健环节，爆破产生的不安全因素，必须进行严格的控制，以确保其在环境允许的范围内。根据甲方提出的要求和国家姆破安全的有关规定进行如下爆破安全设计。
   (一)爆破振动控制
   炸药姆炸产生的展动控制:采用多打孔、少装药、微差延时起姗等技术将能t进行分散，严格控制单孔药量。
   控制一次起爆的最大药量，一次起爆的最大药量根据爆破环境按下式确定:

   (二)地下电坑及地面防护措施
   烟囱在塌落着地时，对地面的冲击较大，产生塌落振动，而且倒场区域内又有3条电缆沟，必须进行严格控制，防止对电缆产生危害。本工程中对电缆沟采用以下防护措施。一是将烟囱倒塌区内的电缆沟盖板全部打开，用小沙袋把电缆沟底填充实，将电缆从沟内的电缆支架上移到沙袋上，电缆上再用沙袋防护。二是在距电缆沟两侧O.Sm铺两排汽车旧轮胎，轮胎上面放}1层15~厚的钢板。三是在钢板上用装土草袋铺1.50m的级冲保护层。四是在烟囱倒塌方向每隔6m用沙袋磊缓冲墙，高约1.50m、宽约2.0m ,缓冲堵之间铺O.Sm的沙包。对烟囱顶端倒塌部位要重点加强防护，并在控制室前方用装土草袋堆一个高约2.0m的挡墙。五是在水沟上面辅两层脚手片，脚手片上铺沙包起缓冲作用以保护水沟。
   (三)爆破飞石控制
   1.爆破飞石飞散距离计算
   控制爆破个别飞石最大飞散距离，按《爆破计算手册》中的经验公式计算:

   2.控制飞石飞散距离的控制措施
   为防止个别飞石对周围房屋的影响，严格控制炮孔方向、深度、孔距、排距、堵塞质量。装药前对每个炮孔进行逐个检查，不合格应及时采取补救措施，堵塞前用炮杆进行堵孔深度的效核，确认无误后进行堵塞工作。在切口处用竹笆或铁丝网加草袋等进行主动安全防护。
   (四)冲击波强度校验
   爆炸产生的冲击波强度按下式进行校验:

   五、技术措施及安全.戒
   第一，严格按照爆破安全操作规程操作，现场安排专职人员负责严格按设计方案施工，装药前对孔距、排距、孔深参数进行校对，对使用的主要爆破器材要求同厂、同批号、同型号产品，单孔装药做到准确无误。
   第二，起爆器材的加工，必须在安全地点进行，并设置普戒点及流动哨。
   第三，起爆日期选择在微风或倒塌方向顺风的晴天。
   第四，替戒范围在倒塌方向距烟囱中心200m，并设置明显标志及警戒人员。
   第五，起爆前一天，以告示形式告知当地村民起爆时间、警戒范围、起爆信号等。
   第六，严格执行清场、起爆、解除信号。
   第七，爆破后必须由爆破员、安全员先进人现场检查，确认安全后方可解除警戒。
   第八，指挥部及各警戒点用对讲机联系。
   六、娜破效果分析
   爆破后，烟囱按预定的方向倒塌，倒塌过程中没有空中解体，爆破没有飞石产生，在SOm处起爆站人员几乎没有感觉展动。烟囱按照设计落在预定的倒塌地点内，烟囱底部两侧最远向外散落2m，基本没有后座现象，确保了风机房、保留烟囱、供水管以及电缆沟的安全，达到预期的目的。

文章来自：滑模机械网

文章作者：信息一部

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