定向爆破拆除砖混烟囱.pdf

第 “ 卷第 期 ““ 年 月 爆破 “ “ 5,AB ’C 4,-’’DB，89;，““0“，E;； F;G’D 5,AB ’C 4,-’’DB，HI’，22“““，E;； F;G’D JK *,L M9GD N;A,; -’ OAG HI’ 0““，F;G’D，E;） 3.1-.7 P;-A-; G,Q’A’ ’C ; I-RS-’-,A, -Q,B A’G9-,G4, G,D ’C I;AD -,Q, ， A, G,A,S Q;A’ ’C I;AD P;;Q,A,， ;P, ;G G, ’C I;AD -9A ， A, ’P,D ’C G,-A’; LG’L ;G A, ;C,AB P,-;9S A’/3G,-A’; I;AD ； G,Q’A’ I;AD； I-R. -’-,A, -Q,B 收稿日期 ““ . “6 . “ 作者简介 李栋祥 （363 . ） ， 男； 武汉 武汉理工大学资源与环境工程 学院在读硕士研究生 工程概况 结构特征 山东省某矿业公司粉矿厂内有一废弃烟囱需爆 破拆除。该烟囱为砖混结构， T “ U Q 处外层为正 八边形的混凝土浇注体， 内层为砖混结构， Q 以上 外壁均为砖混结构。烟囱高 Q， 底部外直径 Q 以下为 / Q， U Q 处为 Q， 壁厚为 “22 Q， 其 中内衬厚 “ Q， 内衬与壁间空隙 2 -Q。烟道已拆 除， 烟囱底部在地坪以下 “6 Q 有一个朝南的烟道 口。 周围环境 烟囱周围环境如图 所示。正南 Q 处为选 矿厂成品仓库 （待拆） ， 烟囱座落地坪与仓库地坪高 差为 Q； 东南 Q 处为一直径 Q 的水塔； 正 东 “ Q 处为磅房和交通道； *2V W2 Q 至 *22VW22 Q 的区域内为矿石粉成品场； 西北 22 Q 处为选矿车 间； 正西 0 Q 处为选矿场， 并有一个高差 “ 的直 立坡。 爆破方案设计 ［ U 6］ 爆破设计要求 ） 烟囱实施爆破后的散体物不能混入成品矿石 粉中。 ） 确保水塔的正常使用。 ） 保证磅房不受破坏， 交通道运输不受影响。 爆破方案的确定 该烟囱的结构比较简单， 但其周围环境比较复 杂。可供选择的爆破方案有 种形式 定向倒塌、 拆 叠倒塌和原地坍塌。根据现场的条件， 确定采用定 向倒塌方案。由于只有西北方向有足够的空间作为 万方数据 倒塌场地， 故倾倒中心线定为 ““。 ’爆破切口设计 为减少 “ * 处正南烟道口对倾倒方向的影 响， 爆破切口底部定于地平以上 “ * 处。 爆破切 口采用正梯形， 切口长度 取 “ 倍的烟囱周长， 即 ,““ *。 根据工程经验， 切口高度 ’， 式中 ’ 为高度系数， 取 ’ ， 为壁厚， “““ *， 因此 “ *， 实际取 “ *。 如图 所示。 图 烟囱周围环境图 （单位 *） ,爆破参数 烟囱拆除爆破切口内的炮眼采用梅花形布置， 如图 所示。 炮孔直径 ’- , **； 孔距 * （““ “ ） .， 式中，.为外壁厚，. “’/ *， 取 * “-， . “’ *； 排距 （“- “） *， 取 * “ ’ *； 孔深 , （““ “/“）.， 取 , ““. “ , *。 为充分利用炸药爆炸能量对烟囱拱形壁体的均 匀破碎作用， 在钻凿炮眼时， 可使同排相邻炮眼一深 一浅 （“ “, *） 。 炮孔装药为岩石乳化炸药。 根据体积公式， 单孔 药量 - .*,， 式中， - 为单孔药量， 0； . 为炸药的 单耗， 试爆后确定 . 01*’。 计算得 - “ 0， 实际取 - ’ 0。 “预处理 在切口内预先开设掏槽窗， 宽度为 *， 高度 为 2 *。爆破切口两端部布置 个直角三角形定 向窗， 高度为 /“ *， 底边长为 /“ *。 为保证烟囱顺利倾倒和减少炮眼工作量， 在确 保安全的条件下， 将切口相对应部分内衬按孤形预 先拆除。经过强度校核， 烟囱预处理后的支撑部分 受的荷载远小于其抗压强度， 可确保施工安全； 同 时， 起爆后的支撑段所受的强载小于其抗压强度， 故 起爆后烟囱不会立即产生后坐。 图 爆破切口尺寸及炮孔布置 （单位 *） 爆破网路 采用非电导爆管雷管爆破网路， 每个炮孔内装 发毫秒雷管， 以设计倾导中心线为对称轴， 以爆破 切口区口中央起始， 分 ’ 段起爆， 分别装入 34， 34’， 34“ 三个段别的毫秒雷管， ’ 个区段间隔时间 依次分别为 “ *5。再将导爆管以 “ 6 根为一 束， 用 发电雷管串联起爆。 ’爆破震劝校核 根据公式 / 0 （ ’ - 1 ） “对爆破引起周围建筑 物基础质点振动效应进行校核。 式中， / 为质点的爆 破震动速度， 7*15； - 为最大一段起爆药量， - “ ’- 80； 1 为爆破区域被保护建筑物的爆心距， 取 1 “, *； 0， “分别为爆震波传播介质影响系数和 震波传播衰减指数， 取 0 ’， “ ““/。 则 / “ , 7*15， 该值远小于 爆破安全规程 规定的建筑物 爆破振动安全临界值 ’ 7*15， 所以爆破震动效应不 会影响周围建筑的安全。 ,安全措施 为了有效控制爆破飞石的飞散距离， 起煤前将 切口范围内的烟囱外壁面用竹排封闭， 同时在矿石 粉堆前码摆竹排， 以防止爆渣混入粉成品中； 为防止 烟囱倒塌时产生过大的触地震动， 在预计倒塌范围 内铺设厚“ * 的松土层； 划定以烟囱为中心以 * 为半径的区域为警戒范围。 （下转第 页） 爆破’ 年 月 万方数据 （因梁厚。人工预处理难度大， 如不增大其结合部的 切口宽度， 爆破时平台向下坍塌， 其横梁可能撞击框 架的拉梁， 造成立窑框架结构破坏） ， 以确保爆破时 一楼的平台和梁在重力作用下垂直坍塌。支撑立 柱、 横梁上靠近拉梁结合部的三孔用瞬发雷管起爆， 待平台坍塌下来后才起爆平台的横梁和拉梁， 为此 在设计时应考虑平台坍塌的时间， 当支撑立柱炸开 后， 一楼平台在重力作用下会向下坍塌， 但平台的坍 塌不是自由落体运动 （有钢筋支撑） ， 所以设计平台 的坍塌时间为 “。平台上横梁用半秒 段 （“ ） ； 立柱与平台结合部的圈梁用半秒 段 （“） 。 为增大保险系数， 立柱上的炮孔均使用双雷管。将 上述雷管连接成复式网路用电雷管一次点火。 爆破安全 此次爆破在立窑框架底部， 且在爆破拆除位置 的东、 西、 北三面都有厂房设施， 爆破安全非常重要。 冲击波的危害可以忽略， 重点是控制好爆破地震波 和爆破飞石的危害。 ’） 降低爆破地震波。降低爆破地震波的危害可 采用以下 种方法 一是严格控制同爆区起爆的最 大起爆药量。由公式 “ （ ’） 计算出一次 起爆的最大允许药量。 式中， 为一次起爆的装药 量， *； 为爆源中心至保护目标间的距离， 取 ,。 为建筑物所在地面允许质点震动速度， 本次改 造立窑框架设计抗震列度为-， 为了安全按.计算， 取 /,0“。 /为与传播爆破地震波的介质有关 系数， 土壤取 11， 岩石取 1 * .1， 岩石强度大的取 小值， 取 / “ 1； 为爆破震动衰减指数， 近距离取 ， 远距离取 ’， 一般取 ’， 本次取“ 。 将以上参 数代入公式计算得 “ . *。 实际每段起爆药 量均控制在 * * 范围。 二是在爆破基础四周 挖宽 1- * ’1 ,， 深度不小于基础底部的截震沟， 防止爆破产生的地震波向外延伸， 以减弱震动。 ） 加强飞石防护。爆破飞石不可避免， 加强对 飞石的防护是确保爆破安全的重要措施。本次爆破 拆除的梁、 柱四周采用竹笆防护， 并且铁丝加固； 基 础的四周用旧钢板防护， 顶部用编织袋装土防护。 爆破效果 爆破一次点火后分三响， 被拆除部分按设计方 案依次坍塌解体， 梁柱上的混凝土大部分与钢筋脱 离， 现浇楼板大部分摔裂和摔碎。立窑框架本身、 周 围的建筑物及设施完好无损， 爆破圆满成功， 厂方领 导及员工对爆破效果非常满意。 参考文献 ［’］ 中国人民解放军工程兵司令部 控制爆破 ［2］ 北京 中国人民解放军战士出版社， ’3- ［］ 中国力学会工程爆破专业委员会 爆破工程 ［2］ 北 京 冶金工业出版社， ’33 （上接第 1 页） 爆破效果 起爆后烟囱按设计顺序倾倒， 倒塌长度为 ,， 宽度为 4 ,， 没有发生后坐现象。爆破效果及 坍塌质量良好， 周围建筑物安全无恙。 参考文献 ［’］ 梁开水， 王斌， 王玉杰等砖烟囱爆破倒塌过程与断 裂分析 ［5］ 爆破， 11’， ’- （增刊） . 4 1 ［］ 李起山， 邵晓宁爆破切口形状对细高建筑物倒塌效果 的影响 ［5］ 爆破， ’33-， ’ （增刊） ’’ 4 ’ ［］ 李萍丰， 咸永华， 刘畅减少高烟囱定向倒塌落地振 地的一种偿试 ［5］ 爆破， 11’， ’- （’） 4 - ［］ 林大能， 熊仁钦， 吕力行无后尘控制拆除砖砌水塔的 实践 ［5］ 爆破， 11， ’3 （） . 4 3 ［］ 朴永春定向爆破拆除方形烟囱 ［5］ 爆破， 11’， ’- （） 4 ［］ 程康， 肖林成开广倾斜烟囱控爆设计中应注意 的几个问题 ［5］ 爆破， 11， ’3 （） ’ 4 ’- 爆破11 年 ’ 月 万方数据