摘 要: 介绍了一座47 m高砖结构烟囱单向折叠定向爆破拆除的爆破方案、爆破参数、施工方法及防护措施,爆破效果良好。
关键词: 拆除爆破;单向折叠爆破;砖烟囱
1 工程概况
该烟囱位于徐州市平板玻璃厂厂区内,因厂区改造需拆除。烟囱高47 m,水泥砂浆砌红砖结构,无内衬。烟囱在距地面2.5m处外直径4m,壁厚0.5 m。在距地面14m处外直径3.5m,壁厚0.5m。在烟囱底部正北、正南及正西方各有一烟道,烟道高1. 2 m,宽0.8m。烟囱北38m为办公楼,西5m处是待拆二层楼房,南9m处是生产车间,东12m处是堆放杂物的铁架棚,烟囱周围环境如图1所示。
2 爆破方案的确定
根据该烟囱周围的环境条件,采用一般定向倒塌方案,任何方向上的距离都不满足,只有烟囱的正北方向有一片较为开阔的地段,但烟囱距离办公楼
图1 烟囱周围环境示意图(单位:m)
也只有38 m。经研究决定采取单向折叠定向爆破,倾倒方向为北偏西30o,即将烟囱分成2个梯段,上段为从烟囱顶部往下33 m,其底部距地坪14 m,搭设脚手架钻孔、防护;下段为14 m。首先起爆上段,待其倾斜至一定角度时起爆下段。
3 主要爆破参数设计
3. 1 高14 m处爆破切口设计
上切口位置根据倒塌距离尺寸选在距地面14m处,该处圆周长11 m。为确保上部烟囱在倾倒过程中不产生后坐而冲坏后侧的楼房,切口弧长l取该处烟囱周长的0.55倍[1],l=6.05 m,切口高度h=0. 7 m。定向窗为正方形,宽0. 4 m,高0. 4 m,用风镐开设。爆区孔网参数和药量计算:布二排半孔,上面二排,下面半排,切口形状为倒梯形。孔距a=40 cm,排距b=35 cm,最外边炮孔离侧向自由边界20 cm,孔深l=32 cm,单孔药量q=(q1a+q2v)f[1]。其中:q1为单位剪切面积的用药量,取q1=(45/w)g/m2;q2为单位破碎体积的用药量,取q2=200 g/m3;a为爆破体被爆裂的剪切面积,m2;v为爆破体破碎体积,m3;f为炮眼定位系数, f=1.0;w为装药的最小抵抗线,m。经计算单孔药量约为50 g,结合经验并试爆取75 g。计38个孔,总药量2.85 kg。
3. 2 下部切口设计
下切口为避开烟道口,将其位置定在地面以上2. 5 m处。该处圆周长约为12. 6 m,切口弧长7. 6m,高0. 7 m。爆区孔网参数和药量计算与上切口相同。总计48个孔,总药量为3. 6 kg。
整个爆破工程总药量6. 45 kg。
4 起爆方式及延期时间
用半秒非电延期雷管,上切口14 m处用hs1段非电延期雷管,下切口2. 5 m处用hs6段非电延期雷管,为确保所有装药能可靠起爆,采用复式混联起爆网路,上下切口同时由即发电雷管点火,上下延期时间为2. 5 s[2]。
5 施工方法及防护措施
5. 1 施工方法
用风钻打孔,先用建筑用的脚手架搭一作业架,高14 m,然后分别在上、下切口处钻孔、装药、填塞、联接导爆管线路。将上切口处的炮孔防护完毕之后,拆除作业架,再进行底部切口的防护。
5. 2 防护措施[3, 4]
距地面14m处切口爆破部位,在外面挂二层竹笆,竹笆内贴上一层草袋,并用铁丝捆牢竹笆,使竹笆和草袋与砖壁有20 cm以上的间隙。距地面2 m是切口爆破部位在外面用铁丝捆牢二层竹笆。在烟囱倾倒方向指向的办公楼房门处用草袋装土堆码1m的高度,以防烟囱落地前冲的砖块冲坏房门。警戒范围为100 m。
6 爆破效果和体会
起爆后约1. 5 s,在重力弯矩作用下,烟囱上段部分,开始缓慢倾斜,在倒塌过程中,烟囱上段保持良好的完整性,基本保持了定轴转动。上段倾斜约50°~60°时,下段切口部分爆炸。在上段部分倾斜约70°时,下段开始倾倒。倒地后,烟囱解体为可清理的碎块。整个过程烟囱定向准确,前冲较小,无后坐。周围建筑物和人员安然无恙。经爆后现场测量,烟囱头部落地距离基座约36 m处,但未对办公楼造成损坏。
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