复杂环境下50m高砖结构烟囱爆破拆除.pdf

第2 7 卷第3 期 2 0 1 0 年9 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 7N o ．3 S e p ．2 0 1 0 D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 4 8 7 X ．2 0 1 0 ．0 3 ．0 2 0 复杂环境下5 0m 高砖结构烟囱爆破拆除 刘国军 甘肃省化工研究院，兰州7 3 0 0 0 0 摘要介绍了5 0m 高砖烟囱的爆破设计和施工方案。通过精心设计，选择合理的爆破切口及爆破参数， 并采取措施防止烟囱后座，达到了预期爆破效果。 关键词定向爆破；爆破参数；砖烟囱；复杂环境；爆破切口 中图分类号T U 7 4 6 ．5 文献标识码A文章编号1 0 0 1 4 8 7 X 2 0 1 0 0 3 0 0 7 0 0 3 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no f5 0mBr i c kC h i m n e yi nC o m p l e xE n v i r o n m e n t u UG ／／, o - j ／／, n G a n s uC h e m i s t r yR e s e a r c hI n s t i t u t e ，L a n z h o u7 3 0 0 0 0 ，C h i n a A b s t r a c t T h ed e s i g na n dw o r ks c h e d u l eo f5 0 mb r i c kc h i m n e ya r ei n t r o d u c e d ．T h er e a s o n a b l ep r e e u ta n db i a s - r i n gp a r a m e t e ra r ee l a b o r a t e l yd e s i g n e d ．A n ds o m em e a s u r 髓w e r ea d o p t e dt op r e v e n tt h eb a c k w a r dc o l l a p s ea n da ． e h i e v e dt h ea n t i c i p a t e db l a s t i n ge f f e c t ． K e yw o r d s d i r e c t i o n a lb l a s t i n g ；b l a s t i n gp a r a m e t e r ；b r i c kc h i m n e y ；c o m p l i c a t e de n v i r o n m e n t ；p r e c u t t i n g 1 工程概况 兰州连成铝业有限责任公司因厂区规划建设需 要，需拆除原厂属二级单位窗纱厂内部分建筑。其 中有l 座砖结构烟囱在此次拆除范围之内。考虑到 周围环境及烟囱结构特点，厂方决定采用定向控制 爆破将其拆除。该烟囱为红砖水泥砂浆砌成，结构 完整无裂痕。该烟囱高5 0m ，烟囱底部直径为 5 ．2m ，顶部直径为2 ．2m ，壁厚为0 ．4m ，内衬厚度 为0 ．2 4m ，内衬与筒体之间为5c m 的隔热层。该烟 囱北面有一高1 ．8m ，宽1 ．6m 的半拱型烟道，东侧 开设一高1 ．0 ／1 1 ，宽0 ．6m 的出灰口。 待拆烟囱位于连铝窗纱厂内；北面距离待拆锅炉 房为4m ，距离3 层办公楼约3 8m ；南面距离厂区围 墙4m ，围墙外为紧邻当地农民平房区 砖结构平 房 ；西面2 2m 为厂区运行车间；东面1 0I T I 为厂区围 收稿日期2 0 0 9 0 1 0 4 作者简介刘国军 1 9 7 7 一 ，男，工程师，本科，E - m a i l 垴2 0 0 0 1 6 3 ． c O t l l o 墙，墙外为l 高压线路及居民区马路，马路对面为临 街商铺。爆破烟囱周围环境较为复杂 如图l 所示 。 图1 爆破环境示意图 单位m 2 爆破方案 2 ．1 设计依据 1 合理选取爆破参数，使爆破切口和定向倾倒预 留支撑部位几何尺寸符合力学强度、钢筋弯曲变形以 万方数据 第2 7 卷第3 期 刘国军复杂环境下5 0n l 高砖结构烟囱爆破拆除7 1 及定向倾倒运动的几何要求；既保证爆破切口部位在 爆破瞬间准确成型，又要将碎块抛出以防止产生局部 有害的支撑，同时要严格控制爆破飞石、爆破振动和 空气冲击波等的危害，使爆破施工符合安全要求。 2 根据周围环境条件和被保护目标的安全要 求，通过理论计算确定爆破规模和一次齐爆药量，并 通过防护、减振和阻断等措施来控制爆破振动、触地 振动、空气冲击波和飞石造成的危害。 3 对爆破作用影响范围内的建筑物、设施等进 行安全验算，采取合理的防护措施，并对保护物进行 必要的防护，以保证周围建筑物、设施和控制仪器仪 表等的安全。 2 ．2 爆破方案确定 根据烟囱的周围环境条件、结构特征和尺寸以 及需要保护的建筑物、设施等综合因素。经过对现 场的实地勘察，烟囱西、南、东面都没有供烟囱安全 倒塌的场地；只有在烟囱西北方向有烟囱倒塌场地， 最后决定烟囱的倒向为北偏西2 9 0 。为了保证烟囱 爆破成功及周围建筑的安全，必须采取以下措施 1 选择合理的爆破参数。相关的计算和实践 经验表明，爆破缺口太长或太短，都会影响到烟囱爆 破效果，如果爆破缺口太长，烟囱容易发生后坐；如 果爆破缺口太短，就有可能发生前冲。本次爆破烟 囱倾倒方向的反面距离当地名民平房区只有4m ， 因此，必须严格控制烟囱的后坐，以防止烟囱爆破对 当地民房造成损坏。爆破采用正梯形爆破缺口，缺 口长度为烟囱周长的2 ／3 。 2 开设定向窗，在爆破缺口两侧分别用人工开 设1 个长1 ．0m ，高1 ．0m 的三角形定向窗 见图 2 ，以保证烟囱沿设计中心线准确倒塌。 图2 爆破缺口及炮孔平面布置图 单位m 3 爆破烟囱内衬的处理，为了使烟囱定向准 确，在爆破前，将爆破缺口内的内衬结构，用人工方 法预先进行拆除，但为了保证烟囱的安全，在爆破缺 口中部预留约0 ．8 一1 ．0m 的内衬，在爆破时，在筒 体与内衬中间布置适当的药量将其炸除。 3爆破参数 3 ．1 爆破切口的设计 1 开口位置。由于烟囱倾倒方向长度有限，为 了确保爆破时烟囱的稳定性和准确性，尽量减小爆 破倾倒长度，开口位置选取在 2 ．5m 的位置‘1 引。 2 开口宽度。烟囱开口位置总周长为1 6 ．3I i l ， 经过稳定性分析和计算，开口宽度为1 0 ．81 1 1 ，以倾倒 方向中心线对称展开，剩余部分为5 ．5m ，以倾倒反方 向中心线两侧对称，保留部分占总周长的3 3 ％。两 侧预开设定向窗，定向窗宽度及高度取1 ．0m 。 3 开口高度。根据工程类比和以往的工程经 验，为了防止烟囱爆破发生后坐，爆破缺口高度确定 为1 ．5m 。 3 ．2 炮孔参数与布置 1 炮孔深度Z 0 ．6 5 6 0 ．2 6m ；其中占为烟囱 壁厚。 2 炮孔间距口 1 ．5 1 0 ．4I T I 。 3 炮孔排距b 0 ．8 5 a 0 ．3 5m 。 根据以上尺寸，共钻眼5 排，每排2 2 个炮眼，合 计为1 1 0 个炮眼。 3 ．3 药量计算 根据体积公式Q q a b 6 7 2g ，q 取13 0 0g ／m 3 ； 实际取Q 7 0g ；总装药量为7 ．7k g 。 4 爆破网路 采用“非电毫秒微差塑料导爆管雷管”和电雷 管混合起爆系统，采用孔内延时；网路采用“并一串一 串”形式，即导爆管雷管采用“一把抓”接法与2 发 串连的电雷管连接，各点电雷管相互串联方式连接， 如图3 所示。 5 0 m 80 m s0 I l l s5 0 m 8 图3 爆破网路不意图 5 安全校核 5 ．1 爆破振动安全校核 根据中华人民共和国爆破安全规程中规定， 爆破振动对周围建筑物破坏影响可采用下式计算与 修正[ 3 l t ， k k 。 √Q ／R 。 万方数据 爆破2 0 1 0 年9 月 式中移为被保护物所在地质点振动速度，c m ／s ；k 为 与介质性质爆破有关的系数，k 3 2 ．1 ；k 。为修正系 数，取O ．2 5 ～1 ．0 ；Q 为微差爆破最大一段药量， 2k g ；R 为爆破振动安全允许距离，8r n ；a 为衰减系 数，此处d 取1 ．6 。 经计算，爆破所产生的振动在距离爆破点8m 爆破烟囱背面 民房出的质点振速为0 ．8e m ／s 。 此速度小于爆破安全规程规定一般建筑的允许振速 5c m ／s 。此次爆破主要保护的建、构筑物是安全的。 5 ．2 触地振动安全校核 为了减小爆破触地振动对周围建筑物的影响。 尤其是南面民房的安全，在爆破前，用拆除锅炉房的 废渣在烟囱倒塌部位铺上厚约0 ．5r n 的缓冲带。可 以大大减小烟囱触地是所产生的振动H 】。 5 ．3 爆破飞石安全 为了有效控制烟囱爆破产生的碎石飞溅，在爆 破前，将爆破缺口采用1 层竹笆加2 层加厚彩条布 包裹，这样可以有效阻止爆破产生碎石的飞溅。 6 爆破效果 由于爆破参数选择合理，爆破缺口设计精确，爆 破安全防护措施完善。经爆后检查，爆破没有对周围 建筑物等造成影响，爆破没有发生后坐现象，保证了 南面民房的安全。同时由于采取了适当的减振措施， 爆破触地振动也没有对周围建筑物产生影响。爆破 达到了预期的爆破效果，得到了相关单位的好评。 参考文献 [ 1 ] 郭纪宏．控制爆破爆破拆除电厂旧烟囱[ J ] ．爆破， 2 0 0 3 ，2 0 4 7 2 - 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7 7 ． 万方数据