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钢筋混凝土烟囱爆破拆除

日期:2015-6-2 09:38:27  来源:本站原创  作者:佚名  浏览数:
    
   针对现场环境并结合烟囱爆破拆除中最难控制的定向准确性、塌散长度及触地飞溅防护问题,进行了科学分析和精心设计,并对爆破振动和塌落振动进行了校核。通过对两座120m高钢筋混凝土烟囱的定向爆破,介绍了实施爆破拆除的技术措施,重点阐述了爆破切口位置的选取,爆破参数的选择,爆破安全的防护措施等。
   1 工程概况
   1.1 周围环境
     电厂两座120m高钢筋砼烟囱始建于1966年,根据上级节能减排、淘汰污染的要求,对两座烟囱实施爆破拆除。待拆的1#、2#烟囱均位于厂区内,两座烟囱相距60m,2#烟囱东北方向55m有需要保护的氢气罐;东面45m煤场内侧有活动龙门吊需保护;两座烟囱西面是待拆的旧厂房;南面是待拆的旧灰泵房、机修车间等建筑。
   1.2 烟囱结构
   两座120m烟囱均为钢筋砼结构,底部外径9.26m、内径8.26m、壁厚0.5m,顶部外径6.4m、内径5.3m、壁厚0.16m。烟囱筒身40m以下部分为300#混凝土,40m以上部分为200#混凝土。烟囱内侧有耐火内衬,两座烟囱整体结构基本相同,+4.6m为烟道口下沿,烟道口尺寸为4.3m×5.4m;出灰口尺寸为1.8m×2.5m,下沿与地面平齐,烟道口下沿与出灰口上沿相距2.1m,烟道口顶部标高为+10.0m。1#烟囱17m以下两层钢筋,外层竖筋25mm、内层竖筋16mm、箍筋16mm,箍筋间距@15mm×20mm。2#烟囱一层钢筋,竖筋Φ28mm、箍筋Φ16mm,箍筋间距@15mm×20mm。
   2 爆破方案
   2.1 倒塌方向
   本工程采用一次点火、两座烟囱延时爆破、向东定向倒塌的施工方案,减少了爆破振动对周边的影响,并能有效地缩短工期。
   2.2 预处理
   由于定向窗、定位窗处筒壁厚度为45cm,采用风镐进度缓慢,施工位置又在距离地面13.5m处,无法采用机械拆除,只能用爆破法开设定向窗和定位窗;采取在烟囱内部搭设钢管脚手架,使用风镐拆除切口内衬,效果较为理想。
   2.3 爆破切口
   (1)切口位置:因+0.00m出灰口与倒塌方向轴线不对称,不能用作切口,加固又浪费时间,所以爆破切口选取距地面+13.5m高处(以切口下沿为准),距离烟道口上沿3.5m。避开了烟道口和出灰口对爆破切口的影响,且不必对烟道口井字梁进行处理。
   (2)切口形式:为保证烟囱倒塌方向准确,采用正梯形切口。
   (3)切口长度:L = (3/5~2/3)πd式中:L为爆破切口弧长;d为爆破切口处外径。
   (4)切口高度: H=(1.5~3.0)B式中B为烟囱壁厚。根据以往120m高烟囱施工经验,拟定烟囱爆破切口参数如下:1#、2#两座烟囱的切口圆心角分别为228.2°、227.4°,切口下沿弧长均为17.4m,预留下沿弧长分别为10.05m和10.15m,切口高度均为2.4m,定向窗、定位窗宽度均为2.5m,定位窗角度均为60°。两烟囱切口均在+13.5m处钻第1排孔。
   2.4 爆破参数
   (1)炮孔参数:①最小抵抗线W=B/2(B为烟囱切口位置的壁厚);②孔距a=(1.0~2.0)W;③排距b=(0.8~1.2)a;④孔深L=(0.58~0.80)B。
   (2)单孔装药量计算: q=KabB式中K为炸药平均单耗。爆破参数的选取如下:1#、2#两座烟囱的壁厚均为45cm,最小抵抗线均为22.5cm,孔距、排距均为30cm,孔深均为33cm,每座烟囱9排孔。
   3.3 飞石控制
   (1)对烟囱的装药位置,在脚手架外围用竹跳板、稻草帘和建筑安全网近体防护。
   (2)用竹跳板遮挡附近被保护厂房和办公室的门窗。
   (3)氢气站围墙东侧和南侧搭设长45m、高6m的防护屏障并挂安全网。
   4 爆破效果
   爆破后,两座烟囱按设计方向坍塌,定向准确,两座烟囱从头到尾均成扁状。1#烟囱塌散长度89.4m,折成3节,顶部近30m全部散开、最大塌散宽度33.3m。2#烟囱塌散长度91m,顶部26m全部散开,塌散宽度最大22m。
   两座烟囱13.5m以下部分全部压跨,与烟道口连通。在切口形成的瞬间,预留截面仍有足够的支撑力让烟囱定向倒塌,但一旦失稳后,因烟囱后坐将预留部分全部压跨,爆破飞石得到有效控制,落地溅起的飞石距离大约80m,办公室和厂房玻璃共计砸坏6块,其他无任何损坏。
   5 几点体会
   (1)在烟道口以上选择爆破切口时,特别是高120m的烟囱,以离开烟道口上沿3.5m左右为宜。预留过少,预留截面会过早破坏,影响定向的准确性;预留过多,增加高空作业风险和施工成本。
   (2)高空开设定向窗、定位窗,当混凝土厚度超过30cm时,不宜用人工和风镐开设,最好采用爆破法,此时要做好工作架的保护。在装药前后最好将定向窗、定位窗附近的工作架拆除,爆后重新搭设。
   (3)爆破切口范围内的耐火砖内衬,最好采用在烟囱内部搭设脚手架,在内部用大锤或风镐拆除。
   (4)在烟道口以上爆破,爆破切口的形式对烟囱准确定向至关重要,我们认为正梯形切口较好,爆破切口圆心角以220°~230°为宜。
   (5)两座烟囱同时爆破,缩短了拆除工期,为后期建设赢得时间,创造良好的经济效益和社会效益,为今后类似工程提供了宝贵的经验。
 
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