摘 要: 通过实例介绍采用定向控制爆破技术拆除烟囱、水塔类高耸筒状建构筑物的方法,提出相应的爆破参数。
关键词: 烟囱; 定向控制; 拆除爆破
1 工程概况
我公司决定采用定向控制爆破技术拆除南宁电厂内一座80 m高旧烟囱。该旧烟囱东距厂内35 kv变电所20.5 m,南距厂区围墙120 m,西距在建的220 kva中心变电站65 m,北面距待拆除的锅炉房25 m,西北面225 m处是正在运行的220 kva南宁区域中心变电站。旧烟囱为砖结构筒状构筑物,高82.5 m。+8.0 m以下底部外径为8.75 m ,壁厚1.04 m(其中内衬耐火砖厚24 cm ,间隙5 cm)。+6.0 m以下底部设有钢筋混凝土结构的出灰漏斗,结构比较复杂。在正东、正西方向+ 6.0 m处各开有宽2.4 m,高6.5 m烟道口。烟囱整体性好,比较坚固。
2 爆破拆除方案
该烟囱结构坚固完整,周围环境条件复杂。爆破要求严格保护烟囱周边各变电站(所)和在建厂房等建筑物及有关供配电设备安全。考虑到周围的环境条件和烟囱的结构状况,决定采用定向控制爆破技术拆除该旧烟囱,选择正南方向为烟囱的倒塌方向,一次点火起爆。为了保证烟囱倾倒方向准确,采取如下措施:
(1)由于烟囱底部结构复杂,不利于定向控制。为了确保定向成功,确定在烟囱+6.0 m处、预定倾倒方向(正南方向)一侧布置矩形爆破切口,切口长度为烟囱周长的3/5 ,保留支承区的长度为烟囱周长的2/5。爆破形成切口后,破坏烟囱筒体结构的稳定性,造成重心位移,在烟囱自重的作用下产生倾覆力距,导致烟囱向着预定的正南方向倾倒。
(2)预先在烟囱倾倒方向(正南)爆区中央开一个1.5 m×2.0 m掏槽窗,为定向爆破创造自由面。
图1 拟拆除烟囱周围环境示意图(单位:m)
(3)利用东、西方向的烟道口(2.4 m×6.5 m)作为定向窗,确保定向准确。
3 爆破切口
爆破切口采用“一”字型切口,即切口展开呈长方型。爆破切口高度h=2δ=2.08 m,δ为壁厚1.04 m。切口长度:l=3p/5=13.08 m,p为切口处烟囱外周长,p=21.8 m。以正南方向为烟囱倾倒方向布置爆破切口时,两烟道恰位于切口内,故实取爆破切口长l=13.8m。支承区长度l1= p-l=8 m。烟囱倾倒中心线确定后,以该线向两边对称布置炮孔。考虑到烟道口是由钢筋混凝土现浇,为了确保爆破切口形成,在烟道口4根支撑立柱上共加布20个炮孔。
4 爆破参数
炮孔深度:根据以往经验,耐火砖内衬不需预拆,取孔深0.75 m;最小抵抗线取0.5 m;炮孔间距
a=0.4 m;炮孔排距b=0.8a=0.32 m,取0.3 m,炮眼按梅花型布置;经计算和预开掏槽窗试爆后确定:单孔装药量q =300 g/孔,分二段装药;总装药量q=50.4 kg。
为了减震,采用毫秒微差爆破技术,采用3#、5#、7#段别非电导爆管雷管起爆,最大一段装药量16.8 kg。
5 起爆网路
采用两套导爆索加非电导爆管起爆网路,各炮孔的导爆管并联到导爆索上,形成并串的爆破网路。采用发爆器发爆、电雷管引爆、导爆索传爆、非电毫秒雷管联合起爆网路。由南面中央预切自由面对称逐段向两边(烟道)起爆。
6 安全防护措施
经计算校核,因爆破所产生的地震震动、烟囱倾倒触地产生的震动、空气冲击波和个别飞石等均不会对周围需保护的建筑物及设备造成损害。采取的主要安全防护措施有:
(1)采用毫秒微差爆破,最大一响装药量仅16.8 kg,从而减少爆破震动。
(2)采用二层竹笆、胶带、编织袋遮挡爆破切口,控制碎碴抛出。
(3)用泥土在烟囱预定塌落位置每隔20 m铺设一道长10 m、宽3 m、高0.6 m减震带,以降低烟囱倾倒塌落对地面冲击。
7 爆破效果
起爆后,烟囱向南面倾斜,大约2 s后,烟囱断裂为三截,加速下落,倒在设计预定的场地上,整个烟囱筒体完全破碎,周围各供电设施和建筑物等均安然无恙。爆破达到预期效果。
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