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天力熱力站30m鋼筋砼煙囪爆破拆除

2017-10-12 16:06:33.0 責任編輯:崔瑋娜

陳飛權,郭大勝

(新疆安能爆破工程有限公司,烏魯木齊830026)

摘  要:介紹了復雜環境下定向爆破拆除30m高鋼筋混凝土煙囪。通過對煙囪的結構、周圍環境的分析,采用對定向窗的不對稱處理、大切口圓心角的爆破方案,達到預期的爆破效果,可為同類工程提供參考。

關鍵詞:爆破拆除;鋼混結構;定向窗的不對稱處理;切口圓心角;

 

1工程概況

1。1工程結構

該工程為首府2012年度優化環境項目“煤改氣”工程開工儀式啟動工程,待拆除煙囪為鋼筋混凝土結構,結構完好。煙囪高30m,內外雙層布筋,鋼筋尺寸為外部鋼筋直徑16mm,內部鋼筋直徑12mm,筒身用混凝土整體澆筑。煙囪底部筒壁外徑4.9 m,內襯厚10cm,耐火磚厚24cm,壁厚 24cm。煙囪底部東側+0.5m處有一出灰口,出灰口高1.0m,寬1.0m,斷面為矩形。

1.2周邊環境

煙囪位于烏魯木齊市天力熱力站地窩堡供熱廠區內,煙囪東側6.4 m處為塑鋼門窗廠生產車間;南側28m處為熱力站圍墻,32 m處為高壓架空電線;西側8.0m處為熱力站除塵間及鍋爐房;北側(12~25)m處為需保護的樹木綠化帶,16.5m處為塑鋼門窗廠院墻,煙囪爆破環境十分復雜。周圍環境如圖1所示。

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2爆破方案確定

2.1煙囪爆破難點

(1)煙囪周邊環境復雜,必須采取安全防護措施減少爆破飛石、爆破振動、及塌落振動不對周圍建(構)筑物產生影響。

(2)煙囪自身高30m,周圍的安全倒塌空間狹小,要求煙囪爆破傾倒不得損壞綠化帶的林木,需要對煙囪底部爆破切口進行不對稱改造處理。

(3)本項目為烏魯木齊藍天工程啟動工程,工期緊張,外圍影響大,必須確保煙囪按照設計方向倒塌。

2。2總體爆破方案

結合本工程特點,決定采用在煙囪+0.5m高處開設爆破切口,對爆破切口范圍內東側的定向窗設置為梯形,西側的三角形定向窗角度設置為45°,使得煙囪爆破時向北偏東12.5°方向倒塌。煙囪爆破拆除前對倒塌范圍內的塑鋼廠圍墻進行拆除,煙囪爆破切口采用正梯形切口。

2.3煙囪預處理

導向窗、定向窗采用爆破和機械相結合的方式進行預拆除,即試爆完成后采用機械對定向窗進行修規;內襯、耐火磚采用人工進行預拆除。

3 爆破設計

3.1爆破切口

根據以往煙囪爆破施工經驗,對于高度較低的鋼筋混凝土煙囪圓心角一般取大值,爆破圓心角取α=270°,切口長度L=(270°/360°)πD=11。5m;鋼筋混凝土煙囪一般切口高度取H=(5~10)δ,此處取壁厚的7.3倍即H=1.75m。

3。2爆破參數

煙囪爆破炮孔參數: ①最小低抗線:w=(1/3)δ=1/3×24=8cm;②孔距a=(1。0~1。5)δ=1。04×24=25cm;③孔排b=(0.8~1.2)a= 1×25=25cm;④孔深L=(0.6~0.8)δ=0。71×24=17cm⑤單孔裝藥量q =K×a×b×δ=2600×0.25×0.25×0.24 =40g。煙囪爆破共8排炮孔,總孔數為216個,總起爆藥量為8.64kg。

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3.3爆破網路

本工程考慮到受雜電的干擾因素,決定全部采用非電導爆管雷管起爆系統,即孔內裝同廠同批次Ms-5段別雷管,孔外用四通和導爆管聯成復式閉合網絡,一次同時起爆。

4爆破安全校核

4。1爆破震動校核

本次爆破最近主要保護對象是東側距離爆破中心8.5m處的塑鋼門窗廠生產車間,一次齊爆的最大藥量根據環境的具體要求采用采用薩氏公式確定[1]

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式中:Qmax為一次齊爆的最大藥量,8。64kg;V為被保護目標的安全震動速度(cm/s); K為與裝藥形式有關的系數,本次控制爆破取K=50; K′為爆破拆除折算系數在(0。25~1。0)之間取值,此處取0。25;α為與地質有關的爆破震動衰減系數,取α=1.3;R為爆破中心至保護目標的距離,取8.5m。 計算其爆破震速為v=1.97 cm/s,符合《爆破安全規程》中安全允許震速標準。

4。2倒塌觸地振動校核

煙囪塌落振動引起的地面質點振動速度,按照下式計算[2]

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式中:Vt為塌落引起的地面振動速度,cm/s;M為下落結構物的質量,落地質量計算為400t;G為重力加速度,g=9.8m/s2;H為結構物中心所在位置高度,取13m高程;R為觀測點至沖擊地面中心的距離,距離塑鋼門生產車間6 m;σ為地面介質破壞強度,取30Mpa;Kt、β分別為塌落振動速度衰減系數和指數,在地面采取減震溝、壘筑土墻減震措施時,Kt取1/3×4。09=1。36、β取-1.80,經計算Vt=1.87cm/s。理論計算結果符合規程要求。

4.3爆破飛石校核

控制爆破個別飛石最大飛散距離,按《工程爆破實用手冊》中的經驗公式計算[3]:

L=70k0.53

式中:L為無覆蓋條件下拆除爆破飛石飛散距離,m;k為拆除爆破的單位炸藥消耗量,取k=2.6 kg/m3,根據上式計算得無覆蓋條件下爆破飛石飛散距離為L=116m。在實際爆破中,本工程采用草簾、毛竹片、安全網進行了嚴密近體覆蓋防護,有效控制飛石逸出。

5爆破安全防護

5.1飛石防護措施

(1)嚴格控制鉆孔質量、炮孔的填塞長度和填塞質量,嚴格控制單孔裝藥量和單響藥量。

(2)在煙囪爆破切口位置交錯綁扎兩層草簾兩層毛竹片,最后用兩層密目網覆蓋在毛竹片上,并用數道鐵絲沿煙囪一周把防護物擰牢。

(3)在距煙囪0.6 m處沿爆破切口碼放1.2m高的沙袋,以減少爆破飛散物。

5.2減振措施

(1)在煙囪的倒塌方向上設置了2道緩沖帶和1道防沖帶,分別設置在位于煙囪12m、22m、29m處,緩沖帶用沙袋壘墊高2.5m寬3.0,防沖帶高3.5m寬4m。

(2)在煙囪倒塌方向和塑鋼門生產車間之間開挖了一條長20m深1。5m寬1。5m的減震溝。

6爆破效果與分析

2012年4月15日11:00對煙囪實施爆破拆除,煙囪按照設計方向倒塌,倒塌過程中未對倒塌邊線上的綠化林木造成破話,爆破過程安全、爆破效果良好。通過以上爆破我們總結了以下幾點體會:

(1)對于混凝土標號高且高度較低的薄壁結構鋼筋混凝土煙囪,通過采用大切口圓心角、爆破定向窗的不對稱處理、確定合理的爆破參數,可控制煙囪按照設計方向倒塌。

(2)采用在煙囪倒塌方向上鋪設緩沖帶和在爆破切口部位采用嚴密的近體覆蓋防護措施,可有效減少爆破有害效應。

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參考文獻

[1]中華人民共和國國家標準.爆破安全規程(GB6722-2003)[S].北京:中國標準出版社,2004.

[2]周家漢。 爆破拆除塌落振動速度計算公式的討論[J]。 工程爆破,2009,15(1):1-4。

[3]劉殿中,楊仕春。工程爆破實用手冊[M]。 北京:冶金工業出版社,1995。

[4]朱朝祥,崔允武,高星,曲廣建. 兩座高120m鋼筋混凝土煙囪的爆破拆除[J].工程爆破,2008,14(2):61-63.



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