50+m+高烟囱定向拆除爆破.pdf

第 “ 卷第 期 ““ 年 月 爆破 “ -2 F,，;E F’’B D’C C DB’I-,， L;-; MM,C LE ’F 5MB’A D;, KCD -ID， D;, ,D; ’F D;, KB,-D’ KCD ,9;KB-O -;5,E；,5’D’ K,C 5M,5,DD’ 收稿日期 ““ . “0 . “4 作者简介 申玉三 （304 . ） ， 男； 泰安 山东科技大学工程学院助教 工程概况 待拆除烟囱位于某校内， 建于 “ 世纪 0“ 年代， 由于建设的需要， 拟予爆破拆除， 本烟囱高 4“ 5， 系 砖砼结构。烟囱距地坪处 4 5 处外直径为 5， 顶部直径为 5。底部筒体为水泥沙浆砖砌体， 自 外向内分别为承重砖壁、 隔热层和耐火内衬， 厚度分 别为 “3 5、 ““/ 5 和 “ 5。烟囱南侧地坪处开 设一道内高为 “ 5、 内宽为 5 的半圆拱形烟 道， 北侧地坪处开设一道 “/ 5P “2 5 的矩形出灰 口。 周围环境如图 所示 其南侧 0 5 为车间； 西侧 5 为简易平房； 北侧约4 5 为2 层居民住宅楼； 东 侧 4“ 5 为架空通讯电缆， 架空通讯电缆外为马路， 约 24 5 为活动中心及网球场。 爆破拆除方案 该烟囱结构坚固完整， 周围环境复杂， 爆破时需 要保护民房及前面居民楼的安全。考虑正北方倒塌 场地有限和烟囱的结构状况， 决定采用定向控制爆 破拆除该烟囱， 选择朝北偏东 4Q方向倾倒。采取如 下措施 ） 提高爆破切口位置，由于烟囱南侧地坪至 R “ 5开设有烟道口， 此范围内烟囱结构与拟予倒 塌的中心线不对称， 可能会影响本烟囱向北偏东定 向的准确性。为避开烟道口对烟囱定向倾倒过程中 保留支撑体结构对称性的影响， 决定将本烟囱爆破 切口底部提高到地坪以上 R 4 5 处。 ）优化切口参数， 根据有关资料和爆破实践表 明 在切口允许的范围内， 切口所占比例过大， 则留 下支撑部分过小， 在倾倒过程中容易发生扭转， 同时 产生不同程度的下坐， 容易产生后坐； 爆破切口比例 过小， 倾倒力矩较小， 倾倒速度较慢， 倾倒过程中不 万方数据 易产生后坐， 倾倒过程中筒体折断现象较晚， 倒地后 前冲距离远， 爆渣堆积长度尺寸较大。结合实际， 切 口长度取该处烟囱周长的 “， 保留支撑区的长度 为周长的 。 图 爆破环境示意图 （单位 ’） ）开设定向窗， 为确保设计的保留支撑体不受 爆破口区爆破的损伤， 提高支撑能力在烟囱倾倒过 程中对于设计倾倒中心线的对称性， 决定在烟囱倾 倒爆破前预先在设计的爆破开口区内两端部预先开 凿 “ 个定向窗。定向窗为矩形， 高为 ’、 宽为 ’。预先用人工将爆破切口区范围内相应的内衬耐 火砖拆除， 为了保证上部的稳定性， 将该范围内衬拆 除成三个圆拱洞， 以便支撑上部耐火砖的重量。爆 破切口形状、 尺寸如图 “ 所示。 爆破参数设计 爆破切口 爆破切口采用梯形组合切口， 即切口展开呈梯 形。 爆破切口高度 取全壁厚的 “ 倍， 壁厚为 “ ’， 实取爆破切口高 “ ’。 切口长度 “““ “ ’，“为切口处 烟囱外周长， “ “ ’， 实际取 “ ’。 图 “ 爆破切口展开形状及炮眼布置示意图 （单位 ’） “孔深、 孔距、 排距及单孔装药量 炮孔深度 根据工程经验， 炮孔深度取为拟爆壁 厚的 * 倍， 实取孔深 , ’， 相邻炮排一 深一浅， 深浅交叉布置， 最小抵抗线 - “ ’； 炮 孔间距 ’ . ’； 炮孔排距 . ’， 炮眼按梅 花形布置。经计算和预开定向窗试爆后确定单孔药 量为 - /， 总装药量为 0/； 炮孔数 ** 个， 最 大一段药量为 “. 0/。 起爆器材及网路 采用毫秒电雷管三段微差全串联网路、 高能电 容式起爆器起爆和 “ 1 岩石乳化炸药装药。雷管为 、 、 段毫秒电雷管， 每个炮眼装 发雷管， 以倾倒 中心线为对称分三区， 各区间起爆间隔时间分别为 ’2， 由爆破切口中心区依序向定向窗对称延时。 .安全防护 ）烟囱定向倒塌过程中， 由于高径比大， 重心 偏移后， 有很大的加速度， 触地后会产生很大的振 动； 落地碎块触地会出现反弹、 飞溅现象， 而且反弹 飞溅的碎块近者可击坏临近设备、 建筑物， 远者可伤 人毁物。加之本烟囱最上部整体倒塌落地时， 因惯 性作用会有前冲的趋势， 产生巨大冲击很可能使受 冲击的部位有大块飞石溅出， 故需特别注意防止顶 部前冲飞溅和烟囱落地反弹可能造成的危害。所 以， 以设计倾倒中心线为中心， 预计在烟囱上半部分 着地地段挖松深 . ’、 长 ’、 宽 ’ 的地坪； 并 在其预计顶端着地处前方构筑一道高 “ ’、 宽 ’、 长 ’ 的阻挡沙袋墙。 “）采用金属网和编制袋遮挡爆破切口， 防止爆 破瞬间爆渣抛出。 爆破效果 起爆后烟囱按设计倒塌方向倒塌， 烟囱头部被 阻挡沙袋墙挡住， 触地没有产生任何飞石飞溅， 周围 建筑物安然无恙， 烟囱前倾 . ’， 后坐近 “ ’， 倒塌宽 度大约为直径的 “ 倍。 *爆破“ 年 “ 月 万方数据 结语 爆破切口长度决定着烟囱失稳倾覆力矩和保留 支撑的能力。该烟囱爆口长取外周长的 “， 符合 一般工程经验。该烟囱爆后 内未见偏倾， 至 ’ 仅倾斜 ’， 且未见明显下坐， 说明其爆口长度取值 基本合理。但是爆口长度也决定着烟囱失稳倾斜加 速度及产生的剪力。在同样条件下， 爆破切口越长， 烟囱倾覆力矩、 失稳倾斜及产生的剪力也越大， 发生 断裂可能越早。该烟囱爆后 ’ 才倾斜 ’， 其运 动加速度及产生的剪力显然不大， 但仍已超过了该 烟囱的抗剪强度致使断裂发生。因此可以认为， 在 该烟囱强度条件下， 为延迟初期断裂的发生， 爆破切 口长度取值应可再适量减小。烟囱爆破切口长度的 取值在计算倾覆力矩和保留部支撑能力的同时， 还 必须密切结合烟囱实际强度状况进行修正， 在同样 条件下， 强度低的爆破切口长度应相应减小。 参考文献 ［］ 杨人光， 史家育 建筑物爆破拆除 ［］ 北京 中国建筑 工业出版社， *’ ［“］ 冯淑瑜， 李毅， 杨杰昌等。城市控制爆破 ［］ 北京 中国铁道出版社， *, ［-］ 陈华腾， 陈雁烟囱控制爆破拆除 ［.］ 爆破， ** （增 刊） *“ / * ［0］ 梁开水， 王斌， 王玉杰等’ 1 砖烟囱倒塌过程与断 裂分析 ［.］ 爆破， “22 （专辑） 0, / ’2 ［’］ 王玉杰， 曹跃， 梁开水等苛刻条件下 ’2 1 高砖混烟 囱的控制爆破 ［.］ 爆破， “222， , （-） / 0 （上接第 页） 3为配筋的极限抗压强度； “为每根钢筋的平均截 面积； 为第排立柱及罐体保留部分内配筋的总 和 （由于预处理时已将罐体保留部分钢筋切割， 所以 此处 即为排立柱内主筋数量） ； 为偏心距； 4为风载体体形系数， 对于圆形结构， ’ 2； * 为高度系数， 可参考有关规范。 对于本次爆破方案而言， 首先要计算 “， 然后 根据设计保留区的面积计算 ,-， 判断 “ 、 , - 是否 符合条件 （） ， 从而进一步确定保留区的范围。 由于本次方案中采用了切割钢筋的方法， 而且 爆破选择在无风或风力较小的情况下实施， 则 .- 很小， 与 ./相比， .-可忽略不计。 可见， 此方案明 显满足条件 （“） 。 综上所述， 此方案可满足定轴转动的基本力学 条件。实爆后， 经观测， 此次爆破效果达到了定轴转 动的效果， 与预先力学分析的结果相吻合。 0几点体会 ） 通过预处理人为地确定转轴， 将爆体简化为 截然分开、 互不联系的受拉区和受压区， 便于力学计 算， 从而提高了实际工程中的定量分析程度， 更有利 于确保安全。 “） 定轴转动爆破模式， 可用于复杂环境下的控 爆， 特别是对于爆破后坐顾虑很大的情况下， 将定向 倒塌转轴人为地设定在距后方保护目标尽量远处， 有利于确保安全。 -） 定轴转动爆破模式的爆破作业量小， 火工品 使用数量少， 有利于控制成本。 参考文献 ［］ 谭灵， 张伟新， 谭雪刚控制爆破拆除联体钢筋混凝 土筒仓 ［.］ 爆破， “22“， * （0） ’’ / ’, ［“］ 张世平， 徐红蕊复杂环境下 22 5 级钢筋混凝土水塔 控制爆破拆除 ［.］ 爆破， “22， （-） ’“ / ’0 ［-］ 冯叔瑜 城市控制爆破 ［］ 北京 中国铁道出版社， *, ［0］ 龙源， 季永适2 1 高钢筋混凝土烟囱的爆破拆除 ［.］ 爆破， **， ’ （增刊） 2“ / 2, ,第 “2 卷第 0 期申玉三等’2 1 高烟囱定向拆除爆破 万方数据