某热电厂120米烟囱爆破拆除设计及组织方案

录
源自文库
7.1 爆破拆除烟囱产生的地震效应及预防措施 7.2 空气冲击波 7.3 个别飞石
3
7.爆破粉尘控制 7.5 杂电、射频电、气象等影响和控制 8.施工安全及安全警戒 8.1 施工安全 8.2 安全警戒 二、施工组织设计 1.施工管理体系 2.质量保证措施 3.施工进度计划 4.施工顺序与施工组织 4.1 施工准备 4.2 测量放样 4.3 钻孔工作 4.4 试爆 4.5 装药、堵塞 4.6 网络联接与施工 4.7 爆破 5.安全生产与文明施工措施 6.爆破应急预案 7 爆破器材购买、运输、贮存加工，使用的安全制度
内 项 容 目 方 案
两种方案比较表 方 案 Ⅰ ±5° 方 案 Ⅱ ±5°
可倾倒范围
方向控制 施工工期 安全防护工作量 触地震动
难度较小 较 较 较 短 小 大
较 较 较 较
难 长 大 小
切口与倒塌方向 东 方案1
切口与倒塌方向 东 方案2
综上所述，结合工程实际情况，只要周围环境允许即具有倒塌空问，则方 案Ⅰ明显优于方案Ⅱ，不仅工期短、施工难度小，而且烟囱倾倒安全可靠性高。 根据以上分析比较,确定本次烟囱拆除选择方案Ⅰ。 3.2.2 水泥储存塔爆破方案的确定 钢筋混凝土水泥储存塔塔高 30m，直径 11.5m（底部与顶部直径相等） ，墙壁 厚 50cm。高度较小,在水泥储存塔＋0.5m 标高处开切口，水泥储存塔定向东北方 向倾倒. 3.3 预拆除方案 3.3.1 烟囱预拆除方案 (1)周围建筑物的预拆除内容 ①拆除与烟囱连接的建筑物； ②拆除前方的建筑物。
根据确定的切口形状，定向窗为三角形，三角形底边长为 1.5m，高为 0.77m。
图中单位为 cm 4.2.2 水泥储存塔爆破切口设计 4.2.1 爆破切口设计的原则 爆破切口设计是指切口弧长 L 和切口高度 H 的确定，根据力学分析，实现 钢筋混凝土水泥储存塔顺利倒塌的切口尺寸应同时满足以下条件： ⑴ 在爆破形成切口瞬间，水泥储存塔自重 P 作用在余留截面上的压应力必 须小于钢筋混凝土的抗压强度。 ⑵ 在水泥储存塔倾倒切口闭合过程中水泥储存塔自重产生的倾覆力矩在
则由于烟囱重量引起的压应力为： б压=（1807×103×9.8）/4.45 =3.98Mpa≤[б压] 以上说明爆破切口形成时，烟囱不会产生后座。 4.2.1.4 切口高度 h 的确定 切口高度的理论计算,经力学分析满足 4.2.1.1 中(3)、(4)的原则，确保烟 囱顺利倒塌的合理切口高度公式为： h=K· （3/8） ·[1+（7/4） · （бs/P） ·S]· （D2/Zc） 式中：P—烟囱重量，kg； бs、S 一分别为余留区钢筋的抗拉破坏强度和截面总面积； D—烟囱切口标高处的外直径； Zc--烟囱的重心高度； K—保险系数，建议取 K=1.1～1.5。 将 P=1807×108kg，бs=387.8Mpa,S=4.45m2 D=9.5m，Zc=48m。 K 取 1.5 代入上式后 计算得：h≈1.06m 经计算理论和实际经验，一方面考虑到缺口尺寸大，初始倾倒的速度快， 为使烟囱倒地时动能较大，尽量使烟囱解体，另一方面考虑到较大的缺口有利于 爆后切口内混凝上脱离钢筋，不至于阻碍倾倒铰支的顺利形成，因此在实际工程 中，一般切口高度取理论计算高度的 1.5 倍以上，即切口高度为 1.8m。 重心偏移距离校核： 烟囱在重力矩作用下偏转，当切口上、下沿闭合时，重心偏移距离计算如 下： S=Zc·tg27o=48·tg27o=24.46m 计算说明烟囱在倾倒闭合时，其重心离出烟囱底部半径。 4.2.1.5 定向窗的布置及尺寸 为了确保烟囱能准确按设计方向倒塌， 除正确选取爆破缺口的形状和参数以 外，还应该保证支撑区的对称，开凿定向窗是保证支撑区对称的主要技术措施，
6
宜昌市热电厂 120m 烟囱平面位置图（航拍图）
烟囱及水 泥塔
7
宜昌市热电厂爆破区域平面图
8
2．3 技术要求 (1)定向爆破位不偏离预定方向； (2) 爆破震动和飞石不得损坏周围需保护的建筑物和有关设施； (3)爆破前，需拆除与烟囱及水泥储存塔连接的建筑物、前方的建筑物； (4 爆破前，倒塌方向 20 度范围内铺厚 50cm 以上砂性土。 2．4 爆破工程等级 宜昌市热电厂钢筋混凝土烟囱及水泥储存塔拆除爆破工程位于伍家岗区沈 家店路与沿江大道的转角处。烟囱高 120m，底部周长 29.8m，直径 9.5m，钢筋 混凝土烟囱壁厚 20～40cm。 根据 GB6722-2014《爆破安全规程》4 爆破工程分级有关规定，爆破工程级 别为 A 级。 3 爆破方案选择 3.1 工程特点、难点分析 ①烟囱及水泥储存塔高而且重，势能大，倾倒触地的冲量大； ②由于周围拆迁工作不同步，需保护的对象多，对烟囱及水泥储存塔倾倒方 向控制精度要求高； ③烟囱及水泥储存塔倒塌方向是沈家店社区， 民房较多， 需要做好协调工作。 3.2 爆破方案的确定 3.2.1 烟囱爆破方案的确定 烟囱定向爆破法拆除该烟囱可供选择的爆破方案有两种： 方案Ⅰ：在烟囱＋0.5m 标高处开切口，烟囱定向东南方向倾倒。 方案Ⅱ：在烟囱＋5.5m 标高处开爆破切口，使烟囱定向向东南方向倾倒。 两种方案的比较如下： 表1
5
（9）本公司有关工程施工管理的制度、体系文件要求以及成熟可靠的先进 技术和施工经验。 2.2 塌方案选择 烟囱及水泥储存塔由于南侧 100m 是长江；东南侧相邻热电厂厂房未拆迁， 距离 80m 还有变压器和高压线路及线塔。西侧 2～6m 是宜昌市大成工业园，无倒 塌位置。东北侧距 350m 是钢球厂及沈家店社区，小区都是 5～６层多层建筑， 大都为 80～90 年代所建。烟囱倒塌 120m 后还有 230m 左右的安全距离，故东北 侧是理想的倾倒方向。
和重力矩对支承面中性轴的弯曲所产生的拉应力。 余留截面应力为：
t max p max
Y
4 R 3 r 3 Sin / 2 3 R2 r 2

p PY Y rCos / 2 s I PY R Y P I S
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
—预留面圆心角
根据 4.2.1 中(1)、(2)原则保证烟囱不发生后座按预定方向顺利倾倒，则余 留截面受拉部分бtmax＞[б]拉，受压部分бpmax＜[б]压。 混凝土的抗压强度[б]压=51Mpa，抗拉强度[б]拉=2.4Mpa，根据经验烟囱开 口角β取 220°。则对应爆破开口弧度为： L=R（220/180）π=18.23 m 余留截面抗压能力校核： 余留截面面积为： S′=0.389π（R2-r2） =0.389×3.14×（4.752-4.352） =4.45m2
宜昌安能热电厂 120m 高钢筋混凝土烟囱及 30m 高水泥储存塔拆除
爆破技术设计及施工组织设计方案
2015 年 6 月 26 日
1
设计：
审核：
批准：
2
目
一、技术设计 1.工程概况及环境 1.1 工程概况 1.2 工程环境 2.技术要求 2.1 设计凭据 2.2 烟囱倒塌方案选择 2.3 技术要求 2.4 爆破工程等级 3.爆破方案选择 3.1 工程重点、难点分析 3.2 爆破方案选择 3.3 预拆除施工 4.爆破技术设计 4.1 烟囱倒塌方向确定 4.2 爆破切口设计 4.3 定向窗的布置及尺寸 5.爆破参数设计 5.1 炮孔布置 5.2 切口爆破参数 5.3 内衬处理爆破参数 6.爆破器材及起爆网络 6.1 爆破器材 6.2 起爆网路 7.安全技术措施
切口
保留区
倾
倒
方
切口
⑵
爆破区
在烟囱倾倒切口闭合过程中烟囱自重产生的倾覆力矩在余
留截面上所产生的抗拉应力б拉。必须大于钢筋混凝土的抗拉强度[б拉]。 ⑶ 爆破切口范围内混凝土被炸离钢筋骨架后， 其钢筋在烟囱荷载作用下必
须受压失稳。 ⑷ 半径。 4.2.1.2 爆破切口部位及形状 一般说烟囱在倾倒过程中，宜使其切口逐渐闭合，常见的切口展开图有矩 形、三角形、梯形等。对于高度较小的烟囱切口展开图通常为矩形，但对于高烟 囱，如果采用矩形切口线，存有爆前因预留支撑部位不对称坐塌的危险，较理想 的切口线是使烟囱在爆破初始阶段倾倒较平稳缓慢，为此切口线宜为梯形。根据 烟囱的布筋、烟道及出灰口的位置等情况，我们设计的切口形状为梯形，根据方 案Ⅰ，切口部位距地面以上+0.5m 标高处。梯形底部用取芯机开两个小角度定向 窗，鉴于实际施工可行性，定向角度设计为 27°。 4.2.1.3 切口弧长确定 设爆破切口弧长 L 对应圆心角为β，余留截面对应圆心角为α，爆破形成切 口后，切口内纵筋失稳而退出工作，余留截面上作用着由重力压缩产生的压应力 在烟囱倾倒， 切口上下闭合时烟囱的重心偏移距离应大于切口处烟囱外
4.2 爆破切口设计 4.2.1 烟囱爆破切口设计 4.2.1.1 爆破切口设计的原则 爆破切口设计是指切口弧长 L 和切口高度 H 的确定，根据力学分析，实现钢 筋混凝土烟囱顺利倒塌的切口尺寸应同时满足以下条件： ⑴ 在爆破形成切口瞬间，烟囱自重 P 作用在余留截面（扇形面 积）阴影上的压应力必须小于钢筋混凝土的抗压强度[б压]，抗压强度为 51Mpa， 余留截面受力分析图如下图。
(2)烟囱内部及外部结构的处理 ① 试爆时爆破烟囱倒塌正前方 1.4m×1.8m 范围窗口，将钢筋割断，并清理 干净。 ② 用取芯法开两侧定向门窗，并用风镐修理到设计尺寸。
③ 对后出灰口进行加固。具体做法为：用麻石块或红砖砌筑，顶部用钢楔 子楔紧，并将该区域内烟囱内外侧竖向钢筋剥出，用相同型号钢筋焊接，并保证 焊接长度。 3.3.2 水泥储存塔预拆除方案 ①拆除塔上的管线和钢梯； ②拆除塔周围的建筑物和供热管道； 对保留部分门洞进行加固。 具体做法为： 用麻石块砌筑， 顶部用钢楔子楔紧， 并将该区域内水泥储存塔内外侧竖向钢筋剥出，用相同型号钢筋焊接，并保证焊 接长度。 4 爆破技术设计 4.1 倾倒方向的确定 根据烟囱及内水泥储存塔的周围环境条件,确定烟囱的倾倒方向如下图所示， 允许倾倒的范围为:10°。
4
一、技术设计 1 工程概况及环境 1.1 工程概况 宜昌安能热电厂位于伍家岗区沈家店路与沿江大道的转角处，该电厂钢筋 混凝土烟囱及水泥储存塔需要爆破拆除， 钢筋混凝土水泥储存塔与筋混凝土烟囱 相距 25m。 钢筋混凝土烟囱高 120m，底部周长 29.8m，直径 9.5m。壁厚 20～40cm，其 中烟道以下 40cm，烟道以上 36cm。烟道高 5m，烟道以上隔热层 230mm，为陶砖 隔热层。烟囱顶外径 2.8m，周长 8.8m，内径 2m，壁厚 20cm。共计 695m3，烟囱 自重约 1807t。重心位于距地面 48m 处。 钢筋混凝土水泥储存塔塔高 30m，底部周长 36.11m，直径 11.5m（底部与顶 部直径相等） ，立柱厚 75cm，墙壁厚 50cm。 1.2 爆破环境 烟囱与水泥储存塔距离约 25m，位于宜昌市热电厂原内。南距离长江 100m， 东侧距沈家店社区 350m；北侧附近房屋已拆迁部分，北侧距离 250m 是钢球厂以 及 400m 为沈家店社区（其中 6 栋砖混结构民房，3 栋距爆区为 400m） ；西侧距宜 昌市大成工业园 2～6m，其中距离 50m 范围内厂房 5 个，大厂房 3 个，小厂房 2 个，距白沙路 440m。东侧 21m 厂区热电厂厂房，距热电厂 11 万伏变压器约 80m； 其中水泥储存塔西侧距宜昌大成工业园围墙 2m，距三层厂房 5m； 2 方案选择 2.1 设计凭据 （1）现场踏勘所了解的现场施工条件。 （2）GB6722-2014《爆破安全规程》 ； （3）国务院《民用爆炸物品管理条例》 ； （4）GA990-2012《爆破作业单位资质条件和管理要求》 ； （5）GA991-2012《爆破作业项目管理要求》 ； （6） 《爆破设计与施工》 （全国工程爆破技术人员统一教材） （7） 《拆除控制爆破实用技术》 （8） ） 《新编爆破工程实用手册》



2
1 S R2 r 2 2


I I Y 2 S
I y ds
式中： t max —混凝土中最大拉应力；
p max —混凝土中最大压应力；
P —烟囱重量；
S—预留截面面积；
Y 、 R --预留面内、外半径： I —预留面对 X 轴的惯性矩； I —预留面几何中心对 X 轴惯性矩；