两座复杂结构烟囱控制爆破拆除.pdf

第 “ 卷第 期 年 月 爆破 “ ; 3,0/8,--*7 -6/.0 “ ’,; -AB/865/4 FG’A;A’- ’H ;I’ JAG-DC IA; J’GKAJ;F C;,J;, LD J’-;’F LC;A-E AC A-;’F,JF 4 A-H,-J ’H A-C,;’ D A- LC;A-E IC -DMF 4 JJ;AC;AJC， C,’,-FA-EC ， ;I’ LC;A-E K’EGC -F KG;C ’H ;I’ JAG-DC I NKA-F 4 NKJ;F C,;C ’H FAJ;A’- J’-;’F LC;A-E I JF *; 2,87LAJO JAG-D；J’GKAJ;F C;,J;,；FG’A;A’- LC;A-E 引言 采用控制爆破拆除烟囱等高耸建筑物是一种安 全、 经济的方法。烟囱结构特别是爆破切口位置的 结构以及周围环境条件， 是影响爆破设计和施工的 主要因素。 图 P烟囱结构示意图 收稿日期 . . 0 作者简介 邓义芳 （“ . ） ， 男； 长沙 中南大学资源环境与 建筑工程学院工程师 待爆烟囱底部由外拱墙、 隔离层、 内拱墙、 隔热 层和内衬这 6 层组成 （如图 ） 。筒体中隔离层的增 加， 改变了烟囱的底部结构的爆破条件， 增加了爆破 设计和施工的难度。 隔离层对爆破的影响分析 筒体中隔离层将筒体分为内、 外两堵双面临空 的圆拱墙， 改变了筒体的爆破条件， 使内、 外拱墙具 有相对独立的爆破特性。用爆破法形成切口， 必须 在内外拱墙中分别布置药包。不仅要考虑药包所在 拱墙两侧的受力状态 （外侧墙体受拉， 内侧墙体受 压） ， 而且还要考虑相邻拱墙间的相互影响。置于外 拱墙中的药包， 一方面要破碎、 短距离抛掷其外侧墙 体， 另一方面要破碎抗压强度较大的内侧墙体。置 于内拱墙中的药包除了完成外拱墙中的药包同样的 作用外， 还要能短距离抛掷外拱墙内侧的破碎体。 因此， 筒体中隔离层的存在， 对三个方面有影响 （）炮孔的钻凿方式 如果隔离层中没有充填 万方数据 物， 尚可由外向内一次钻凿成孔， 如 “烟囱； 如果其 间有充填物， 则只能对内外拱墙分别钻凿炮孔， 如 “烟囱。 （）孔深、 孔距 孔深和孔距与内、 外拱墙的厚 度、 直径有关， 也与炮孔的钻凿方式、 内外拱墙的受 力状态有关。 （）装药量 外拱墙可按其厚度计算药量， 内拱 墙的装药量要考虑抛掷外拱墙内侧的破碎体， 因此 装药量要稍大。 “ 烟囱爆破拆除 工程概况 长沙某机械厂内一砖质圆筒烟囱高 ’， 底部 周长 ’， 经钻孔测得整体壁厚 ’。后经开 窗查实， 底部结构共分 * 层， 其中筒体共 层， 分别 ’、 * ’ （隔离层） 和 ’； 内衬 ’， 隔热层 * ’， 隔热层间充满煤灰。烟囱底部位于 一高 * ’ 左右的台阶上， 通过地下烟道与铸造车间 的铸造炉相联系。 烟囱南面 ’、 西面 ’ 是该厂的生产车间； 烟囱北面 * ’ 是职工宿舍楼， ’ 处是施工用临 时工棚； 东面 * ’ 处是地下化学药品库。周围环 境条件复杂， 见图 。 爆破方案 从周围环境条件可以看出， “ 烟囱的可倒塌区 为朝东。介于台阶坡顶线和临时工棚间宽 ’ 左 右一狭长区域。倒塌后筒体应堆集在台阶上， 否则 就有伤及台阶下厂房的可能。因此确定该烟囱沿台 阶坡顶线向正东方向倒塌， 在地下化学药品库的顶 部 （台阶面上） 加垫一定厚度的袋装黄土； 用袋装黄 土沿台阶坡顶线堆砌成一防滚坎， 尽量防止烟囱倒 塌着地后筒体破碎滚下台阶而损坏生产厂房。 由于该烟囱的烟道埋在地下， 为清除内衬， 预先 用爆破法开设定向窗、 切口中心窗等 个窗口。待 个窗口形成后再用撬棍人工清除其内衬。 爆破参数设计 采用正梯形切口， 在烟囱外一次钻凿炮孔。由 于是拱形结构， 内拱墙的药包位置要超过内拱墙中 心线； 因为内拱墙双面临空， 所以炮孔深度又不能超 过 ,- . 倍内拱墙壁厚 ［］ 。因此， 孔深 “ ,“ /’ 式中 、为内外拱墙的厚度， /’；为隔离层 的厚度， */’。 炮孔孔距 * ’， 排距 ’， 呈梅花形布孔； 对于内拱墙， 计算其外侧孔间距为 * ’。经布 孔后确定， 切口长 ** ’， 为周长的 *-, 倍； 切口 高 ’， 为筒体厚度的 , 倍， 烟囱整体壁厚的 倍； 整个切口共布 , 个炮孔。 单孔装药量 每孔共分二段装药， 内外拱墙药包 均为 * 0。内拱墙中由于炮孔较密， 单位体积的 用药量要稍大于外拱墙。外拱墙的用药系数为 01 ’， 内拱墙的用药系数为 - 01 ’。爆 破参数见表 。 表 爆破参数表 外周长 1 ’ 外拱墙厚 1 ’ 内拱墙厚 1 ’ 全厚 1 ’ 切口长度 1 ’ 切口高度 1 ’ 孔深 1 ’ 布孔参数 1 ’ 2 ’ 单孔药量 1 0 “烟囱**** 2 * 2 “烟囱*, 外 * 外 外 , 外 * 2 外 * 2 * 内 内 内 内 2 内 * . * “ 烟囱的爆破拆除 工程概况 某大学有一砖质圆筒烟囱， 高 ’， 底部周长 *, ’， 整体壁厚 ’。筒体共 层， 厚 ’， 有厚度 ’、 ’ 的内、 外拱墙和隔离层； 隔 离层内不连续充有煤灰。内衬为厚 ’ 的耐火 砖， 隔热层宽 , ’， 中间充满煤灰。在切口范围 内东向和西北向有两个 ’ 2 , ’ 的烟道， 如 图 所示。在离地面 * ’ 高处有圈梁， 以上筒体 为单层， 厚 ’， 无内衬； 圈梁以下以内拱墙 （厚 ’） 为主要承重墙体。 烟囱北面 ’ 为马路， , ’ 处为学生宿舍； 南 面 ’ 处为学生澡堂和蒸气调节室； 东面 ’ 为 学生区主供电架空线和马路， * ’ 处为学生食堂、 开水房和学生三舍； 西面 * ’ 处的小山坡上是计 划同时爆破拆除的水塔， , ’ 处的小山坡是正在建 设中的热水池。爆区周围人流量大， 周围环境条件 复杂， 见图 。 爆破方案 根据对施工的要求和周围环境条件， 以控制倒 塌后烟囱筒体不堆集到学生宿舍前马路上为目标来 , 第 - 卷第 期邓义芳等两座复杂结构烟囱控制爆破拆除 万方数据 （） （“） 图 爆区周围环境示意图 控制倒塌方向。有专家认为 ［］ ， 烟囱倒塌后其长度 将增加 ’， * 高的烟囱其倒塌长度可能在 * 左右。烟囱北偏西 ,- 一线的地形条件能 满足此条件， 由此确定倒塌方向为北偏西 , -。 人工预先清除内衬， 砌堵东面烟道。为克服筒体中 隔离层及其中煤灰对钻孔和装药的影响， 采用内、 外 拱墙分别钻孔的方法； 爆破切口采用正梯形， 布置在 圈梁以下。 .爆破参数设计 （/） 外拱墙外拱墙的切口略大于内拱墙的切 口， 以确保不妨碍内拱墙的爆破切口的形成和防止 切口上部圈梁对烟囱倒塌可能产生的影响。由于外 拱墙不是烟囱的主要承重墙体， 故在爆破切口的周 边采用 * 的小排距密集布孔； 在爆破切口中央 采用 * 的宽排距布孔； 孔距 *， 孔深 /, *， 呈梅花形布置。经布孔， 确定切口长 / *， 即 周长的 , 倍； 切口高 / *， 为筒体总厚的 / 倍 （见表 / ） 。周边密集孔单孔装药 0， 中央孔单 孔装药 1 0， 用药系数为 / . 2 / 1, 03 * 。 （） 内拱墙圆筒形高耸建筑物的拆除爆破， 常 见的是由外向内沿径向钻凿炮孔。直径 * 以上 的该类建筑物亦可在筒壁内侧钻水平炮孔， 这时合 理的炮孔深度为壁厚的 , 2 倍。 ［］ 孔深与堵塞长度 孔深是保证内拱墙能彻底破 碎并有一定的能量抛掷外拱墙内侧破碎体的关键参 数之一。根据拱形结构的爆破破碎特点， 由内向外 钻孔， 药包的位置不能超过内拱的中心， 炮孔装药后 的堵塞长度 不得小于 （/ “ 1） 内， 即 内 内，为药包的长度。经过比较， 选 定炮孔深度为 / *， 是内拱墙壁厚的 ., 倍。 孔距与排距 由常用的筒体由外侧钻孔时的布 孔参数推算由筒体内侧钻孔时的布孔参数。经过计 算， 确定孔距和排距都为 *， 即内拱墙壁厚的 . 倍。 爆破切口的大小 切口内侧弧长 *， 为内 侧圆周长的 倍； 切口高 / *， 即内拱墙壁厚 的 . 倍， 整个筒体厚度的 /1/ 倍。 单孔装药量 周边孔装药 1 0， 中央孔采用 1 0和 0药包交错装药。 爆破效果 起爆后， 座烟囱都按设计方向准确倒塌， 筒体 解体彻底， 没有后坐现象， 飞石、 地震波和筒体落地 都没有对周围环境造成任何损坏。/ 4 烟囱的筒体 解体在防滚坎内， 没有滚落到台阶下面。 4 烟囱的 倒塌距离较设计距离短得多， 倒塌过程中折断现象 较明显。两次爆破都获得了成功， 达到了预期的爆 破效果。 参考文献 ［/］ 赵福兴 5 控制爆破工程学 ［6］ 5 西安 西安交通大学出 版社， /// ［］ 房泽法， 梁锐， 李建科等 5 砖烟囱控爆拆除与倾倒观 测 ［7］ 5 爆破， /， / （） .,5 ［］ 冯叔瑜， 吕毅， 杨杰昌等 5 城市控制爆破 （第二版） ［6］ 5 北京 中国铁道出版社， /.5 ［.］ 程康， 肖林， 张开广 5 倾斜烟囱控爆设计中应注意 的几个问题 ［7］ 5 爆破， / （） /, 8 /5 , 爆破 年 , 月 万方数据