75 m高磚混結(jié)構(gòu)煙囪的爆破拆除

周曉光

(湖南鐵軍工程建設(shè)有限公司，湖南長沙 410003)

75 m高磚混結(jié)構(gòu)煙囪的爆破拆除

周曉光

(湖南鐵軍工程建設(shè)有限公司，湖南長沙 410003)

衡陽市賜鑫置業(yè)有限公司內(nèi)有一座75 m高的磚混結(jié)構(gòu)煙囪，根據(jù)工程建設(shè)的需要，對該煙囪采用爆破方法成功實(shí)施了定向倒塌拆除。介紹爆破方案的選擇、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)及施工的安全措施。

煙囪；定向爆破；爆破方案；爆破參數(shù)

1 工程概況

待拆除煙囪位于衡陽市雁峰區(qū)衡陽市賜鑫置業(yè)有限公司內(nèi)，占地面積較大，西側(cè)200 m為蒸陽大道，東北側(cè)55 m、東南側(cè)44 m、南側(cè)62 m為居民樓房。

圖1 待拆煙囪周邊環(huán)境

煙囪高度75 m，磚混結(jié)構(gòu)，距煙囪底部1.5 m處外周長19 m，煙囪筒壁總厚度88 cm，內(nèi)襯24 cm，有約4 cm的空氣層。

2 爆破拆除技術(shù)設(shè)計(jì)

2.1 技術(shù)難點(diǎn)

(1)待爆破的75 m高煙囪為磚混結(jié)構(gòu)，由于煙囪較高，對方向控制要求嚴(yán)格，盡管現(xiàn)有場地條件比較適合爆破拆除，但也要充分認(rèn)識到該煙囪爆破拆除的難度和復(fù)雜性。

(2)由于煙囪質(zhì)量大，在爆破中產(chǎn)生的爆破有害效應(yīng)也相應(yīng)增加。主要有爆破產(chǎn)生的振動和煙囪倒塌時觸地產(chǎn)生的振動；爆破產(chǎn)生的飛石和煙囪倒地時產(chǎn)生的碎石飛濺；爆破倒地后的灰塵。因此，須采取有效措施減小爆破產(chǎn)生的有害效應(yīng)[5]。

2.2 爆破方案選擇

根據(jù)煙囪自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和周邊環(huán)境情況，確定以下拆除方案：

(1)為加快施工進(jìn)度和保證施工過程中的安全，對該磚煙囪采取定向爆破的方法進(jìn)行拆除。

(2)因施工場地周邊有輸電線，為避免雜散電流對爆破產(chǎn)生影響，全部采用非電雷管起爆，確保爆破中的安全。

2.3 倒塌方向確定

由于煙囪結(jié)構(gòu)為圓柱形對稱結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)本身對倒塌方向無任何影響[1]，但由于年久失修，所以要根據(jù)煙囪具體結(jié)構(gòu)和周圍環(huán)境條件共同來確定倒塌方向[2]，東、南、北均有樓房，西方的電線在爆破前會進(jìn)行剪斷處理，故選擇的倒塌方向?yàn)槲髌?5°。設(shè)計(jì)倒塌方向見圖2。

圖2 設(shè)計(jì)倒塌方向示意

2.4 爆破切口

設(shè)計(jì)爆破切口位置在距地面0.5 m處實(shí)施。由于煙道口的位置不在爆破切口處，爆破時可能會對預(yù)定倒塌方向有影響，采取砌磚將煙道口位置堵實(shí)。

爆破切口形狀，對煙囪的傾倒會產(chǎn)生一定的影響，為獲得理想的定向效果，根據(jù)煙囪拆除的成功經(jīng)驗(yàn)，選擇正梯形爆破切口。

爆破切口高度是保證定向倒塌的一個重要參數(shù)。根據(jù)以往類似工程經(jīng)驗(yàn)，磚煙囪爆破切口高度尺寸取筒壁厚的3倍，h＝3δ＝3×0.6＝1.8 m，取

1.6 m[3]。

該煙囪因結(jié)構(gòu)抗拉能力差，失穩(wěn)條件比鋼筋混凝土低的多，因此取切口長度為0.53πD，計(jì)算所得磚筒壁爆破切口下口寬為：0.53πD＝10.07 m。

本工程采用正梯形爆破切口，不預(yù)設(shè)定向窗，切口的炮孔布置見圖3。

圖3 爆破切口炮孔布置展開圖

2.5 爆破參數(shù)選擇

由于此煙囪有內(nèi)襯，為了保證倒塌的準(zhǔn)確性，必須對煙囪的內(nèi)襯進(jìn)行處理，本次采取的方法是在內(nèi)襯上布置炮孔，和煙囪外壁同時段起爆[4]。

本次煙囪爆破的設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

炮孔直徑d＝40 mm；炮孔深度L＝0.67σ＝0.402 m，σ為壁厚，取L＝0.42 m；炮孔間距，a＝0.4 m；炮孔排距b＝0.4 m；炮孔排數(shù)m＝5；炮孔數(shù)：外壁布孔120個，內(nèi)襯布孔60個；炸藥單耗q取1700 g/m3(經(jīng)驗(yàn)值)，外壁單孔藥量Q＝a×b×δq＝163.2，取165 g，內(nèi)襯單孔藥量Q′＝a×b×δq＝65.28，取65 g，總藥量Σ＝23.7 kg。

2.6 裝藥結(jié)構(gòu)與填塞

煙囪爆破切口部位按橫向平行布孔，各排間的炮孔交錯配置，裝藥使用Φ32 mm乳化炸藥。每孔中放一個藥包。每個孔的炸藥用一發(fā)非電導(dǎo)爆管雷管起爆。炮孔的其余部分用炮泥填塞。炮孔裝藥結(jié)構(gòu)見圖4。

圖4 煙囪裝藥結(jié)構(gòu)示意

2.7 安全警戒與信號規(guī)定

根據(jù)本次現(xiàn)場環(huán)境、爆破參數(shù)設(shè)計(jì)及防護(hù)措施，原則上確定距煙囪爆源點(diǎn)倒塌方向200 m、其它方向150 m為警戒范圍。爆破前封閉交通，疏散人員和車輛，任何人員或車輛嚴(yán)禁進(jìn)入警戒區(qū)。具體實(shí)施時由當(dāng)?shù)毓膊块T根據(jù)情況確定警戒范圍。

3 總 結(jié)

內(nèi)襯的處理措施是：直接從煙道口進(jìn)入煙囪內(nèi)部，從里向外水平鉆孔，以此確定內(nèi)襯深度。設(shè)置加深孔并加大藥量，用竹板固定，直接送入底部來破壞內(nèi)襯。

煙囪底部向上有類似圈梁的砼結(jié)構(gòu)，用鉆孔的方法確定圈梁的位置，即確定上沿和下沿，然后設(shè)置上下各兩孔來破壞圈梁結(jié)構(gòu)。

其他均按爆破方案實(shí)施，爆破效果良好，爆破有害效應(yīng)得到了控制。

[1] 朱金華，陳志陽，邱進(jìn)芬，等.長沙新城熱電廠100 m高鋼筋混凝土煙囪爆破拆除[J].采礦技術(shù)，2013，13(5)：173-175.

[2] 王玉成，徐振龍.某熱電廠冷卻塔的控制爆破拆除設(shè)計(jì)[J].山西建筑，2005(11).

[3] 楊樹全，文輝軍，朱金華.60 m高風(fēng)化裂縫磚煙囪定向爆破拆除[J].采礦技術(shù)，2014，14(5)：129-130，139.

[4] 焦永斌，高賽紅.磚煙囪的定向控制爆破拆除[J].中國礦業(yè)，2006(8).

[5] 張潤廷，繆衛(wèi)峰，周 璇.惡劣條件下高聳煙囪的拆除爆破技術(shù)張東風(fēng)[J].能源技術(shù)與管理，2014(6).

2016-09-23)

周曉光(1987-)，男，河南信陽人，工程師，主要從事爆破工程管理，Email：10276272＠qq.com。