煙囪拆除爆破技術(shù)的研究

摘要：隨著煙囪爆破拆除安全性越來越被重視，煙囪爆破拆除技術(shù)必須由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)向科學(xué)化和規(guī)范化發(fā)展。文章以高要市白土鎮(zhèn)樂塘磚廠煙囪拆除為例，對(duì)煙囪拆除爆破技術(shù)進(jìn)行了分析，對(duì)爆破拆除煙囪管理、杜絕事故的發(fā)生具有參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：煙囪工程；拆除爆破；施工技術(shù)

拆除爆破作為控制爆破的一項(xiàng)爆破新技術(shù)，在城市市政建設(shè)、交通工程、廠礦企業(yè)技術(shù)改造中被廣泛的運(yùn)用，大大地開拓了工程爆破的應(yīng)用領(lǐng)域。煙囪拆除爆破技術(shù)具有安全、經(jīng)濟(jì)、快速的特點(diǎn)。被爆煙囪倒塌時(shí)間迅速，對(duì)周圍環(huán)境只是瞬間的影響，不安全因素集中，便于防范。施工安全、施工效果、環(huán)境影響程度比較人工拆除優(yōu)勢明顯。

1 工程概況

高要市白土鎮(zhèn)樂塘磚廠煙囪拆除爆破工程位于高要市白土鎮(zhèn)境內(nèi)樂塘村。其中高約50m。因工程建設(shè)需要，擬實(shí)施爆破拆除。爆區(qū)四周環(huán)境：東面為磚廠內(nèi)空地，90m處為一排單層磚房，西面為磚廠內(nèi)空地，70m處為廢棄廠房、變電房。西北角最近25m處為一兩層民房。

南面距離50m有一條三相電線（廢棄未拆）。為磚廠內(nèi)空地，100m范圍內(nèi)無建筑物。北面最近45m為四棟三層民房和兩棟兩層民房。

2爆破設(shè)計(jì)方案

2.1爆破方案選擇

由于建設(shè)方工程工期緊急，煙囪高度達(dá)50m，屬于高聳構(gòu)筑物。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于這種重心高的高聳構(gòu)筑物，若采用人工方法拆除，不僅工期長，而且十分危險(xiǎn)。由爆區(qū)四周環(huán)境平面示意圖可看出，煙囪一側(cè)有可供其定向傾倒的場地，經(jīng)對(duì)爆破方法進(jìn)行比較討論，從爆破安全、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)效益等方面論證，認(rèn)為采用定向爆破方案拆除該煙囪具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）施工速度快，僅需一天時(shí)間，有利于加快施工進(jìn)度；

（2）操作工人在地面施工，無須高空作業(yè)，安全管理容易，操作簡便；

（3）由于作業(yè)時(shí)間短，所以對(duì)周圍環(huán)境的影響小。

2.2 傾倒方案的確定

根據(jù)爆區(qū)四周環(huán)境及甲方要求，煙囪的周圍環(huán)境較開闊。根據(jù)現(xiàn)場踏勘，確定爆破傾倒方向?yàn)闊焽璧臇|南方向，即圖1中的A方向。

圖1 爆破點(diǎn)周圍環(huán)境平面示意圖

2.3爆破缺口中心線的確定

在施工現(xiàn)場確定傾倒方向A點(diǎn)后，用切線法在煙囪筒體上標(biāo)出爆破缺口的中心點(diǎn)B。

2.4 爆破缺口布置及爆破參數(shù)

2.4.1 爆破缺口型式

為了便于施工，并避免使煙囪在傾倒過程中出現(xiàn)座塌等不良情況，確保周圍建筑物的安全，使煙囪向預(yù)定方向傾倒，根據(jù)我公司多年定向爆破拆除煙囪的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)采用以傾倒方向線為中心，左右對(duì)稱的梯形爆破缺口。

2.4.2 爆破參數(shù)

（1）爆破缺口弧長L

指爆破缺口展開后的長度。此長度如果過大，則保留起臨時(shí)支承作用的筒壁太短，承受不了煙囪的全部重量，在傾倒之前會(huì)壓垮，而發(fā)生煙囪后座等事故，增加了傾倒方向的不確定性因素，達(dá)不到定向倒塌的效果。如果缺口長度過小，則保留的筒壁雖然具有足夠的強(qiáng)度來支承煙囪的全部重量，但煙囪可能會(huì)一時(shí)倒塌不下來，遺留后患。

缺口長度L按下式計(jì)算：

L=（0.5～0.75）S

式中S—煙囪爆破缺口部位的外周長，m。

L=（0.5～0.75）×15.7

=7.85～11.78m

取L=10m。

（2）爆破缺口高度HC：

爆破缺口高度是保證定向倒塌的一個(gè)重要參數(shù)。缺口高度過小，煙囪在傾倒過程中會(huì)出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)，達(dá)不到正確的傾倒方向；爆破缺口過大，又容易出現(xiàn)座塌等不良現(xiàn)象。

爆破缺口高度按下式計(jì)算：

HC=（1.5～2）δ

式中δ—爆破缺口處煙囪壁厚，m。

HC=（1.5～2）×0.9

=1.35～1.8m

取HC=1.5m。

（3）炮眼眼距a：

a=（1.0～1.5）W

式中W—爆破抵抗線，m。

a=（1.0～1.5）0.45

=0.45～0.68

取a=0.5m。

（4）炮眼排距b：

取b=a=0.50m。

（5）炮眼深度l：

l=2/3δ

式中δ—意義同上。

l=2/3×0.9

=0.6m。

（6）炮眼直徑d：

根據(jù)所選用的鉆眼工具，鉆頭直徑為38mm，則炮眼直徑為d=40mm。

（7）煙囪重心高度HG：

HG≈H/3

式中H—煙囪總高，m。

HG≈H/3=50/3

=16.67m。

煙道在煙囪的南側(cè)（已拆除），與傾倒方向形成200的夾角。

2.5裝藥量計(jì)算

單孔裝藥量Q按下式計(jì)算：

Q=qabδ

式中q—炸藥單耗，具體數(shù)值要根據(jù)爆破試驗(yàn)確定。對(duì)于厚度為60mm的磚質(zhì)煙囪，一般取q=0.5～0.8kg/m3。暫取q=0.7kg/m3；

a、b、δ—意義同上。

內(nèi)隔熱層在爆破前人工拆除。

Q=0.7×0.5×0.5×0.9

=0.157kg

取Q=150g。

2.6 裝藥結(jié)構(gòu)與炮眼堵塞及起爆方式

（1）裝藥結(jié)構(gòu)：裝藥為連續(xù)裝藥，炸藥裝在炮眼底部。

（2）炮眼堵塞：炮眼堵塞采用具有一定粘度的粘土，由藥包至炮孔口堵塞嚴(yán)密，不得采用石塊作為填塞材料。

（3）起爆方式：采取反向起爆方式。

2.7 爆破安全檢算

2.7.1檢算爆破振動(dòng)安全距離RV：

（1）檢算爆破時(shí)的振動(dòng)安全距離RV

RV按下式計(jì)算：

RV=（K/V）1/aQ1/3

式中K、a—與爆破地點(diǎn)地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)，查表得：K=200，a=2；

V—建筑物安全振動(dòng)速度，對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的房屋，V=5.0cm/S；

Q—最大一段裝藥量，本次爆破最大一段裝藥量不超過12kg。

（2）檢算煙囪傾倒時(shí)對(duì)地面的沖擊地震安全距離RV

地面為磚廠的土石渣地面，對(duì)煙囪傾倒時(shí)起了緩沖作用，塌落地震很小。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，煙囪最近25m處的房屋位于煙囪倒塌方向的反方向，而煙囪倒塌產(chǎn)生的沖擊地震主要來自煙囪上部落地所產(chǎn)生，其它房屋都在45m范圍以外，地震很小，不必驗(yàn)算其安全距離。

2.7.2檢算爆破飛石安全距離Rf

由于本次爆破采取了對(duì)爆破體近體防護(hù)，預(yù)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)大的飛散物拋擲現(xiàn)象。正式裝藥爆破施工前可做好炸藥單耗試驗(yàn)。施工時(shí)，必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)數(shù)據(jù)裝藥爆破，并且做好爆破體的近體防護(hù)工作（尤其在北面有民房的一側(cè)重點(diǎn)加強(qiáng)近體防護(hù)），防止飛散物危害。爆破警戒的距離為以煙囪為中心，半徑100m范圍，對(duì)于煙囪傾倒的一側(cè)設(shè)警戒距離為150m。設(shè)計(jì)實(shí)施爆破時(shí)個(gè)別飛散物對(duì)人員的安全允許距離為：100m。

由爆區(qū)四周環(huán)境示意圖可看出，爆區(qū)北側(cè)的民房距離爆區(qū)較近，爆破時(shí)需通知住戶所有人撤離至警戒線以外，爆破時(shí)警戒范圍為以爆區(qū)為中心，半徑100m范圍內(nèi)人員嚴(yán)禁進(jìn)入，所以爆破個(gè)別飛散物不會(huì)對(duì)建筑物和人員造成損害。

2.7.3檢算煙囪觸地時(shí)爆破飛濺物的安全距離Rj

煙囪倒塌場地為磚廠的土石渣地，對(duì)爆破振動(dòng)有一定的緩沖作用。警戒時(shí)全部人員應(yīng)在100m外，煙囪傾倒一側(cè)為150m外。

3 爆破施工技術(shù)

3.1 爆破器材與藥包制作

為了便于切割和稱量，炸藥選用φ32mm乳化炸藥（炸藥重量采用天平稱測量）。爆破時(shí)每個(gè)孔內(nèi)的起爆藥包內(nèi)裝1發(fā)毫秒延時(shí)第1段電雷管，接成大串聯(lián)網(wǎng)路，外接起爆器引爆。

3.2.起爆網(wǎng)路

采用電雷管“大串聯(lián)”，外接起爆器引爆的起爆網(wǎng)路；引爆電源采用FB—300型起爆器。

本次爆破單次起爆的電雷管數(shù)量少于100發(fā)（FB—300型起爆器最多可一次起爆300發(fā)電雷管）說明爆破網(wǎng)路可靠，無需檢驗(yàn)。

3.3 安全管理

安全管理是本次爆破工程的重中之重。為貫徹執(zhí)行國家有關(guān)安全生產(chǎn)相關(guān)法律法規(guī)，安全注意事項(xiàng)及安全保證措施如下：

（1）必須嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行裝藥，放炮前三天應(yīng)在周圍貼出放炮告示及警戒范圍，確定放炮時(shí)間，由專人負(fù)責(zé)指揮調(diào)度，并且派專人警戒，保證人員安全；

（2）嚴(yán)格執(zhí)行公安局批準(zhǔn)的放炮時(shí)間放炮，嚴(yán)格執(zhí)行通知公布的放炮程序和信號(hào)，放炮后確認(rèn)爆破完畢之后，要等十五分鐘才能進(jìn)入工地；

（3）爆破物品的管理嚴(yán)格遵守《廣東省民用爆破物品管理實(shí)施細(xì)則》要求執(zhí)行；

（4）要有專人負(fù)責(zé)保管爆破器材，嚴(yán)格按照公安部門的規(guī)定保管和使用；并加強(qiáng)對(duì)工地上人員和材料的管理，保證不從工地上流失一發(fā)雷管、一條炸藥；

（5）所使用的爆破器材在安裝前均應(yīng)經(jīng)過檢測，未經(jīng)檢測的嚴(yán)禁采用。裝藥及防護(hù)工作完成后，要重新檢查起爆網(wǎng)路，核準(zhǔn)無誤后才能接入起爆裝置；

（6）嚴(yán)格執(zhí)行本單位通過的B/T24001—2004、GB/T28001—2001“質(zhì)量、安全、環(huán)境與職業(yè)健康”三合一管理體系認(rèn)證關(guān)于施工安全控制的相關(guān)內(nèi)容

4 結(jié)束語

綜上所述，由于爆破參數(shù)選擇合理，爆破缺口設(shè)計(jì)精確，爆破安全防護(hù)措施完善。經(jīng)爆后檢查，爆破沒有對(duì)周圍建筑物等造成影響，爆破沒有發(fā)生后坐現(xiàn)象，保證了周邊民房的安全。同時(shí)由于采取了適當(dāng)?shù)臏p振措施，爆破觸地振動(dòng)也沒有對(duì)周圍建筑物產(chǎn)生影響。爆破達(dá)到了預(yù)期的爆破效果，得到了相關(guān)單位的好評(píng)。

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