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复杂环境下钢筋混凝土烟囱拆除爆破

复杂环境下钢筋混凝土烟囱拆除爆破

                                                               

1 工程概况
根据汾阳市人民政府和环保局下发的文件精神,彻底关闭非法煤焦生产企业,对汾阳市某焦化有限公司钢筋混凝土烟囱进行拆除。由于此烟囱高度高,周围环境复杂,结构坚固,拆除工期紧迫,任务重,人工和机械都很难完成,故选用定向爆破方法进行拆除。
该钢筋混凝土烟囱高60 m,底部直径6.5 m,烟囱底部外壁厚度500 mm,内衬厚度240 mm,空气间隔100 mm,距地面是高1.5 m有一直径7.0 m的钢筋混凝土圈梁。周围环境复杂:烟囱东侧4 m 处有正在使用的工房;烟囱东北侧有一仓库;烟囱西侧0.7 m 处有空中管道(距离地面约为2 m),空中管道西侧5 m 处有一需要继续使用的炼焦炉;烟囱南侧40 m 处为输煤廊道;烟囱北侧为较为开阔的空地,但距烟囱10 m 处有浅埋地下管道。
2 爆破方案及设计原则
根据爆破现场周围环境的实际情况,只有烟囱北侧有较为开阔的空地,其他方向均不具备烟囱倒塌的条件。考虑到该烟囱西侧0.7 m 处有空中管道,故选择向北偏东定向倾倒的爆破方案。由于该烟囱周围环境复杂,倾倒角度较小,必须开定向窗和预处理,保证倾倒方向的准确性。爆破时,采取相应安全措施,尽量减小对周围建筑物和设施的损坏。
3 爆破设计
3.1 爆破切口及定向窗
为确保烟囱按设计方向倒塌,本次爆破采用正梯形切口,并采用人工用风镐、爆破相结合的方法开凿定向窗,定向窗为正三角形,边长1 m。为了便于施工,在圈梁上方约0.5 m 处开始钻孔。爆破切口参数如下:爆破切口高度 h : h =3.5×δ ,式中δ 为切口处外壁厚,取1.8 m;爆破切口底边长度下L : 下L =0.6×π D ,式中D 为切口处烟囱的直径,取11.2m;爆破切口顶边长度上L : 上L 取
7.6 m。复杂环境下钢筋混凝土烟囱拆除爆破
3.2 爆破参数
炮孔深度 l : l =0.70×δ =0.70×0.5 m=0.35 m;
炮孔间距 a : a =0.75×δ =0.75×0.5 m=0.375 m,取0.4 m;
炮孔排距b :b =0.8×a =0.8×0.4 m=0.32 m,取0.35 m,爆破切口范围内共布置6 排,共116 个
炮孔;
单孔装药量q:q = kabδ ,式中:k 为单位耗药量,k 取700 g·m-3,所以q =49 g,取50 g。
3.3 爆破器材与网络
为确保起爆可靠性,每孔放置两枚毫秒非电雷管,雷管段位以设计的中心线左右对称分别为1、3、5、7 段,用四通连接成复式网络。本次爆破用乳化炸药,共计5.8 kg。
3.4 安全措施
为确保爆破成功,并防止爆破对烟囱周围的建筑物、管线、设备等造成损坏,采取以下安全技术与管理措施:
(1)定向窗、内衬的预处理:在爆破以前,人工用风镐、爆破相结合的方法开定向窗口和爆破切口范围内的内衬预处理工作;
(2)为保护烟囱倒塌方向上,浅埋于地下的电气管路,首先在管沟上方覆盖钢板,并用在钢板上铺设约0.5 m 后土层,以缓冲烟囱倒塌时产生的冲击作用;
(3)爆破作业人员和施工人员必须严格按照爆破方案执行,并且认真做好钻孔、装药、堵塞、连线、防护等工作,确保安全。
3.5 爆破安全校核
目前常用修正的萨道夫斯基公式来计算拆除爆破时产生的震动:
( )α
1/3
1 R
V = kk Q (1)
式中:V 为质点振动速度,cm·s-1; k 为与传播介质有关的系数, k =100~150; 1 k 为修正系数,1 k =0.25~1.0;Q 为最大段起爆药量,kg; R 为测点与爆破点之间的距离,m;α 为衰减系数,α =1.5~1.8。根据《爆破安全规程》(GB6722-2003)规定,对此类建筑物,爆破时地面质点产生垂直振动速度应控制在V≤3.0 cm·s-1。本次爆破中,最大段起爆药量Q=1.6 kg,离烟囱最近的建筑物约为4 m,取1 kk =7.06,将Q=1.6 kg,R =4 m,α =2.2 代入(1)式中,计算得V=2.17 cm·s-1<3.0 cm·s-1,所以,
由于炸药爆炸产生的震动不会对周围建筑物造成影响。另外,由于采取了良好的减震措施和防护措施,烟囱倒塌的触地震动和爆破飞石也不会对周围建筑物、管线、设备等造成危害。
4 爆破效果
由于爆破参数选择合理,爆破安全措施得当,烟囱按爆破设计方向倒塌,周围建筑物及烟囱周围地下、空中的管线等都完好无损,爆破取得了满意的效果。

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