210m高钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除.docx

210m 高钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除孙向阳1，2 ，朱金华 210 m 高钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除 孙向阳1，2 ，朱金华1，2 ，郭天天1，2 (1． 湖南中人爆破工程有限公司， 湖南 长沙 410005; 2． 国防科学技术大学， 湖南 长沙 410003) 摘 要:介绍了华润电力( 锦州) 有限公司一座 210 m 高钢筋混凝土烟囱的定向爆破拆除 工程设计实施情况，通过对现场环境和影响倒塌因素的分析，合理选择爆破切口、爆破参 数、延时起爆网路及安全防护等技术措施，使爆破产生的有害效应得到了有效的控制。 关键词:高耸烟囱;定向爆破;爆破效果 DOI:10.13828/j.cnki.ckjs.2014.05.046 华润电力( 锦州) 有限公司一座 210 m 的烟囱 需要通过爆破方式拆除。烟囱为整体现浇钢筋混凝 土筒体结构，底部外半径 10． 1 m，底部筒壁为 C30 混凝土，壁厚 0． 6 m，烟道积灰平台坐落在圈梁上， 距地面 5 m，积灰平台以下无耐火砖，圈梁高 1 m ， 厚度 0． 9 m。在烟囱积灰平台上东南和西北方向各 有一个高 11 m、宽 5． 6 m 的烟道口。平台以下的烟 囱筒壁为双层布筋，外侧竖筋 Ф28 × 150、环筋 Ф25 mm × 200 mm，内侧竖筋 Ф14 × 150 mm、环筋 Ф12 × 200 mm。烟囱筒体底部地坪下 5 m 建有人防工程。 烟囱混凝土体积约 3600 m3 ，总质量约为 1 万 t。 待拆除的 210 m 高烟囱位于厂区的中间区域， 东侧为大面积的开阔地，距厂区院墙外的居民建筑 在 400 m 以外，南侧距 220 kV 升压站的边缘最近距 离约 210 m，爆破时升压站保持正常运行，为主要的 保护设施。西侧距电厂的办公楼约 280 m，北侧 200 m 范围内无需要保护的建筑和设施，爆破环境相对 较好。 过程中切口完全闭合的设计要求，保证定向准确，并 考虑到施工的方便和尽量减少药孔的数量，确定爆 破切口的位置在烟囱底部 0． 1 ～ 5． 0 m 处，形式为正 梯形。 (2) 爆破切口长度。切口长度的大小决定切口 形成以后烟囱能否实现偏心失稳。如果切口过大， 可能导致支撑体没有足够的支撑力而使烟囱倒塌方 向失去控制，反之可能出现倾而不倒的情况。根据 烟囱结构和实际受力情况，该烟囱切口下沿对应的 圆心角 α 取 216°，切口的下沿长度为 38 m。 (3) 爆破切口高度。切口高度按常用的经验公 式确定:H = (1 /4 － 1 /6 ) D(D 为切口部位筒壁直 径)。待爆破拆除烟囱底部直径为 20． 2 m，依据上 式计算切口高度在 3． 4 ～ 5． 1 m 范围，由于烟囱底部 的配筋较密，承载能力较强，因此，切口高度取大值 为 5 m。 (4) 定向窗的开设。为保证烟囱的定向准确和 顺利倒塌，在爆破切口两端各开设一个三角形定向 窗，切口中间开设三个矩形减荷槽。爆破切口两端 三角形定向窗的尺寸为:宽度取 3． 0 m，倾倒角 30°。 在爆破切口中间平均开设三个宽 2 m，高度 5 m 的 减荷槽。 (5) 烟囱积灰平台立柱爆破高度。烟囱爆破切 口设置在积灰平台下，积灰平台有 10 根钢筋混凝土 立柱做支撑，对 10 根立柱采取不同的爆破高度，倒 塌方向的 3 根立柱爆破高度为 4 m，中间的 4 根立 柱爆破高度为 2． 5 m，反向的 3 根立柱爆破高度为 0． 8 m。 爆破方案 1 倾倒方向 待拆除烟囱周边环境条件相对较好，烟囱的东 侧场地宽阔，400 m 范围内无任何建筑物，南侧 210 m 处有升压站，北侧 200 m 处有居民房，烟囱的倾倒 轴线选择在东偏南 20°方向。 1． 1 1． 2 爆破切口 爆破切口的形状、切口所对应的圆心角、切口高 度等是影响烟囱失稳及定向倾倒的关键因素，也是 烟囱爆破拆除设计的重点，根据设计，爆破切口如图 1 所示。 (1) 爆破切口的位置。为了能够满足烟囱倾倒 爆破参数 钻孔选用气腿式钻机在烟囱筒壁上钻水平孔， 炮孔直径为 40 mm，从烟囱内部钻孔，爆破参数选取 1． 3 采矿技 术2014，14(5)116见表 1。件使用起爆器。烟囱起爆划分为二个起爆区段，切口中间部位采用 MS3 起爆雷管，切口两侧采用 MS 采 矿 技 术 2014，14(5) 116 见表 1。 件使用起爆器。烟囱起爆划分为二个起爆区段，切 口中间部位采用 MS3 起爆雷管，切口两侧采用 MS5 起爆雷管，二区段间延期时间为 60 ms，每段最大齐 爆药量为 80 kg。 每个炮孔的药卷用1 发毫秒导爆管雷管起爆， 起爆网路 起爆网路全部采用非电元件，起爆元件使用毫 秒(MS3、MS5)塑料导爆管雷管;传爆元