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煙囪拆除爆破方式的選擇及影響因素

11-15 15:22:56  瀏覽次數:350次  欄目:建筑工程管理
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  摘要:安全是萬事之本,煙囪實際爆破拆除時周圍多數都有其他工業與民用建筑物存在。爆破中飛石、炸xx8藥粉末等飛濺比較多,爆破中的安全問題需要特別注意,以防各種事故的發生。文章介紹了煙囪控制爆破拆除的方法及其原理,實際工程中煙囪爆破時受到的各種因素影響,爆破方案的選擇。

  關鍵詞:煙囪;定向爆破;影響因素;安全;折疊倒塌

  一、煙囪的爆破拆除方式

  煙囪屬于高聳構筑物,其結構特點是中心高,支承面積小,易于失穩,所以多數采用“定向倒塌”或“折疊倒塌”的方案,由于各因素的影響,一般不采用“原地座塌”方案。

  “定向倒塌”的設計原理主要是在煙囪、水塔傾倒一側的底部,將其支撐筒壁炸開一個大于周長1/2的爆破缺口,從而破壞其結構的穩定性,導致整個結構失穩和重心產生位移,在本身自重作用下形成傾覆力矩,迫使煙囪或水塔按預定方向倒塌,并使其倒塌在預定范圍內。

  “折疊倒塌”又分為“單向折疊倒塌”和 “雙向折疊倒塌”。單向折疊倒塌的設計原理主要是在煙囪或水塔的底部和中間部位,在傾倒方向一側,分別施爆上下兩個缺口,爆破順序是先上后下,爆破時間是上缺口起爆起,煙囪、水塔傾斜到20°~25°時,再起爆下缺口,時間約為1s左右。雙向折疊倒塌也是同樣的機理,只是上下的兩個爆破口開在左右兩邊。

  二、實際情況下煙囪爆破及其影響因素

  煙囪實際爆破拆除時,一般受周圍環境的影響較大,周圍多數都有其他工業與民用建筑物存在。當煙囪周圍一個方向有一定的狹長場地,其長度即倒塌的水平距離不小于其高度的1.1~1.3倍,橫向寬度應大于其最大直徑的2.5~3.0倍時,可以使用“定向倒塌”爆破技術,定向爆破也是煙囪、水塔等高速建筑物爆破時最常用的爆破方式;當其倒塌方向上只具備“定向倒塌”距離一半或以上的場地時,最好選用“折疊倒塌”的拆除爆破技術。

  由于煙囪的形狀和制造材料各式各樣,有鋼筋混凝土煙囪、磚煙囪,又有圓形煙囪、方形煙囪等,其高度、內襯都是各不相同,拆除爆破時受煙囪自身的構造因素影響也非常大。

  (一)當煙囪高度越高,爆破后的堆積場地面積、引起粉塵等都會增大,特別是爆破難度也會加大

  華電淄博熱電有限公司甲站210m高鋼筋混凝土煙囪,因節能減排要求拆除。淄博地區即將進入全面供暖季節之際,為了確保電廠正常生產和按時供暖,確保東北方向距煙囪160m處2座冷卻塔不受任何傷害等,該煙囪取消通常所用的一次性定向爆破的方案,而采用分次定向爆破拆除。

  為了絕對保證東北方向的冷卻塔正常工作,且保證按時完成拆除任務,定向爆破的分次不宜過多,于是決定采用2次爆破。第一次爆破切口選在+95m處,除考慮+95m處為煙囪一變截面,直徑和壁厚都比較小,施工方便之外,還考慮了安全需要,即上部傾倒部分既不能太長,以免觸地點距旁邊的冷卻塔太近,但也不能太短,上部長度必須大于下部長度,以保證上部傾倒時頭部能夠觸地,以免上部筒體傾倒時直接沖擊下部筒體發生不測,危害下部筒體的穩定;第二次切口即在煙囪底部。

  該煙囪爆破中2次爆破均取得了成功,這是特高煙囪分次爆破在國內的首次嘗試,為以后的分次爆破奠定了基礎。

  (二)當煙囪的內壁比較厚時,特別是鋼混結構的煙囪,整體穩定性和剛度比較大,爆破時不易倒塌和解體,難度就相對比較大。

  淮南某礦主井旁的一座磚結構煙囪,建于1951年,全高40m,壁厚 1.37m,其中包括內襯為 12cm的耐火磚,中間為10cm的隔熱材料。由于長期不用,且中部出現一個長約2m的豎向裂縫,加之頂部無避雷針,將直接威脅該礦的安全生產,為此,決定需采用控制爆破予以拆除。

  方案決定用定向爆破方法,破壞煙囪底部部分,形成一定形狀和大小的缺口,使之在自重的作用下定向傾倒。為防止爆破缺口影響傾倒方向的準確性,在缺口的兩邊用松動爆破法各開一個對稱的定向窗。起爆時采用分段微差起爆,以降低爆破震動對周圍環境的影響,尤其是礦井和周圍樓房的影響。方案中還采用了嚴密的防護措施,在爆破部位采用多層覆蓋,將爆破飛石及噪音等控制在安全范圍內。而且由于環境因素影響,周圍不遠處有高壓電線,為了避免高壓線產生的雜散電流,發生意外爆炸事故,方案決定采用非電起爆系統,以求安全可靠。當然,為了使煙囪準確倒塌和解體,煙囪下部外側加固的鋼結構和靠近爆破部位的內襯預先進行拆除,以利于后續爆破。

  爆破后,煙囪按預先設計方向準確倒塌,沒有后坐,也沒有偏斜。筒體完全解體,個別飛石不超過20m。周圍建筑物和高壓線沒有受到任何損壞,爆破完全達到預期效果,安全、快速、高效。

  實際煙囪爆破拆除時,還可能受很多其他因素的影響,如煙囪本身的重心有一定偏移,爆破過程中就必須注意對煙囪傾倒的定向控制;當爆破煙囪的截面形狀不是圓形,而為方形或其他時,爆破缺口的形狀和位置的選擇就極其重要了。

  三、結語

  爆破中飛石、炸xx8藥粉末等飛濺比較多,安全是萬事之本,爆破中的安全問題依舊需要特別注意,以防各種事故的發生。爆破引起的有毒氣體、粉末,對環境影響極大,須格外關注,當然各種爆破環保技術、環保措施也一直在開發和應用著,以盡量減小環境污染。

  參考文獻:

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  [2]劉殿中.工程爆破實用手冊[M].北京:冶金工業出版社,1999.

  [3]劉洪增,段梅生,張可玉.210m高煙囪分次爆破[J].爆破.

  [4]龍云鈴,等.復雜環境下超厚壁煙囪的定向爆破拆除[J].爆破.

  作者簡介:蘇海健,男,江蘇啟東人,中國礦業大學建筑工程學院學生,研究方向:工程爆破;吉建嬌,女,江蘇鹽城人,中國礦業大學信息與電氣工程學院學生,研究方向:工程爆破;茅獻彪,男,江蘇啟東人,中國礦業大學教授,博士生導師,研究方向:工程爆破。

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