湘钢筋混凝土烟囱爆破设计

烟囱拆除爆破设计方案一．工程概况1.烟囱结构烟囱高65米， 距地面1米处，周长16.2米，无内衬，壁厚63cm ，75号红砖浆砌成。

烟囱顶部外径1.2米，壁厚0.24米 2.烟囱周围环境待拆除烟囱位于焦化厂南部 ，南距相邻厂区的厂房45米、北距焦炉车间5米，东距院墙8米据厕所5米、西距停车棚20米；西南方向有宽14米、长70米空地（有几颗杨树）；环境非常复杂。

具体环境布局如下图所示：图1 爆区周围环境示意图二．爆破方案选择根据烟囱的自身结构以及爆破现场的周围环境条件，有如下三种爆破施工方案可供选择： 1.定向倒塌该方案是在烟囱倾倒一侧的底部，将其支撑筒壁炸开一个长度大于该部位筒壁周长1/2且具有一定高度的爆破缺口，使烟囱整体失稳，在本身自重作用下形成倾覆力矩，迫使烟囱按预定方向倾倒。

该方案要求在倒塌方向上有必须具备一个一定宽度和一定长度的场地。

优点是破坏彻底，工程量小，是拆除高耸建（构）筑物的优选方案。

2.折叠倒塌当现场的任意方向上都不能满足烟囱整体定向倒塌的情况下，可采用折叠倒塌爆破以缩短爆破范围。

其基本原理是，根据现场条件，除了在主体底部布置一个爆破缺口外，还需在主体上部适当高度处布置一同向或者反向的缺口，并设置一定的爆破时间间隔，从而达到在受限的不利环境中进行折叠爆破的目的。

其缺点是：施工难度大，技术要求高，风险高，需要专家评审后才能使用。

3.原地坍塌原地爆破拆除爆破适用于爆破主体周边空间十分狭窄，没有其一般高度大小的爆破空间。

该方案施工难度大，稍有失误便会朝任意方向倾倒，易造成安全事故。

因此，为保证爆破工作的安全可靠，不到万不得已一般不会采用此法。

4.最终方案选择通过现场布局图可以知道，在烟囱主体西南方向有可以提供整个烟囱倒塌的空间。

且为了一次性彻底破环烟囱，便于施工，提高爆破工作的安全性、可靠性最终权衡利弊决定选用定向倒塌方案。

三．爆破设计1.爆破切口设计（1）缺口形状选择为保证倾倒定向准确，防止施工过程忠出现前冲、后坐和偏转现象，施工操作省时省力采用梯形缺口。

百米以上钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除技术近年来随着电力建设高速发展，对于烟囱的爆破拆除也更加频繁，因此对爆破过程产生的问题进行一系列的探讨。

文中着重探讨了烟囱爆破技术设计原理，切口的高度和角度的选择问题，定向窗开凿问题，铺设缓冲层防止飞溅和震动问题等等，希望能够通过探讨，寻找更完善的爆破拆除技术。

标签：定向爆破；拆除；开凿技术；钢筋混凝土烟囱1.引言近年来我国的电力建设正在快速的发展，电厂需要进行改造的工程有很多，现在运用百米以上钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除技术进行定向爆破拆除的大都是电厂的烟囱，所以这其中有很多值得借鉴的经验和教训，需要我们进行研究。

作者想通过研究定向爆破的实践，进行理论分析，探讨烟囱定向爆破的各项技术要领和问题。

2.设计原理钢筋混凝土烟囱的爆破拆除技术是根据刚性的整体绕定轴转动和倾倒的原理，将烟囱倒塌时的能量转化为动能，在烟囱倒下触地的瞬间，所受到的冲击力来使烟囱解体。

这个依据稳定性的原理是在烟囱的一侧进行的，将受到支撑力的筒壁炸开一个有一定的高度和宽度的切口，而破坏它的稳定性使得结构失稳，烟囱按照规定的方向倾倒。

3.切口高度和角度的选择3.1切口高度选择在对切口的高度进行选择时，只要能够满足烟囱倾倒时需要的高度，即在爆破切口闭合的时候，烟囱的重心要能够偏离到支点之外，根据理论公式，如果烟囱的高度为120米，壁厚为0.5米，那么切口高度的选择在1.5米左右，然而在实际情况中，我们还要考虑烟囱在爆破之后倒下时要保持适当的距离和安全系数，所以这时候切口高度应该加大到2米左右。

但是切口的高度也不宜过大，如果切口的高度过大，会导致烟囱触地时速度过快，而不能很好地控制倾倒的方向。

另外，切口的高度越高，后面的支撑壁就越高越细，这样的支撑体更容易发生断裂。

所以，切口的高度也不是越大越好，而经过不断的实践，120米的烟囱的最佳的切口高度是2米。

3.2切口角度选择根据一般经验，切口角度设置要200到240度，如果切口的角度越大，那么爆炸后的倾覆力就越大，但是烟囱后部的支撑体就越小，这样导致的结果就是烟囱倾覆时转动的速度就越快，下坐也就很可能越快发生。

90m高钢筋混凝土烟囱拆除爆破设计学员：宦吉运指导老师：房泽法保康县中坪磷化工有限公司二O一二年十二月十七日90m 高钢筋混凝土烟囱拆除爆破设计1工程概况根据某市环保及环境治理精神，拟将90m 高钢筋混凝土烟囱实施爆破拆除。

1.1 施工环境拟拆除的钢筋混凝土烟囱位于市某厂内，高90m ，烟囱北22m 处为包装车间，车间东西长为180m ，南北宽为30m ；烟囱南侧65m 为外加剂厂车间，车间东西向长为90m ；烟囱西侧60m 处为水泥厂厂房；烟囱东侧厂房已经拆除，为空旷地带。

烟囱周围环境见图1。

1.2 烟囱结构尺寸钢筋混凝土烟囱始建于1971年，筒体为钢筋混凝土结构，混凝土标号为200号，烟囱高为90m ，烟囱底部外直径为7.85m ，底部壁厚为0.4m 。

顶部外直径为4.3m ，壁厚0.18m 。

内衬为耐火砖，厚24cm ，内衬与烟囱内壁间隙10cm ，拟拆除烟囱筒体体积为414.2m 3。

烟囱标高4.2m 处为烟道口，烟道口高3.5m ，宽3.5m ，顶部为圆拱形，烟道口朝向为正东向。

烟道口下部为清灰漏斗口，漏斗口底部标高为+0.0m ，漏斗口高宽均为1m ，朝向也为正东向。

烟囱筒体底部配筋：竖向主筋为φ20的螺纹钢筋，间距为130mm ，环形钢筋直径20mm ，间距140mm 。

烟囱断面尺寸见图2。

1.3 拆除工程要求⑴ 工期要求：7天。

⑵ 安全要求：爆破拆除施工应确保周围建筑物的安全。

301010018022厂区围墙60框架结构厂房框架结构厂房框架结构厂房65爆区环境图图中单位：m拟爆破烟囱图1 爆区环境图3.750m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高280mm 10m3.925m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高400mm 1.250m3.550m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高260mm 20m3.350m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高240mm 30m 3.150m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高220mm 40m2.950m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高210mm 50m2.750m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高200mm 60m2.550m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高190mm 70.5m2.350m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高180mm 80m2.150m烟囱壁厚烟囱外半径段底部标高180mm 90m图2 烟囱断面图2 爆破方案选择该烟囱结构坚固完整，爆破时需要保护周围建筑物的安全。

烟囱爆破施工方案为使爆破达到“定向”的要求,必须考虑爆破区的自然地形。

选择适当地形或人工改造地形是定向爆破的技术问题之一。

通常要求山高和坡度合适，坡面平整,坡面长度足够,山体较厚等，如果自然地形不满足上述理想条件，就须用人工改造地形。

定向爆破的另一技术问题是计算抛掷距离和堆积形状。

计算是否准确，直接决定爆破的成败。

目前的计算方法主要有两种:①体积平衡法给出计算抛掷堆积体最远抛距(连续堆积体的前边缘)和重心抛距与药量的关系，再根据爆出爆破漏斗的土石体积等于堆积体的实方量，描绘出堆积体形状。

这一方法较适合于近抛距(即抛距不超过五倍最小抵抗线)的情况。

②弹道法建立抛距和耗药量(即抛出一方介质所用的药量)的关系，由工程需要的抛距来求出耗药量，再根据工程需要的土石方量求出需要爆破的方量，从而大致确定药包的布置形式。

这一方法较适合于远抛距的情况。

上述两种方法基本属于经验方法，因为在确定抛掷速度和抛掷距离方面，迄今仍带有很强的经验性。

我公司主要承接以下工程:一、高空建筑工程砖烟囱砌筑、钢筋混凝土烟囱滑模(移模)、倒堆水塔新建、烟囱新建、新建烟囱、伞形水塔滑模、电厂冷却塔滑模、灰库滑模、造粒塔滑模、筒仓滑模、大桥桥墩滑模、框架楼滑模、新建砖烟囱(65m 以内)、砼烟囱新建(240m以内)、砖烟囱拆除及水塔、粮仓、水泥储罐的新建、清理，烟囱增高，烟囱加高等工程。

二、高空防腐工程烟囱刷色环航标，凉水塔防腐，钢结构防腐，炉架防腐，网架防腐、管道防腐，铁烟囱油漆防腐，尿素造粒塔、排毒塔防腐，各种铁塔防腐，烟囱(包箍、平台、爬梯、护网)防腐，储油罐防腐，龙门吊防腐、行车防腐，宾馆、大厦外墙刷涂料，煤棚输煤栈桥防腐，吊机防腐等工程。

三、高空维修工程烟囱装饰美化、烟囱加箍加固、砖烟囱拆除加高、烟囱整体倾斜校正、烟囱更换内衬、烟囱扩大或缩小顶口、烟囱内壁清灰除尘、烟囱裂缝修补、烟囱顶口修补、旧包箍油漆更换、检修或更换避雷设施、烟囱维修防腐、烟囱安装平台、烟囱刷航标、航标灯更换及防腐保养、砖烟囱水泥外粉刷、轮窑维修、更换内衬、烟囱抽烟力不够烟囱增高、烟囱爬梯、护网、平台、顶口维修、维护、更换等工程。

ISSN 1671-2900 采矿技术 第20卷 第6期 2020年11月CN 43-1347/TD Mining Technology，Vol.20，No.6 Nov. 202080 m高钢筋混凝土烟囱高位切口定向爆破贺建华1，钟 勇2，刘 宁1(1.湖南金能爆破工程有限公司，湖南长沙410000；2.长沙市公安局治安管理支队危爆大队，湖南长沙410000)摘要:某80 m高钢筋混凝土烟囱已废弃多年，结构受损，威胁周边环境和人员的安全，因此，列为待拆对象。

该烟囱周边环境复杂，根据爆破方案设计，采用高位切口定向倒塌控制爆破技术拆除，并详细介绍了爆破参数设计及主要安全措施。

实践表明，该技术成功拆除了该80 m高钢筋混凝土烟囱，取得了较好的效果。

关键词:钢筋混凝土烟囱;高位切口;定向爆破1 工程概况待拆烟囱位于湖南湘澧盐化有限公司某热电厂内，为钢筋混凝土结构，高80 m。

该烟囱筒体的主要构成为钢筋混凝土筒壁、隔热层和内衬，筒壁底部尺寸为：外径6.86 m、周长21.54 m、壁厚0.3 m；筒壁顶部尺寸为：外径3.66 m、周长11.49 m、壁厚16 mm；筒体20 m以上的隔热层为空气隔热层，厚50 mm；筒体20 m以上内衬用75#红砖砌成，厚120 mm。

该烟囱已废弃多年, 经40多年的风雨剥蚀，在烟囱上部产生了多条肉眼可见的纵向裂缝。

2 周边环境待拆烟囱位于热电厂厂区中部，厂区正常生产。

烟囱东面距离最近的主蒸汽管64 m，主蒸汽管为桥架式，架高约3 m，并在桥架槽内设有多条电缆和多束通讯光缆。

烟囱南面距离最近的新2#锅炉排碴料仓仅7 m，距离原4#锅炉房18 m。

烟囱西面距离最近的新2#锅炉脱硫装置及其配套设施仅8 m。

烟囱北面距离最近的水处理房仅10 m，水处理房西头段为平房, 东头段为框架式结构三层楼房,该房的破旧程度已接近危房, 抗震能力差，已列为技改后续待拆对象。

待拆烟囱的周围环境见图1。

ISSN 1671-2900CN 43-1347/TD采矿技术第16卷第6期Mining Technology,Vol.16,No.62016年11月Nov.2016 100 m高钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除于明亮，林大能，喻智，何松(湖南科技大学资源环境与安全工程学院，湖南湘潭市411201)摘要：介绍了应用定向倒塌爆破技术拆除1座100 m高钢筋混凝土烟囱的实例。

按照烟囱的实际结构和受力情况，重点分析了高耸烟囱拆除爆破的缺口形状、缺口参数、卸荷槽、爆破参数、定向窗开设等关键技术。

采取了有效的安全防护措施,基于安全考虑，对烟囱的稳定性和爆破危害效应进行了计算研究。

关键词：烟囱；定向爆破；矩形缺口；爆破参数1工程概况待拆废弃烟囱位于湘潭电化集团晨峰物流建设 场地,烟囱为钢筋混凝土筒式结构，烟囱总高度为 100 m,烟囱筒身采用200#砼整体滑模浇筑，内衬为75#红砖和25#石灰水泥混合砂浆砌筑，筒壁内有50 mm厚的空气隔热层。

竖向主钢筋为$20 mm、$18 mm、®16 mm;环向钢筋为 ®18 mm、®16 mm、®14 mm、$12 mm。

钢筋保护层为30 mm,间距均为200 mm。

实测爆破缺口部位烟囱周长25.3 m,混凝土壁 厚为40 cm,内衬红砖厚24 cm。

烟囱周围环境简 单，倒塌范围内，除正东方向有民居及地下线缆需要 保护外,其它建(构）筑物已经拆除，场地较开阔，拟 倒塌的东南方向300 m范围内没有保护对象。

2爆破技术设计2.1爆破方案待拆烟囱四周环境条件较好，有多个方向可供 倒塌。

考虑到为今后苛刻条件下高烟囱爆破积累经 验，同时顾及地下线缆的分布情况，采用“向东南方 向单向定向倒塌”方案。

2.2缺口设计目前国内在控爆拆除烟囱、水塔时常用的缺口 形式有长方形、梯形、倒梯形、斜形、反斜形和反人字 形等6种，其中梯形和长方形应用较多，效果较 好[1]。

复杂环境下成功爆破拆除80m钢筋混凝土烟囱摘要本文介绍了80m高钢筋混凝土烟囱的爆破拆除。

通过精心设计合理的爆破切口及爆破参数，并采取有效的防护措施，确保了烟囱按设计的方向倾倒。

关键词钢筋混凝土烟囱；爆破切口；定向倾倒1 工程概况某焦化厂因技术改造，需将原焦化厂20万t炼焦车间整体拆除，其中有2座80m高钢筋混凝土烟囱决定采用爆破方式拆除。

待拆除的2座烟囱东面距离煤气管道70m；南面是焦化新厂区，距离最近的设施20m；西面距离煤气管道35m；北面紧邻厂区道路，距离厂区围墙74m，围墙外侧为城区主干道。

爆区环境如图1所示。

图1 爆区环境示意图待爆破的2座钢筋混凝土烟囱筒身顶部直径Φ3750mm，壁厚320mm，竖向主筋Φ14@140，环行分布筋Φ14@165；筒身底部直径Φ7300mm，壁厚750mm，竖向主筋Φ20@140，环行分布筋Φ14@125；隔热层采用干容重r=500kg/m3的高炉水渣，厚120mm；内衬采用75#红砖、25#混合砂浆砌筑的砌体，底部厚240mm，上部厚120mm。

单座烟囱钢筋混凝土体积418.6m3，隔热层体积143.7m3，红砖内衬体积136.5m3，单座烟囱重量约1364t。

2爆破方案设计2.1爆破方案的选择用爆破方法拆除钢筋混凝土烟囱，通常有原地倒塌、定向倒塌和折叠倒塌三种方案。

根据本工程环境实际状况，确定采取定向倾倒方案，倒塌方向为东偏北30°，如图1。

2.2爆破切口设计2.2.1设计原则根据力学分析，实现烟囱顺利倒塌的切口尺寸应同时满足以下几个条件：1）在爆破形成切口瞬间，烟囱自重P作用在余留截面上的压应力必须小于筒壁抗压强度[σ压]；2）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拉应力σ拉必须大于筒壁的抗拉强度[σ拉]；3）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半径。

2.2.2 切口形式参考国内工程实例，结合本工程烟囱结构形式，爆破切口形式选择倒梯形切口。