复杂环境中78m砖结构烟囱定向爆破拆除.pdf

第2 8 卷第l 期 爆破 V 0 1 ．2 8N o ．1 2 0 1 1 年3 月 B L A S T I N G M a r ．2 0 1 l D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 11 ．0 1 ．0 2 1 复杂环境中7 8m 砖结构烟囱定向爆破拆除 袁发培，秦根杰，章克凌 第二炮兵指挥学院工程系，武汉4 3 0 0 1 2 摘要左岭镇7 8m 高砖结构烟囱所处环境复杂，定向控制爆破拆除难度大。参考以往施工经验，结合实 际采取有效的预处理措施，设计合理的爆破切口参数，估算爆破振动效应，确保施工安全，爆破取得了良好效 果。 关键词复杂环境；砖结构烟囱；定向爆破 中图分类号T U 7 4 6 ．5 文献标识码 B 文章编号1 0 0 1 4 8 7 X 2 0 1 1 0 1 0 0 8 2 0 2 D i r e c t i o n a lB l a s t i n gf o ra7 8 - m e t e r - h i g hB r i c kC h i m n e y u n d e rC o m p l i c a t e dE n v i r o n m e n t Y U A NF a - p e i ．Q I N ＆n - j i e ，Z H A N GK e l i n g T h eS e c o n dC o m m a n dA r t i l l e r yC o l l e g e ，W u h a n4 3 0 0 1 2 ，C h i n a A b s t r a c t I ti si n s e c u r i t ya n dd i f f i c u l ti nd i r e c t i o n a lb l a s t i n gf o ra7 8m ．h e i g h tb r i c kc h i m n e yi nZ u o l i n gt o w n u n d e rc o m p l i c a t e de n v i r o n m e n t ．W ed i s p o s e dt h e s eq u e s t i o n so nt h eb a s i so fs u c c e s s f u le x p e r i e n c e ．T h em e a s u r e so f p r e t r e a t m e n t ，s i z eo fb l a s t i n gc u t ，s a f e t ym e a s u r e sa n db l a s t i n ge f f e c ta r ed i s c u s s e d ，a ne x p e c t e de f f e c ti sa c h i e v e di n p r a c t i c e ． K e yw o r d s c o m p l i c a t e de n v i r o n m e n t ；b r i c kc h i m n e y ；d i r e c t i o n a lb l a s t i n 1 工程概况 武汉市节能减排工作中，洪山区左领镇第一砖 厂有1 座7 8m 高砖结构烟囱需拆除，考虑安全、经 济等因素，决定采用控制爆破方法拆除。 烟囱东侧是民房群，相距3 5m ；南侧楼房距离 烟囱4 8m ；西侧有待拆旧砖窑，相距2 0m ，无需保 护，另有民房和厂房，最短距离6 0m ；北侧是民房， 相距4 3m 。爆区环境如图1 所示。 待拆烟囱地面以上高7 8m ，地表处筒体外径 5 ．0m ，壁厚0 ．7 5m ，内衬0 ．2 4m 。烟囱朝西方向有 1 个宽2m ，高2m 的烟道1 3 ，烟囱主体上部外围有 多道钢箍，顶部1 0m 为后期增加部分。 收稿日期2 0 1 0 0 3 2 0 作者简介袁发培 1 9 8 4 一 ，男，第二炮兵指挥学院硕士研究生，从 事建筑工程施工管理方向研究。 图1 爆区环境 单位m 2 爆破方案设计 2 ．1 倒塌方向 根据烟囱结构特点和周边环境条件。烟囱只能 向西倾倒在2 层民房和厂房之间的空旷地带，此处 万方数据 第2 8 卷第l 期袁发培，秦根杰，章克凌复杂环境中7 8i n 砖结构烟囱定向爆破拆除 8 3 宽3 6i n ，距烟囱6 0m ，允许倾倒范围为- 4 - 1 6 。。 2 ．2 爆破切口设计 1 切口形状 本次爆破允许倒塌区域受限，希望产生后坐，且 砖结构烟囱抗剪能力差，起爆后倾倒速度快，所以， 参考以往施工经验，结合相关资料介绍引，采用梯 形切口形式。 2 切口底部高度 考虑到施工安全、工作量和防护等因素的影响， 确定烟囱爆破切口底部相对标高为 O ．8m 。 3 切口高度 切口高度是烟囱拆除爆破中的重要参数，一般 来讲，切口越高，越能保证倾倒，防止出现偏差，但是 越高工作量越大，防护越难，对安全也不利。以往实 践经验表明，砖结构体切口高度日应满足 日≥ 1 ．5 ～3 ．0 6 ，式中艿为墙体厚度。设计采用 H 2 ．3 5 6 1 ．8m 艿 O ．7 5m 。 4 切口底部和顶部弧长 缺口的长度对倒塌的方向和距离都有影响【3 圳， 要保证起爆后烟囱失稳并顺利倾倒，缺口弧长必须需 取周长的1 ／2 ～2 ／3 。而生产性实验表明，虽然爆破的 砖砌结构烟囱刚性很差，但由于爆破缺口的长度仅稍 微超过爆破部位周长的1 ／2 ，结果烟囱倒塌后，出现 了严重的前冲现象，水平距离达到其高度的2 ．5 倍旧J 。此次烟囱爆破拆除允许倾倒的区域受限，必须 尽量防止前冲，故取系数k 0 ．6 2 ，经计算，切口底部 弧长L d 0 ．6 2 L 9 ．4m ，切口顶部弧长L 。 0 ．6 2 L ’ 9 ．2H I ，式中，三、￡7 为烟囱对应部位外围周长。 5 定向窗设置 在保证烟囱结构绝对稳定的前提下，为了获得 比较理想的爆破效果，减少钻孔工作量，实现烟囱的 顺利倒塌，爆前在切口两侧人工设置定向窗，定向窗 为底边长1m 、高1 ．0m 三角定向缺口。 2 ．3 爆破参数设计 1 炮孔布置 爆破切口砖墙均采用梅花形交错布孔方式，底 排距地坪0 ．8m 。 2 炮孔深度 炮孔深度是影响爆破效果的重要因素，孔深过 深或稍浅都不能使烟囱倒塌，确定时需慎重。根据 实际经验，结合待拆烟囱的结构特点，合理炮孔深度 应取h 0 ．6 7 ～0 ．6 8 艿 0 ．5 1m 。 取墙体厚度 6 0 ．7 5m 3 炮孑L 间距和排距 根据参考文献[ 1 ] ，结合实际经验，砖砌烟囱采 用梅花形交错布孔时，炮孔间距a 0 ．8 一O ．8 5 h ， 炮孔排距b 0 ．8 5 a 。故a 0 ．4 3I n ，b 0 ．3 6m 。 4 孔径和孔数 水平设置炮孔，炮孑L 直径为4 0m m 。 炮孔数目如下 炮孔{ j } 数n ． 1 ．8 ／0 ．3 6 1 6 ； 最底排炮孔个数n 2 9 ．4 ／0 ．4 3 1 2 3 ； 最顶排排孔个数n ， 9 ．2 ／0 ．4 3 l 2 2 ； 设计奇数排3 排，每排2 3 个孔，偶数排3 排，每 j j F2 2 个孑L ，贝0 孑L 数N 2 3 2 2 X 3 1 3 5 个。 5 装药量 单孑L 药量采用浅孔爆破拆除烟囱时，单孔药量 可按q K a b 6 计算，式中，K 为单位用药量系数，此 时，取K 6 6 0g ／m 3 。则q K a b 6 7 7g 。 总药量q ’ 1 3 5X 7 7 9 1 03 9 5g 。 2 ．4 起爆网路 选用乳化炸药，采用孔底集中装药结构。采用 瞬发电雷管起爆，为了保证爆破时整个网路有良好 的可靠性，每孔内设置2 枚雷管，整个网络中的 2 7 0 枚电雷管采用串联方式联结，接入主线后用 Q M - 2 0 0 0 型强力起爆器起爆。 3 爆破安全校核及安全措施 3 ．1 爆破振动校核 根据萨道夫斯基爆破速度振动公式”J K K K 1 q “’／R “ 1 式中％为质点的振动速度，e m ／s ；K 为与传播介质 有关的系数；K 为修正系数，取0 ．2 5 ～1 ．0 ；q 为炸 药总量，k g ；R 为爆心到测点的距离，m ；O t 为衰减系 数，取0 ．1 ～1 ．0 。 估算时取K 7 0 ，墨 0 ．2 5 ，口 1 ．0 ，q 1 0 ．3 9 5l 【g ， R 3 5m ，得％ 1 ．1c m ／s 。 距爆心最近测点的振动速度％ 2e m ／s ，参照 爆破安全规程规定，周边建筑是安全的。 3 ．2 安全措施 1 讲究科学施工，按爆破方案施工，严格现场 管理爆破火工品和爆破器材。 2 为减少和防止飞石，采用浸泡草席覆盖防 护，然后用铁丝进行固定。同时加强警戒，起爆前爆 区四周1 0 0m 以内不得有人，爆破作业面四周和各 个路口由专人警戒，临时终断金玉村交通，确保过往 人员和车辆安全。 3 加强火工品管理，按公安局规定存放，每天 实行出入库登记制度，施工现场由专人保管、安全员 监督，爆破员专人使用。 下转第1 0 9 页 万方数据 第2 8 卷第1 期唐跃，曹跃，罗明荣，等高精度数码雷管在爆破施工降振中的应用 1 0 9 编制程序设置微差间隔为2 4m s 1m s ，进行微 差延时。为了比较数码雷管与普通导爆管雷管的降 振效果，以质点振动速度峰值和主频为指标进行分 析。为了便于比较，例举几次采用普通雷管和数码 雷管在相同爆心距的质点振动速度峰值与主频统计 于图5 、图6 。 产 l t ● 丑 3 X 图4 不同微差间隔下降振率变化曲线 ．4 ．2 ．O ．8 ．6 ．4 ．2 O 图5 数码雷管与普通雷管的P P V 比较 由图5 、图6 可见，采用数码雷管在相同爆心距 的质点速度峰值明显小于采用普通雷管，并且在爆 破近区更为明显；采用数码雷管在相同爆心距的主 频高于采用普通雷管。由此可以认为数码雷管的高 精度延时更有利于爆破振动的控制。 3 S 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 5 0 图6 数码雷管与普通雷管的主频比较 5结语 首先，利用实测的单段爆破振动信号，利用叠加模 拟法获取了降振的最佳微差时间；然后通过对使用高 精度的数码与普通导爆管雷管降振效果的对比分析， 认为高精度的数码雷管可大幅度降低爆破振动强度、 提高爆破振动的主频，可在爆破施工中推广使用。 参考文献 R e f e r e n c e s 史秀志，陈寿如．爆破振动时频特征的段药量及抵抗 线效应[ J ] ．煤炭学报，2 0 0 9 ，3 4 3 3 4 5 - 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