55m高烟囱的定向爆破拆除方案

55m高烟囱的定向爆破拆除方案

刘崇尧顾江杜笑沨

沈阳消应爆破工程有限公司辽宁沈阳110136

摘要：由于城市化的发展，城市问题日益严重，越来越多的城市开始对城区进行重新规划，待拆除建筑物数量越来越多且周边环境复杂，本文以某座高度为55m的烟囱的拆除为例，对其设计定向爆破拆除方案。

关键词：55m高烟囱；定向爆破；拆除

引言：

随着城市的发展规划，旧建筑物拆除任务日益庞杂，定向爆破拆除技术被越来越多的运用到爆破拆除工程中去。

1.工程概况与周围环境

1.1工程概况

本文涉及的55m高烟囱由于其所在工厂需要进行改建，因此被迫必须拆除。其现场情况非常复杂。烟囱构造为砖结构，高达55m，位于离地5m高的龙窑中部，需要进行拆除。通过对烟囱筒壁钻孔观察后发现，烟囱的筒壁为内外两层，其外层为0.49m的75号实心砖筒身，内层为0.12m的耐火砖内衬。

1.2周围环境

需拆除的烟囱位于拟建厂的中部，东侧40m处是三层办公楼，东南方向30m处有一排平房，距西侧的二层办公楼仅95m，西南侧45m出还有几间平房，正北50m处有仓库平房一处。烟囱西距架空电线20m，根据现场建筑物及构造物的原有布置情况分析，烟囱只有西北方向较为宽阔，可以为定向倾倒提供需要的场地。

2.爆破拆除方案

2.1爆破拆除方式

该烟囱业主初期计划采用人工自上而下拆除的方案，但因筒身较高，施工的高空坠落问题不能有效解决，而且人工拆除工期较长、费用也较高，况且对周围环境的影响较大。为加快拆除进度、确保安全、降低拆除费用，做好环境保护工作，决定采用定向爆破来拆除该烟囱。

2.2倾倒方向

根据烟囱周围环境因素，确定选取西北方向BS方向为倾倒方向，以B点为炮眼的分布中心，具体做法是：由S点分别向筒壁引两条切线SA和SC，且SA越SC，这样在筒壁上分别得到切点A和C，取AC弧长的中点即B点为炮眼的布置中心，这样就可以确保该烟囱朝预定的BS方向倾倒。

2.3爆破切口

爆破切口形状采用倒梯形，切口中心线方向为BS。爆破切口高度H取1.35m。爆破切口的长度L取9.0m。爆破切口高度位置在平面上一米处。

3.爆破设计

3.1孔网参数

（1）抵抗线W=（1/2）B，W=0.32m，取0.35m。

（2）孔深L=0.41m，取0.40m。

（3）孔距取0.50m。

（4）排距b小于等于a，取b=0.9a，取0.45m。

3.2炮孔布置

在布置炮孔时，采用了梅花形布孔方式，将70个孔分四排进行布置。第一排布孔由B点向左右两侧可布9个，共19个，第二排18个孔，第三排布孔17个，第四排布孔16个，总计70个。该炮孔布置非常合理，可以极大的保证爆破效果。装药量计算时，单孔装药量用体积公式计算出，单孔装药量取100克，总装药量取7千克。

3.3装药和堵塞

先将2号岩石硝铵装入孔底，孔口用夹砂黄泥堵塞，黄泥和砂的比例为1：2，随后再再捣实。如果遇到个别孔底漏气的情况，则需要先用加砂黄泥填塞孔底后，再装药。

3.4起爆网路

无论对钻孔爆破还是洞室爆破，当采用群药包进行爆破时，为了达到增强爆破效果、控制爆破震动等目的，可能采用齐发、延迟，或组内齐发、组间延迟等起爆方式，这就要求用起爆材料将各药包联接成既可统一赋能起爆、又能控制各药包起爆延迟时间的网络。因此起爆网路的设计非常重要，本次爆破为减少爆破时的震动和噪音，保证烟囱倒向准确，上下缺口采用瞬发，1、3、5段导爆管雷管从中间向两侧顺序起爆。上下缺口起爆时差用传爆雷管段别控制。起爆网路采用导爆管网路，每15支导爆管组成1组，用两发导爆管雷管起爆。每组的2发雷管分开，分别与其它各组的1发雷管组成2个大组。每个大组用2发电雷管起爆，各大组电雷管之间串联。上部缺口传爆雷管用1段导爆管雷管，下部缺口传爆雷管用9段导爆管雷管，用高能2000型起爆器起爆。

4.爆破安全

4.1爆破振动安全距离

根据爆破振动安全距离计算公式，K为与爆破地质条件有关的系数，取350，允许质点振动速度，按一般砖房来计算是2-3cm/s；与地质条件有关的系数，取2.0，Q为一段爆破最大装药量7kg，m为装药系数，取1/3，计算得出，只有距离起爆点20.6-25.3米之外才属于安全区域，同时由于本次爆破中该范围内无保护性建筑物，因此爆破地震对建筑物无影响。

4.2安全技术措施

做好永久工程和临时工程的施工安全防护，防止发生伤亡事故。在本工程项目中，制订安全生产的组织措施和安全技术措施，遵守建筑工程施工安全技术规程。计算的单孔药量仅作为试爆药量，在爆破切口定向窗的定向孔时，要详细了解烟囱壁厚和可爆性，并适当调整装药量。爆破切口处采取两道防护，第一道设在孔口，加盖三层草袋，用铁丝固定；第二道在草袋外围设荆芭一层，用铁丝固定。在公安、业主的配合下，积极做好电、通讯等设施的抢修准备，事先拟好抢修方案，抢修人员、车辆提前就位。进行安全教育：建立健全各项规章制度，加强岗位责任制。严格施工纪律，严格按操作规程作业。施工前安全管理人员应组织班组长对操作工人进行班前安全技术交底，在施工过程中安全管理员在各工点巡查，发现安全隐患及时整改。此外，由于爆破拆除建筑时会产生一系列爆破震动，空气冲击波，粉尘飞尘，飞石，以及噪音污染等负面效应，因此为减小爆破对周围环境的影响，必须对其进行控制。由于炸药爆炸会产生空气冲击波，空气冲击波在超压与冲量作用下可在一定范围内造成建筑物破坏、人员伤亡等。本次爆破时将全部炸药的药量控制在了合理数值之内，还用砂土，采用砂袋和铁板等进行覆盖防护，所以爆破产生的冲击波影响非常小。可见，只要爆破施工中严格按照规定的要求并且根据具体情况设计爆破参数，爆破时做好安全防护工作将人和机械设备撤离到安全区域，就可以防止空气冲击波的危害。在对该烟囱进行爆破时，由于定向倾倒爆破产生的塌落振动值一般较大，因此为了控制塌落振动强度，可以采取了以下措施：第一，在东北西三侧距保护对象大于两倍沟深的距离上开挖减震沟，用来阻断振动能量的传递降低塌落振动对周围的影响,保证保护对象的安全。第二，在塌落的区域内铺设足够的缓冲垫层用来吸收构件落地时候产生的冲击能量将缓冲传递给地面。据统计资料表明,在我国，因爆破飞石而造成的人员伤亡、厂房毁坏以及住宅、机器设备被砸坏等爆破事故已经上升到全部爆破事故的百分之十五，由此可见对爆破飞石控制的重要性，因此必须对烟囱爆破时产生的飞石严加控制。首先在数值上，按照以往的爆破经验公式先估算出飞石的最大飞散的范围。然后在该区域积极做好保护措施。保证万无一失。

5.结束语

如上所述，在这个高度达55m的高烟囱进行定向爆破时，由于爆破方案针对性强且非常合理，各项爆破参数计算精确，起爆后烟囱按预定方向倾倒，对周围围墙和建筑没有造成任何负面影响，没有触地飞石产生，可见本次爆破拆除非常成功，为日后其他类似工程提供了宝贵的经验。

参考文献：

[1]陈瑞.某50m高砖混结构烟囱定向爆破拆除技术方案[J].现代矿业,2017,33(11):240-242.

[2]孙飞,龙源,纪冲,谭灵,高福银,余家杨.120m超高塔架式钢结构烟囱定向爆破拆除[J].工程爆破,2016,22(02):65-69+84.