爆破前根据现场的实际情况 , 本次爆破环境比较复杂 . 制订了合理的爆破设计方案 , 并对爆破震动和飞石等进行了充沛的考虑和验算 , 施工时充分利用现场资料进行必要的平安防护 , 保证了本次爆破平安、顺利、圆满完成。从爆后效果看 , 选择的爆破参数是合理的 , 设计内容是恰当的 ; 从效益看 , 该烟囱爆破和清除、修复等工作只用了 3 d 时间 , 比人工撤除节省时间 7 倍 ~10 倍 , 撤除费用利息较低 , 达到预期效果。
结合该烟囱爆破环境比较复杂 ,
摘 要 : 介绍了一座 45 m 高砖烟囱的定向爆破撤除实例 . 控制定向倒塌精度要求高的情况 , 给出了爆破方案、爆破参数、预处置及平安防护措施和爆破效果 , 为同类工程的爆破撤除提供了参考。
定向爆破 , 关键词 : 砖烟囱 . 预处理 , 撤除爆破
1 工程概况
该烟囱材质为砖结构 , 待拆除的烟囱位于南宁市壮锦大道旁罗村砖窑厂 ( 现为木材加工厂 ) 内 . 但完整性很好。烟囱高 50 m, 底部外直径 3.8 m, 烟囱壁厚 49 cm, 隔热层厚 2 cm, 内衬厚 24 cm, 烟囱自重约 369 t
烟囱东面约 40 m 为壮锦大道 , 烟囱周围环境比较复杂 . 车流较大 ; 西面 45 m 处为厂房 ; 南面 17 m 处为贮木工棚和修理部 , 围墙外为铁路 ; 北面 15 m 为旋切车间及木材。烟囱东、南面有围墙与外界隔开 , 且东面围墙处有高压线。根据业主要求 , 爆破撤除时应尽量少破坏砖窑和损坏附近的建筑物 , 爆破后还要进行清渣及修复破损局部等工作 , 因此工期较紧。
2 爆破方案设计
2.1 爆破方案及倒塌方向的确定
决定采取定向爆破倒塌方案。由于烟囱东南面相对较宽阔 , 根据烟囱实际情况及对爆破撤除质量、平安、工期的要求 . 决定选该方向作为烟囱倒塌方向。通过丈量 , 从烟囱中心南东 35 ° 到南面围墙约有 40 m 距离 , 而围墙离铁路有一定的距离 , 该方向可满足烟囱定向倒塌的要求 , 故设计烟囱倒塌方向为南东 35 ° 。
2.2 爆破技术设计
2.2.1 爆破切口位置及形状
为保证烟囱向预定方向准确倒塌和减小烟囱施爆后向后坐塌时对砖窑的破坏 , 由于烟囱周围环境较复杂 . 本次爆破选择梯形切口 , 同时切口位置选择在离砖窑顶面 1.5 m 处 , 切口夹角为 45 ° 。
2.2.2 爆破切口弧长和高度
爆破切口弧长和高度可由下式确定 [1]:12 π D<L ≤ 23 π D;H= 1.5~3.0 δ 。
D 为烟囱底部外直径 , 其中 .m; δ 为烟囱壁厚 ,m 该烟囱完整性较好 , 其抗压、抗拉强度也较大 , 故本设计中爆破切口弧长取大值 , 取 L=23 π D=23 π × 3.8=7.96 m; 切口高度 H=1.5 δ =1.5 0.75=1.125 m, 取 H=1.2 m
2.2.3 爆破参数的确定
孔径 d=40 mm 1 炮孔直径 d: 采用 Y-26 手持式风动凿岩机 .
取 0.35 m; 内衬孔深 l2= 0.69~0.72 δ 2 ≈ 0.17 m,2 孔深 l: 外壁孔深 l1= 0.69~0.72 δ 1= 0.69~0.72 0.49=0.33 m~0.35 m. 实际取 0.20 m
孔距 a1= 0.8~0.85 l1= 0.28~0.30 m,3 炮孔间距 a 和排距 b: 外壁采用方形布孔方式 . 取 a1=0.30 m,b1=a1=0.30 m; 爆破处置内衬时采用大孔距布置 1 排孔 , 并增大药量直接崩落该排孔附近的内衬 , 取 a2=0.40 m
包括在切口两侧开设定向窗的 10 个炮孔 ; 内衬设计布置 1 排炮孔共 20 个。炮孔总数 N=130 个。 4 炮孔总数 N: 外壁布置 5 排炮孔共 110 个炮孔 .
取 q1=1 500 g/m3,5 单孔装药量 : 外壁单孔装药量 Q1=q1a1b1 δ 1. 计算得 Q1=66.15 g, 取 70 g; 内衬单耗取 q2=2 500 g/m3, 单孔装药量取 100 g
6 炸药总量 :Q=110 70+20 100=9.7 kg
2.2.4 起爆网路
每孔均采用 1 个 1 段毫秒非电导爆管雷管起爆。开设两侧定向窗时 , 采用非电导爆管起爆网路 .10 个孔并联后用 1 发电雷管引爆 ; 处置内衬时 ,20 个孔用 2 发电雷管直接引爆 ; 最后实施爆破时 , 外壁雷管分为 4 组 , 每组用 2 发导爆管雷管连接后 , 再用 2 发电雷管引爆这 8 个导爆管雷管。
2.3 施工组织
2.3.1 爆前预处理
施爆前还应对烟囱进行预处理 , 为了保证烟囱按设计的方向准确倒塌 . 主要包括以下几点 :
先在爆破切口两侧各布置 5 个孔进行爆破 ,1 开设定向窗 : 主爆前 . 形成 2 个与倒塌中心线对称的 1 m 1 m 三角形定向窗。此次爆破也是检验主爆时所用炸药单耗、孔间距、排间距等参数及起爆网路是否合理。
同时充分利用砖窑附近的横木 ,2 内衬处理 : 处置时借助开设的定向窗供人员出入 . 将其两端搭在烟囱两侧的定向窗上 , 所需横木量根据工作面宽度确定 , 工作面宽度要够工人在烟囱内部操作 , 要保证工人的平安。
3 切断烟囱避雷针以及烟囱附近的电线、水管等。
B 两点之间的钢管 ,4 切割南面厂房上 A. 使位于烟囱倒塌范围内的厂房与左部分分开 , 防止烟囱倒塌时对厂房牵扯破坏。
D,5 爆破前预先撤除围墙上 C.E 三根砖柱间的砖墙 , 以减少烟囱倒塌时冲垮整个围墙。
2.3.2 施工方法
除了精确的方案设计 , 本次爆破环境较复杂 . 还要有准确的施工方法 :
并准确定位烟囱爆破切口部位。 1 精确确定烟囱定向倒塌方向及其中心线 .
以利准确钻孔。 2 对开口尺寸、布孔位置严格按设计标在筒身上 .
同时保证炮孔深度。 3 钻孔时要求钻杆垂直烟囱中心 .
再处理内衬 ,4 施工时应先钻孔并借助风镐等工具开设定向窗 . 然后在切口部位钻孔爆破撤除烟囱 , 保证开定向窗和处置内衬时不破坏外壁炮孔。
3 爆破平安计算及防护措施
4 爆破效果
烟囱倒塌堆积中心线准确无误地指向 ES 55 ° ,1 起爆后 4 烟囱按预定方向倾倒 . 烟囱完全按设计方向倾倒。
E 之间的围墙塌散到围墙外 ,2 烟囱倒塌时冲破 C. 最大塌散距离为 58 m, 横向塌散最大宽度为 12 m, 堆积体最高为 1.6 m, 爆堆集中 , 块度比较破碎。
烟囱倒塌时仅把砖窑压了一个弧坑 ,3 由于垫了较厚的木料缓冲层 . 地震波和塌落振动、飞石等对附近建筑物没发生任何不良影响 , 达到厂方对爆破的要求。
