52米高砖烟囱爆破拆除设计方案

原高力井子正鑫红砖厂52米高砖烟囱爆破拆除设计方案

二〇一二年八月二十七日

一、工程概况

原高力井子正鑫红砖厂有一座52米高砖烟囱现位于艾德蒙种猪院，因厂区部改造工程，此烟囱需要拆除。在该构筑物的西北侧350米为厂区380V高压线路，南侧110米为厂区部通讯线路，西侧200米为厂区临时职工宿舍，东北侧200米为厂区新建猪舍；其他四周为荒草地或厂区临时围墙，该烟囱为砖混结构，高52m，底部外径为3.5m，径为2.49m；外壁厚0.49m，衬为0.24 m。如图1所示

烟囱剖面图（图一）

根据周围环境，采用定向倾倒控制拆除此烟囱。详见烟囱周围环境示意图；如图2所示

烟囱周围环境示意图（图2）

2爆破方案的选择

对于高耸建筑物采用定向爆破，施工速度快，成本低。经现场环境勘察烟囱倾倒方向选择正北方向（图3）。

烟囱倒塌方向正面实图

2．1预拆除

1．爆破前将烟囱上的避雷针、爬梯和与地面连接的一切设备割断；

2．将定向窗人工拆除；角度为45°，底边为0.6米

3．在梯形切口中心线对称导向槽，倒向槽宽0.6米。

4. 开口处的衬进行人工拆除。

详见图4

3爆破技术设计

3.1设计原则

烟囱爆破一旦出现定向不准，一般会造成严重的后果。因此必须精心设计。一般烟囱爆破必须遵循以下4个原则：

1.爆炸缺口形成后，保留部分要能够支撑烟囱上部的总重量，因为若它被压垮，则倾倒方向无法控制。

2.爆炸缺口形成后，倾倒力矩必须大于支撑力矩，亦即在倾倒力矩的作用下必须保证烟囱能够顺利倒塌。

3.开口合拢时，烟囱中心要偏出支撑面。

4.砖烟囱开口高度h≥（1.5—3.0）δ,开口长度为周长的1/2～2/3。3.1.1缺口形状的确定

烟囱爆破的缺口形状一般为长方形、梯形、倒梯形、两翼形等，为了保证缺口的对称，选择正梯形爆破缺口。

3.1.2缺口离地面的高度

甲方要求工期紧与周围环境的要求，决定爆破切口在距地平面0.5m 处使用爆破方法拆除。

3.1.3缺口圆心角、长度的确定

烟囱缺口圆心角：缺口处周长一般取1/2～2/3周长，根据许多成功实例，取缺口处周长的0.58倍，即取圆心角208°，切缺口处周长10.99米，缺口弧长为6米。

3.1.4 缺口高度的确定

烟囱爆破缺口高度，根据类似砖烟囱的爆破实际经验h1≥（1.5～3.0）δ=（1.5～3.0）×0.49=0.55～1.11m ，为了确保爆破缺口形成后，烟囱能够顺利倒塌，以便大部解体，根据大量的类似工程实践，确定烟囱缺口高度为1.2m。

3.1.5 定向窗的确定

为了确保烟囱倒塌时定向准确，一般在爆破缺口两侧需要开定向窗。烟囱定向窗底角α=45°定向窗的底边长取0.6m。如图所示

定向窗、倒向槽平面图（图4）

3.2爆破参数的选择

表一、烟囱爆破参数选择

共计44个孔，底部二排孔单孔装药90g，由第三排、第四排每孔装药量70g总用药量3.52kg

炮孔设计平面图 （图5） 起爆网路设计：

为了保证烟囱外壁上所有炮孔按照设计要求安全准爆，每孔放两枚同段别的雷管，采用簇连复式环形连接方法起爆网路。 起爆顺序详见图6。

3段

3段

4段

4段

中心线

起爆顺序、网路连接图（图6）

表3烟囱爆破爆破器材统计表

4、安全校核

由于爆破点地处厂区，应对可能产生的爆破危害予以足够的重视。通常城市室外爆破需特别控制的爆破危害主要是：爆破震动、空气冲击波、飞石和噪音。本次爆破的装药点多，药量较为分散，单个药包药量小，待爆体有空旷的临空面，因此爆破噪音对四周建筑物和人员的危害很小，可以不予考虑。

4.1 爆破振动安全安全允许距离计算

根据爆区环境可见，受爆震影响最大的是待爆体西侧厂房，允许的震速为（3cm/s）此条件下所允许的齐发最大装药量为Q，质点峰值震动速度为V,由下式确定：

V=KK`（Q1/3/R）α

式中：V----保护对象所在地质点震动速度，cm/s，

Q----炸药量，延时爆破最大一段齐爆药量，kg；

R──布药几何中心到保护物之间的距离，m；

K`——修正系数，K`=0.25-1.0

K 、α──地震波传播的介质的系数，根据工程实际，类比相关工程，K=350；α=2。

V 1=0.009 cm/s ﹤3cm/s

质点峰值震动速度符合要求，可见烟囱爆破时炸药爆炸产生的的震动不会对周围环境造成危害。

烟囱触地产生的震动安全校核

高耸建筑物的倒塌，必须预防二次震动的危害。建筑倒塌冲击地面引起振动大小与被爆体的质量、刚度、重心高度和触地点土层条件等有关，根据大量的实测数据提出了触地震动公式：

67.13

1)/(08.0R I V c =

2

1)2(gH m I =，

式中，V c ——爆破坍塌物触地引起的地表振动速度，cm/s ；

R ——坍塌物重心触地点距建筑物的距离，30m ； I ——坍塌物触地冲量： ， M ——坍塌物的质量，㎏； G ——重力加速度，m/s 2；

H ——爆破坍塌建筑物重心落差，m 。

经计算得： V t =0.33cm/s ；小于爆破振动速度，在充许

（3.5-4.5cm/s ）围。 4.3 爆破飞石飞散距离的计算

爆破飞石的飞散距离是划定爆破安全警戒围和确定防护等级的主要依据。根据中科院给出的公式：

L f=70q0.53

式中，L f——飞石无阻挡最大飞散，m；

q——炸药单耗，kg/m3

L r=82米

可见本次爆破能保证周围环境的安全。

5安全措施与施工注意事项

5.1安全防护措施

为了确保爆破安全，应加强下列安全防护措施的落实：

1)爆破施工时严禁无关人员在现场围观；爆破施工人员要配带标志，以备安全检查人员区分；爆破时，除现场起爆人员外，全体施工人员撤出警戒区。

2）加强警戒。以拆除爆区以外200m设置警戒围，在路口及人员通行地段设警戒点，警戒点由甲、乙双方派人把守；起爆以对讲机总指挥口令为号，从预备到起爆为5分钟，爆后由有关人员进行检查，检查合格后发出解除警戒信号，此间任何人不得靠近。附图7