摘 要:爆破拆除的这座烟囱高度30m,砖砌结构,筒体厚37cm,在距地面5m处爆破拆除,烟囱倒向的反侧紧连平房等建筑物,且需要保护。本文叙述了烟囱控爆方案和爆破参数设计,就烟囱爆裂口与支撑体的关系对后坐的影响谈了笔者一些肤浅的认识。
关键词:烟囱;爆破拆除;爆裂口
1 引 言
烟囱、水塔等高耸筒形结构物往往位于厂区、宿舍区,进行定向爆破时必须有较好的倒塌环境。但有时倒向反侧需要保护的建筑物靠得很近,这给爆破设计增加了难度。笔者认为,对于这类烟囱(水塔)的控爆拆除,关键是控制其后坐,即如何选择爆裂口的形状、高度和宽度。尤其要强调的是爆裂口宽度的选择要合理。若烟囱爆裂口宽度偏小,虽然后坐少,不挤坏倒向反侧的建筑物,但搞不好使烟囱不能顺利倒塌,会处于似倒非倒的危险境地;若烟囱爆裂口宽度过大,则支撑体易被突然压垮,造成后坐及堆碴增多,从而挤坏倒向反侧的建筑物。因此,烟囱爆破的后坐问题必须高度重视。下面笔者结合湘西某工厂一烟囱的爆破拆除,就如何减少反向后坐问题谈一些肤浅的认识。
2 工程概况
湘西某厂烟囱建于1984年,在使用过程中,筒体渗水严重,特别是经过低温冰冻,造成烟囱裂缝及偏移,时刻有倒塌的危险,因此厂方决定将烟囱爆破拆除。该烟囱为标准红砖水泥砂浆结构,高度30m,底部±0•00m处直径2•78m,筒壁厚0•37m,烟囱5m标高以下有厚0•24m的内衬,隔热层厚0•05m,+5•00m处直径为2•53m。烟囱东侧有一烟道口,其内宽0•84m,内高1•10m。经测量,烟囱南侧从15m起有一道约1cm的裂缝,烟囱向北偏移约30cm。该烟囱东侧紧挨一平房,高4•5m,房顶为空心钢筋混凝土板,房内有鼓风机、电机等设备,距烟囱东侧4m处有两座除尘塔,高约10m,浆砌石块结构,其后为锅炉房。
3 爆破方案设计
3•1 爆裂口位置的确定
从烟囱的周围环境及筒体结构看,本次爆破有两个特点:一是烟囱已向北偏移30cm,给正确定向爆破增加了难度;二是根据厂方要求,爆破时尽量保护平房及平房内的设备,减少重新建设的时间和费用。为此,爆裂口位置的确定有两种方案:①在距地面50cm处开始爆破,采用这种方案钻孔、装药和防护作业可在地面上进行,不需要搭架子,施工方便,但爆破有可能挤坏平房、烟道口及设备;②在距地面5m处,即在高于平房顶0•5m处开始钻孔布药,从设计图纸和实际钻孔后了解到,标高5m以上烟囱没有内衬,可减少内衬的爆破,同时可保留平房内设备,而且尽可能保护平房,但需要搭架子高空施工作业,更主要的是支撑体预留恰当,就能严格控制后坐及堆碴。根据我们以往成功的爆破经验,决定采用第二种方案。
3•2 爆裂口设计
爆裂口采用倒置梯型即上底长、下底短;爆裂口高度取(1•5~3•0)倍爆破处筒体厚,即h= (1•5~3•0)b;爆裂口宽度取爆破处周长的1/2~2/3倍。根据经验,为使烟囱不后坐,此时爆裂口的上底装药长约为爆破处周长的0•54倍,上底装药长l上=4•2m,从上往下每排依次减少两孔,下底装药长l下=2•4m,呈相对布孔方式。
3•3 孔网参数
最小抵抗线w = (1/2)b=18•5cm,b为爆裂口处的筒体厚;炮孔直径d=32mm;炮孔深度l = (2/3)b=25cm;炮孔间距a =1•5w=28cm(实际取30cm);炮孔排距b=30cm;装药列数n = (1•5~3)b/b+1=2•85~4•70,本工程取4列。炮孔布置见图2。
3•4 药量确定
单孔药量q=qabb,取炸药单耗q=2100g/m3,则q=69g(实际取60g)。这次爆破采用2#岩石硝铵炸药,总装药量2•88kg。
4 爆破效果及分析
起爆网络为串联电点火线路,用军用78式点火机起爆,起爆后,烟囱没有立即倒塌和下坐,待爆裂口形成,烟囱失稳,重心偏移后按预定方向倾倒。烟囱沿外侧边缘着地,保留部分烟囱主体没有受压破坏,平房内的烟道口、鼓风机及空心板完好无损。笔者认为:
(1)爆裂口选择在5•0m处的方案是可行的,既保护了平房及平房内的设备,又减少了基础重新建造的费用;
(2)在减少后坐的情况下,爆裂口的宽度取爆破处周长的54%比较适宜;
(3)装药量取值比较合理,此次爆破没有覆盖物防护,砖块飞散在40m范围内,细小的飞石也在70m左右,整个工程达到了安全、快速、经济的目的。
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