90 m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除
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烟囱、水塔拆除施工方案:整座砖烟囱拆除工程首先要确定拆除的方案,观看烟囱、水塔周围场地的情况,确定是采用“人工拆除”的方法,还是用“定向拆除”的方法。
水塔拆除是一项高风险的工程,如果水塔拆除施工队伍没有具备足够的经验,就会在水塔拆除工程中随时可能出现的危险情况,则很有可能造成水塔拆除工程中出现意外事故的发生。
我公司在多年的水塔拆除施工过程中,积累了丰富的施工经验,每支烟囱、水塔拆除施工队伍都是经历过上百座水塔拆除施工,具有了极丰富的经验,可以保证安全高效地完成水塔拆除工程的要求。
1、首先要在烟囱、水塔拆除工程四周拉起安全线,安全区的大小根据工程的情况来决定,但最好是在烟囱、水塔为中心向外扩展半径70米的距离处,同时我公司将在工程期间每天派人专职管理安全区域内无与工程无关的人员进出。
2、烟囱、水塔拆除工程施工时,首先用专用设备将水塔内的钢筋和内部的楼梯切割掉,以便于水塔拆除工程更加有效地进行,同时在控制水塔拆除时倾倒方向的时候也不会因为这些因素的影响而出现意外情况。
3、烟囱、水塔拆除前将水塔旁边的辅助房先进行拆除,因为在拆除水塔时这座辅助房可能会对水塔拆除工程有一些影响,同时对水塔拆除工程周边的环境进行施工前后清理,平整道路,做好隔灰墙等水塔拆除工程所需要的准备工作。
4、烟囱、水塔拆除工程主要工具是:挖掘机,液压捣碎机,千斤顶,大锤等。
5、工程主要的人员配备:现场项目经理一名,施工人员3名,各设备的操作工1-2名,现场安全管理员1-2名,人员的配备实际上还要根据不同的水塔拆除工程现场情况来确定。
6、在施工过程中,有些情况的出现,则烟囱、水塔拆除工程应该暂停。
(1)、当天水塔拆除工程施工现场出现了4级以上大风,则要立刻停止水塔拆除工程。
(2)、水塔拆除施工过程中,出现了设备的异常,则要立刻暂停水塔拆除工程。
(3)、如果烟囱、水塔拆除工程水塔的倾斜方向没有按照预订方案进行,则要暂停水塔拆除工程,进一步研究现状后找到最合理的水塔拆除方案。
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。
高90m钢筋混凝土烟囱的定向爆破拆除田爱军;张庆新;李建彬;李源泉;李建设;刘晓文【摘要】Demolition of a 90m high reinforced concrete chimney by directional blasting was introduced. The scheme design of blasting cut, the selection of blasting parameters, the defending measures as well as blasting effect were elaborated with emphasis. The safety of surrounding buildings were insured. It offered a referenced evidence for blasting demolition of similar chimney.%介绍了高90m钢筋混凝土烟囱的定向爆破拆除.重点论述了爆破切口方案设计、爆破参数选取和安全防护措施及爆破效果,确保了周边建筑物的安全.可为此类烟囱的爆破拆除提供参考.【期刊名称】《工程爆破》【年(卷),期】2012(018)002【总页数】4页(P65-68)【关键词】烟囱;定向爆破;方案设计;爆破切口;安全防护【作者】田爱军;张庆新;李建彬;李源泉;李建设;刘晓文【作者单位】北京矿冶研究总院,北京100044;北京矿冶研究总院,北京100044;北京矿冶研究总院,北京100044;北京矿冶研究总院,北京100044;北京矿冶研究总院,北京100044;北京矿冶研究总院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】TU746.51 工程概况1.1 烟囱周围环境待拆除烟囱属于铜陵有色集团股份有限公司安庆铜矿球团厂。
烟囱中心距离北部筛分转运站33.1m;距离西北部球团转运站和造球车间分别为36.8m和66.9m;距离西部鼓风加压站68.6m 和24.8m;距离南部仓库16.3m、东部围墙93.3m,围墙和烟囱之间为空旷场地,烟囱东偏北32°方向上距离105.8m是可拆除的厂区门卫房。
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]。
doi:10.3969/j.issn.1001 ̄8352.2021.03.009120m高钢内筒钢混烟囱爆破拆除技术❋李㊀飞㊀孙㊀飞㊀顾㊀云㊀刘㊀迪㊀刘勤杰㊀刘㊀新核工业南京建设集团有限公司(江苏南京ꎬ211102)[摘㊀要]㊀在120m高钢内筒钢筋混凝土烟囱的爆破拆除中ꎬ综合考虑工程环境㊁自身结构特征㊁安全作业等因素ꎬ采用了底部爆破㊁定向倒塌的控制爆破方案ꎮ钢内筒预处理过程中ꎬ为确保底部切口预切除后钢内筒的稳定性及烟囱倒塌过程中钢筋混凝土筒体与钢内筒的整体性ꎬ在首层检修平台切口侧对称设置4道6股⌀10mm的钢丝绳对钢内筒进行约束ꎮ爆破过程中ꎬ烟囱按预定方向顺利倒塌ꎬ各危害效应均控制在安全范围内ꎬ未出现异常情况ꎬ达到了预期的爆破效果ꎮ其经验可为类似爆破工程提供参考ꎮ[关键词]㊀钢内筒钢混烟囱ꎻ预处理ꎻ定向爆破[分类号]㊀TU746.5BlastingDemolitionandPretreatmentTechnologyofa120mHighReinforcedConcreteChimneywithSteelInnerCylinderLIFeiꎬSUNFeiꎬGUYunꎬLIUDiꎬLIUQinjieꎬLIUXinNuclearIndustryNanjingConstructionGroupCo.ꎬLtd.(JiangsuNanjingꎬ211102) [ABSTRACT]㊀Aimingatthecontrolledblastingdemolitionofa120mhighreinforcedconcretechimneywithinnersteelcylinderꎬthecontrolledblastingschemeofdirectionalcollapsebybottomblastingwasadoptedconsideringtheengineeringenvironmentꎬitsownstructuralcharacteristicsꎬsafeoperationandotherfactors.Inordertoensurethestabilityofthesteelinnercylinderafterthepreresectionofbottomincisionandtheintegrityofthereinforcedconcretecylinderandthesteelin ̄nercylinderduringthecollapseofthechimneyꎬfour6 ̄strandssteelwireropeswithdiameterof10mmweresymmetricallysetontheincisionsideofthemaintenanceplatformatthefirstfloortoconstrainthesteelinnercylinder.Intheprocessofblastingꎬthechimneycollapsedsmoothlyaccordingtothepredetermineddirectionꎬandeachhazardeffectwascontrolledwithinthesaferangewithoutanyabnormalsituation.Theexpectedblastingeffectwasachievedꎬandtheexperiencecanprovidereferenceforsimilarblastingprojects.[KEYWORDS]㊀reinforcedconcretechimneywithsteelinnercylinderꎻpretreatmentꎻdirectionalblasting引言作为一种快速拆除楼房㊁烟囱㊁冷却塔等高耸建(构)筑物行之有效的手段ꎬ爆破为我国城镇化建设做出了突出的贡献ꎮ对于烟囱而言ꎬ目前常见的爆破结构主要为砖结构㊁钢筋混凝土(钢混)结构与钢结构等ꎮ虽然烟囱爆破已积累了丰富的成功经验ꎬ但对于钢内筒钢混烟囱而言ꎬ由于其自身综合了钢混烟囱与钢结构烟囱两者的结构特征ꎬ它的爆破拆除与已往的烟囱爆破工程有所不同ꎮ对其爆破拆除时ꎬ需结合现场实际工况ꎬ全面分析其结构力学特征ꎬ在此基础上对预处理及爆破参数进行精细化设计ꎬ这对现有爆破技术提出了挑战ꎮ1㊀工程概况1.1㊀项目概况㊀㊀该钢内筒钢混烟囱控制爆破拆除工程位于江苏省南通市海安市ꎮ因原场地用途调整ꎬ需对电厂内建(构)筑物进行整体拆除ꎮ场地内建有一座高度120m的钢内筒钢混烟囱ꎮ其中ꎬ钢混筒身高度120第50卷㊀第3期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Vol.50㊀No.3㊀2021年6月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ExplosiveMaterials㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Jun.2021❋收稿日期:2021 ̄01 ̄22第一作者:李飞(1980-)ꎬ男ꎬ学士ꎬ爆破高级工程师ꎬ主要从事工程爆破ꎮE ̄mail:1020403618@qq.com通信作者:孙飞(1989-)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师(采矿专业)ꎬ研究方向为爆炸与毁伤作用机理研究及其应用ꎮE ̄mail:1326662880@qq.commꎬ钢内筒高度123mꎮ为确保拆除施工的安全ꎬ经综合对比ꎬ决定采取控制爆破方法对该烟囱进行拆除ꎮ烟囱的具体情况见图1ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(a)外观㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(b)内部图1㊀现场图Fig.1㊀Sitemap1.2㊀工程环境爆破环境(图2)如下:东侧距离建材公司最近处约58mꎬ距离某饲料公司最近处约81mꎻ南侧距离场地内待拆锅炉房最近处约60mꎬ距离场地内待拆配电房最近处约126mꎻ西侧距离立新河最近约117mꎻ北侧距离废弃电塔最近约106mꎻ倒塌方向距离通扬运河(已断航)最近约140mꎮ㊀图2㊀工程环境图(单位:m)Fig.2㊀Engineeringenvironmentmap(unit:m)2㊀结构特征及总体爆破方案2.1㊀结构特征2.1.1㊀钢混烟囱结构特征待拆烟囱钢混筒体由筒壁构成ꎬ无隔热层和内衬ꎬ总质量约2000tꎮ筒壁底部外径10.55mꎬ内径为9.75mꎻ顶部外径为4.10mꎬ内径为3.70mꎮ筒体按一定斜率自底部至顶部渐变ꎬ筒壁混凝土标号为C30ꎮ筒壁配筋分为环向配筋和竖向配筋ꎮ烟囱底部外侧环向配筋为⌀16mmꎬ间距200mmꎻ内侧环向配筋为⌀14mmꎬ间距200mmꎻ底部外侧竖向配筋为⌀16mmꎻ内侧竖向配筋为⌀14mmꎻ保护层30mmꎮ烟囱底部共开设3个孔洞ꎻ其中ꎬ1个根部人孔ꎬ2个烟道孔ꎮ2个烟道孔夹角180ʎꎬ沿根部人孔两侧对称ꎬ见图3ꎮ根部人孔底部标高+0.00mꎬ宽1.50m㊁高2.40mꎬ该处壁厚0.40mꎮ2个烟道口底部标高均为+4.30mꎬ宽2.20mꎬ高4.70mꎬ壁厚0.40mꎮ㊀㊀㊀㊀图3㊀底部人孔及烟道孔相对位置Fig.3㊀Relativepositionofmanholeandflueholeatbottom㊀㊀烟囱筒壁内侧标高+1.65~+2.90m处设置有牛腿ꎬ牛腿高1.25mꎬ牛腿上部砌筑0.90m高砖砌体ꎬ见图4ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀图4㊀牛腿现场图Fig.4㊀Fieldmapofcorbel2.1.2㊀钢内筒结构特征钢内筒采用钛钢复合板ꎬQ235B钢板(基材)厚度为10mm(40m以上)和12mm(40m以下)ꎬ内筒内径为3.2mꎬ外筒设有厚度不小于80mm的防腐保温层ꎬ外护板为厚度不小于0.4mm的彩钢板ꎮ64 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第50卷第3期内筒全高设置环向加劲肋ꎬ间距为4.8mꎬ加劲角钢采用L75ˑ75ˑ6ꎬ总质量约105tꎮ烟囱筒壁内侧与钢内筒之间分别在120㊁75㊁25m高度处设置平台ꎬ平台处均设置止晃装置ꎮ其中ꎬ25m平台作为检测和维修平台ꎬ同时也是直爬梯的起点ꎬ采用三角槽钢作为支撑ꎬ在内筒周边形成1m宽的平台ꎬ上铺钢格栅ꎮ烟囱内部25m以下为环烟囱壁的钢爬梯ꎬ25m以上到75m平台为直爬梯ꎮ环形爬梯采用04J401钢梯图集内T4B07C ̄30ꎬ钢梯角度为45ʎꎬ每上升3m设置一个平台ꎬ沿内筒壁环形上升ꎬ到达25m处为止ꎮ直爬梯宽700mmꎬ外设护笼ꎬ每5m设置休息平台ꎮ图5为25m平台的平面图ꎮ㊀㊀㊀㊀图5㊀25m平台平面布置图Fig.5㊀Layoutplanof25mplatform㊀㊀图6为钢内筒的底部现场图ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀图6㊀钢内筒底部现场图Fig.6㊀Sitedrawingofthebottomofsteelinnercylinder2.2㊀总体爆破方案烟囱整体结构强度较高ꎬ综合分析经济技术指标后ꎬ确定采用定向倒塌爆破方案ꎻ定向倒塌后ꎬ再采用机械方法破碎解体[1 ̄3]ꎮ根据四周环境情况ꎬ结合烟囱自身结构特征ꎬ为确保周边建筑物的安全和烟囱充分解体ꎬ采用向北偏西29ʎ方向定向倒塌的方式ꎬ即沿烟囱中心至根部人孔延长线方向倒塌ꎬ如图2所示ꎮ3㊀爆破切口参数选取根据烟囱特定位置㊁结构特点㊁爆破环境和工程要求ꎬ确保定向准确㊁施工方便和减少药孔数量ꎬ采用底部低位切口ꎮ切口高度为标高ʃ0.00m以上0.50mꎻ此外ꎬ筒壁外径R=5.21mꎮ切口采用正梯形[4 ̄6]ꎮ切口形式及位置见图7ꎬ倾斜角约为26ʎꎮ㊀图7㊀爆破切口示意图(单位:m)Fig.7㊀Schematicdiagramofblastingcut(unit:m)3.1㊀爆破切口圆心角α根据烟囱自身的结构特点和实际受力情况ꎬ结合经验公式πD2ɤLpɤ2πD3ꎮ(1)切口对应的圆心角α为220ʎꎮ则切口长度为:Lp=(α/360)2πR=(220/360)ˑ2ˑ3.14ˑ5.21=20.0mꎮ根据经验ꎬ切口上沿长度取14.5mꎮ3.2㊀爆破切口高度Hp的选取及校核对钢混烟囱而言ꎬ切口形成后ꎬ切口内裸露的竖向钢筋必须失稳ꎮ同时ꎬ还应使烟囱在倾倒至较大角度时ꎬ切口的上㊁下沿才闭合相撞ꎬ防止相撞时倾倒方向发生偏离[5 ̄8]ꎮ筒体倾倒至爆破切口闭合时ꎬ重心位置应偏移到切口标高处筒壁范围以外ꎮ根据以往经验ꎬ则HPȡ(16~14)Dꎮ(2)式中:Hp为切口高度ꎬmꎻD为切口处的直径ꎬmꎮ按照式(2)计算ꎬ烟囱的最大切口高度为Hp=1.76~2.64mꎻ根据实际情况及计算结果综合考虑ꎬ切口总高度取2.50mꎮ742021年6月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀120m高钢内筒钢混烟囱爆破拆除技术㊀李㊀飞ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀3.3㊀切口闭合时烟囱重心偏移距离的校核爆破切口闭合时ꎬ烟囱的重心必须偏移至烟囱筒体以外才能保证其可靠倾倒ꎮ爆破切口的闭合角β为β=tan-1HpR-rcosα12ꎮ(3)式中:Hp为爆破切口高度ꎻR㊁r分别为烟囱底部的外径㊁内径ꎻα1=220ʎꎮ将烟囱的参数代入式(3)ꎬ得β=19.8ʎꎮ闭合后ꎬ烟囱的重心偏移距离x为x=[Z2C+(rcosα12)2]12 cos(tan-1ZC-rcosα12-β)+rcosα12ꎮ(4)式中:ZC为烟囱相对爆破切口位置的重心高度ꎬ取48mꎮ将烟囱的参数代入式(4)ꎬ得x=16.08mꎻ烟囱重心偏移至筒壁以外的量为x-R=10.80mꎮ通过计算可以看出ꎬ烟囱的重心完全能够移至筒壁以外ꎮ因此ꎬ爆破切口高度的设计是合理的ꎮ4㊀预处理关键技术为减小一次齐爆药量ꎬ降低爆破规模ꎬ提高爆破安全性ꎬ使烟囱沿预定方向顺利坍塌并形成良好的破碎效果ꎬ在保证结构安全的前提下ꎬ进行预处理ꎮ4.1㊀钢混筒体预处理1)辅助导向窗开设位置及尺寸ꎮ爆破前应在切口范围内预先切除一部分ꎬ以提高烟囱倾倒的可靠性ꎮ根据待爆破拆除烟囱的结构特征ꎬ在切口中心线位置ꎬ以根部人孔为基础开设辅助导向窗ꎬ辅助导向窗底部标高+0.00m㊁高3.00m㊁宽3.00mꎮ使用氧割将辅助导向窗洞口内的钢筋隔断ꎬ见图8ꎮ㊀㊀图8㊀钢混烟囱筒体预处理展开图(单位:m)Fig.8㊀Pretreatmentdevelopmentofreinforcedconcretechimney(unit:m)㊀㊀2)定向窗开设位置及尺寸ꎮ烟囱切口爆破前ꎬ在对称于倾倒轴线的切口两侧开设定向窗ꎬ定向窗宽1.50mꎮ为保证定向窗开设方向准确及边沿整齐ꎬ爆破前先标定切口位置ꎬ后使用水钻钻割定向窗ꎬ见图8ꎮ3)爬梯和避雷针在缺口内的部分全部割断ꎮ4.2㊀钢内筒预处理1)为避免爆破时钢内筒底部附属的旋转内梯影响烟囱顺利倒塌ꎬ在爆破前ꎬ须将首层检查维修平台以下钢内筒的所有附属构件切割解体ꎬ并清运出烟囱ꎮ2)为避免爆破过程中钢内筒对钢混筒体产生反向支撑等不利现象ꎬ确保钢内筒能随着钢混结构筒体沿预定方向一同顺利倒塌ꎬ在钢内筒根部以上0.5m处开设圆心角270ʎ㊁高1.2m的正梯形切口ꎮ切口下沿弧长7.5mꎬ定位角45ʎꎬ切口内沿切口中心线对称预留3条0.3m宽的部分作支撑ꎬ切口中心线与烟囱切口中心线一致ꎬ具体尺寸见图9ꎮ㊀㊀图9㊀钢内筒根部预处理尺寸图(单位:m)Fig.9㊀Pretreatmentdimensiondrawingoftherootofsteelinnercylinder㊀㊀3)爆破前ꎬ为避免钢内筒底部预处理切口部位因自重发生屈服下坐等不利现象ꎬ在首层检查维修平台处增加钢混筒体与钢内筒的整体性约束ꎮ具体施工工序如下:在首层平台上部钢内筒0.5m处ꎬ将规格20cmˑ20cmˑ1cm的钢板焊接至筒体外侧同一标高的圆周上ꎬ共焊接4块ꎬ每块间隔54ʎꎬ待焊接牢固后ꎬ在钢板上焊接用于系挂钢丝绳的连接环ꎻ使用水钻在钢混筒体内侧相应位置钻设通孔ꎬ钻设水平位置较钢内筒焊接位置高1.5mꎻ使用6股⌀10mm的钢丝绳ꎬ一端系挂于钢内筒外侧焊接的连接环上ꎬ另一端套上套筒ꎬ穿过烟囱筒壁上的钻孔ꎬ采用实心铁柱固定于筒壁外侧ꎻ使用张紧设备对4条6股钢丝绳进行张紧力调试ꎬ确保4条钢丝绳受力均匀ꎮ详见图10ꎮ5㊀爆破参数设计5.1㊀筒体爆破切口参数确定㊀㊀最小抵抗线W取切口处烟囱壁厚δ的一半ꎬ即W=δ/2ꎻ药孔间距a=1.5 1.8Wꎬ取0.35mꎻ药孔84 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第50卷第3期㊀㊀1-钢混筒体ꎻ2-实心钢柱ꎻ3-套筒ꎻ4-6股⌀10mm的钢丝绳ꎻ5-钢内筒ꎻ6-焊接块ꎻ7-连接环ꎻ8-首层检查维修平台ꎮ图10㊀钢混烟囱与钢内筒整体性约束示意图(单位:m)Fig.10㊀Schematicdiagramofintegralconstraintbetweenreinforcedconcretechimneyandsteelinnercylinder(unit:m)排距b=(0.85 1.00)aꎬ取0.35mꎻ药孔孔深L=(0.67~0.70)δꎬ取0.28m(砖砌体及牛腿处适当取大)ꎻ单孔药量Q1=qabδꎬgꎻq为单位体积耗药量(单耗)ꎬkg/m3ꎬ钢筋混凝土一般取1.5~2.0kg/m3ꎮ筒体爆炸部位平面展开见图11ꎮ㊀㊀图11㊀筒体爆破部位平面展开图(单位:m)Fig.11㊀Expandedplanoftheblastingpositionofcylinder(unit:m)5.2㊀钢内筒爆破切口参数确定在钢内筒预处理窗口之间预留3段0.3cm宽的部分的中间位置ꎬ各放置一列⌀32mm的乳化炸药ꎬ与钢混筒体切口装药同时起爆ꎬ确保爆破时放置炸药部分发生屈服ꎬ使钢内筒能够随着钢混筒体沿着预定方向顺利倒塌ꎬ装药位置见图12ꎮ㊀㊀图12㊀钢内筒爆破部位平面展开图(单位:m)Fig.12㊀Expandedplanoftheblastingpositionofsteelinnercylinder(unit:m)㊀㊀该筒体爆破切口的装药参数见表1ꎮ钢内筒爆破切口共使用90cm长的⌀32mm乳化炸药ꎬ按10g/cm计算ꎬ共需乳化炸药0.9kgꎮ筒体及钢内筒装药量共计39.2kgꎬ雷管数量400发ꎮ5.3㊀起爆网路设计考虑到厂区内杂散电流及射频电干扰等原因ꎬ为确保起爆的安全可靠ꎬ采用导爆管毫秒延期雷管㊁导爆管及四通连接件组成的复合加强型起爆网路ꎮ另由于爆破总药量小ꎬ且装药分散ꎬ结合待爆破烟囱自身的结构特征ꎬ所有装药均采用3段毫秒延期雷管ꎬ不分段一次齐爆ꎮ表1㊀爆破参数Tab.1㊀Blastingparameters排数壁厚/m抵抗线/m孔深/m孔距/m孔数/个单孔药量/g单耗/(kg m-3)10.710.350.500.35341501.7220.710.350.500.35341501.7230.710.350.500.35361501.7240.700.350.470.35361501.7550.620.300.420.35381501.9760.500.250.350.35381001.6370.400.200.280.35401002.0480.400.200.280.35381002.04 942021年6月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀120m高钢内筒钢混烟囱爆破拆除技术㊀李㊀飞ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀6㊀爆破效果起爆5s后ꎬ烟囱开始边下坐㊁边朝预定方向缓慢倾倒ꎻ第6s后ꎬ下坐完成ꎬ此时ꎬ烟囱筒体重心已偏离出烟囱底部ꎬ继续朝预定方向加速倾倒ꎻ12s后ꎬ倒塌完毕ꎮ爆破后ꎬ经现场踏勘ꎬ烟囱筒体充分解体ꎬ钢内筒底部完全断开ꎬ倒塌方向准确无误ꎬ周围建(构)筑物完好无损ꎬ达到了预期的效果ꎮ7㊀结论1)针对本次爆破拆除的烟囱自身结构的特殊性ꎬ通过在钢内筒底部沿倒塌方向开设预处理切口㊁在检修平台处将钢混筒身与钢内筒使用钢丝绳连接等手段ꎬ避免了钢内筒在实施爆破前筒壁屈服失效而发生危险ꎬ同时也增强了爆破过程中钢混筒体与钢内筒倒塌趋势的一致性ꎮ实践证明ꎬ爆破过程中ꎬ钢内筒未对烟囱整体倒塌趋势产生不利影响ꎬ倒塌方向与设计倒塌方向的偏差在3ʎ以内ꎮ对类似工程在一定程度上具有指导意义ꎮ2)本次爆破拆除烟囱为钢内筒钢混烟囱ꎬ与常规钢混烟囱相比ꎬ爆破难度高ꎮ由于钢内筒的支撑作用ꎬ爆破后烟囱整体下坐发生时间较传统钢混烟囱延迟约3sꎮ根据以往经验ꎬ混凝土为脆性材料ꎬ烟囱爆破失稳后ꎬ通常会发生下坐现象ꎮ下坐完成之前这段时间是烟囱发生炸而不倒或偏离预定倒塌方向的关键时刻ꎬ钢内筒钢混烟囱自起爆至下坐完成时间较长ꎬ安全隐患概率较大ꎬ故对钢内筒钢混烟囱的爆破参数须结合自身结构特征进行精心设计ꎮ参考文献[1]㊀孙飞ꎬ龙源ꎬ纪冲ꎬ等.复杂环境下200m高烟囱爆破拆除及缓冲减振技术[J].工程爆破ꎬ2015ꎬ21(5):63 ̄67.SUNFꎬLONGYꎬJICꎬetal.Blastingdemolitionofa200mhighchimneyandbufferdampingtechnologyincomplicatedsurroundings[J].EngineeringBlastingꎬ2015ꎬ21(5):63 ̄67.[2]㊀董星ꎬ张哲ꎬ刘永强ꎬ等.100m钢筋混凝土烟囱定向爆破拆除实践与数值模拟[J].爆破ꎬ2020ꎬ37(4):100 ̄105ꎬ115.DONGXꎬZHANGZꎬLIUYQꎬetal.Practiceandnu ̄mericalsimulationof100mreinforcedconcretechimneybydirectionalblasting[J].Blastingꎬ2020ꎬ37(4):100 ̄105ꎬ115.[3]㊀洪卫良.120m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除[J].工程爆破ꎬ2018ꎬ24(2):66 ̄70ꎬ76.HONGWL.Blastingdemolitionofa120mtallrein ̄forcedconcretechimney[J].EngineeringBlastingꎬ2018ꎬ24(2):66 ̄70ꎬ76.[4]㊀郑文富ꎬ张文龙ꎬ陈少辉.复杂环境下120m高烟囱定向爆破拆除[J].探矿工程:岩土钻掘工程ꎬ2018ꎬ45(1):89 ̄92.ZHENGWFꎬZHANGWLꎬCHENSH.Derectionalblastingdemolitionofa120mchimneyincomplexenvi ̄ronment[J].ExploritionEngineering:Rock&SoilDril ̄lingandTunnelingꎬ2018ꎬ45(1):89 ̄92. [5]㊀褚怀保ꎬ徐鹏飞ꎬ叶红宇ꎬ等.钢筋混凝土烟囱爆破拆除倒塌与受力过程研究[J].振动与冲击ꎬ2015ꎬ34(22):183 ̄186ꎬ198.CHUHBꎬXUPFꎬYEHYꎬetal.Collapseprocessandload ̄bearingprocessofreinforcedconcretechimneyduringblastingdemolition[J].JournalofVibrationandShockꎬ2015ꎬ34(22):183 ̄186ꎬ198.[6]㊀梁书锋ꎬ王建国ꎬ李鹏飞ꎬ等.40m青砖烟囱定向控制爆破拆除技术[J].爆破器材ꎬ2018ꎬ47(4):60 ̄64.LIANGSFꎬWANGJGꎬLIPFꎬetal.Demolitionofa40m ̄highblackbrickchimneybydirectionalcontrolledblasting[J].ExplosiveMaterialsꎬ2018ꎬ47(4):60 ̄64. [7]㊀卢子冬ꎬ张世平.烟囱折叠拆除爆破切口高程与起爆时差优化模拟[J].工程爆破ꎬ2018ꎬ23(4):86 ̄90.LUZDꎬZHANGSP.Theoptimizationsimulationofnotchelevationandinitiationtimedifferenceofthechim ̄neydemolitionbyfoldingblasting[J].EngineeringBlas ̄tingꎬ2018ꎬ23(4):86 ̄90.[8]㊀钱起飞.烟囱爆破定向倾倒力学分析及塌落振动研究[D].阜新:辽宁工程技术大学ꎬ2020.QIANQF.Mechanicalanalysisandcallapsevibrationresearchofchimneybydirectionalblasting[D].Fuxin:LiaoningTechnicalUniversityꎬ2020.05 ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第50卷第3期。
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。
80米钢筋砼烟囱定向爆破拆除发表时间:2016-11-15T11:53:06.193Z 来源:《低碳地产》2016年13期作者:宁德兵陈宏陈红福[导读] 文中论述了定向窗的开设、爆破参数的确定、安全防护措施等,总结了本次爆破经验供类似工程参考。
四川雅化实业集团股份有限公司成都 610000【摘要】待拆除钢筋砼烟囱周围厂房尚需保留使用,经现场勘察,仅东北50度方向可提供倒塌空间,遂决定采用定向爆破拆除方式。
文中论述了定向窗的开设、爆破参数的确定、安全防护措施等,总结了本次爆破经验供类似工程参考。
【关键词】砼烟囱;定向倒塌;爆破参数1 工程概况四川金安浆业有限公司位于四川省雅安市雨城区姚桥新区,由于锅炉房改建,现需对该公司80m烟囱进行拆除。
烟囱为圆筒式钢筋砼结构,高80m,底部外径6.75m,烟囱筒壁厚为0.7m,其中外部混凝土厚度为0.4m,砖厚度为0.3m。
周围厂房尚需保留使用。
为了尽可能减小对周围财产的影响,本次爆破确定为定向倒塌。
具体环境和倒塌方向见图1所示。
2 爆破参数设计⑴定向窗为精确定向,确保安全,在爆破前事先采用机械和人工开凿定向窗口,需开的定向窗形状如下图2所示。
⑵爆破参数:缺口高度h:一般缺口高度的确定于烟囱的材质和筒壁厚度有关,烟囱拆除爆破要求爆破部位的筒壁在瞬间抛移原来的位置,一般按经验公式计算后参考烟囱特点具体确定,筒壁较厚时取较小值,筒壁较薄时取较大值,故本工程缺口高度为:h≥(3~5.0)B=(3~5.0)×0.7=2.1~3.5m,根据实际情况我们取h=2.75m。
②缺口长L:烟囱的爆破缺口长度一般应大于筒壁周长一半,小于筒壁周长的2/3,再根据烟囱的刚度和材质进行选取,即(1/2)Dπ≤L≤(2/3)Dπ,本工程烟囱完整性较好,我们按较大值选取,将筒壁直径代入上式计算有:L=(1/2)×6.75×3.14~(2/3)×6.75×3.14=10.6~14.13m,实际取L=13.5m;缺口对应圆心角:α=360×13.5/21.2=2290。
城市复杂环境下90 m钢筋砼烟囱的定向爆破拆除姚显春;姚尧;寄科祥;张伟;闫茂【摘要】拟拆除90 m钢筋混凝土烟囱位于宝鸡市区,周边环境复杂,采用单向倒塌控制爆破拆除.分析并确定了烟囱爆破切口的形状、尺寸、爆破参数、起爆网路和爆破安全技术.为了减少炸药用量和减小爆破振动危害,对爆破切口进行预处理.在烟囱倒塌轴线两侧的待爆左右板块中部预先对称开凿1.2~1.5 m宽的缺口,并将烟囱出灰口的门框拆除,割断门框的钢筋,形成宽2.4 m的窗口.复式簇联网路的应用有效提高了网路的准爆性,保证了爆破工作的可靠性.采用开挖减振沟、设置缓冲土垫层等措施降低爆破振动.爆破效果表明,确定的相关参数与安全措施合理有效,保证了邻近建筑物及设施的安全.%A 90m-high reinforced concrete chimney to be demolished was in the downtown area of Baoji City where the surrounding environment is complicated. Directional control blasting was adopted. Shape and size of the chimney blas-ting cut, blasting parameters, blasting network and blasting safety technology were analyzed and determined. Pretreatment of blasting incision was carried out to reduce explosive dosage and damage of blasting vibration. The 1. 2-1. 5 m wide gap was pre-cut at the center part of plates symmetrically located at both sides of the collapsed axis. The ash door frame of the chimney was removed by cutting off its steel bar to form a window 2. 4 min width. Application of multiple cluster blasting networks has effectively improved the accuracy of blasting network and ensured the reliability of blasting work. Trench and cushion layers were used in blasting vibration control. Blasting effects show that the relevant parameters and safety measures are reasonable andeffective, and the safety of adjacent buildings and facilities has been ensured.【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2017(046)006【总页数】6页(P53-58)【关键词】烟囱;定向倒塌;控制爆破;爆破切口;复式簇联网路【作者】姚显春;姚尧;寄科祥;张伟;闫茂【作者单位】西安理工大学岩土工程研究所陕西西安,710048;陕西四方平安爆破工程有限公司陕西宝鸡,721000;西安理工大学岩土工程研究所陕西西安,710048;陕西四方平安爆破工程有限公司陕西宝鸡,721000;陕西四方平安爆破工程有限公司陕西宝鸡,721000;陕西四方平安爆破工程有限公司陕西宝鸡,721000;西安理工大学岩土工程研究所陕西西安,710048【正文语种】中文【中图分类】TU746.5拟拆除烟囱位于宝鸡市热力公司代家湾热源厂内,地处宝鸡市高新闹市区。
2座90m高冷却塔与150m高烟囱一次性爆破拆除陈德志;游力克;丁帮勤;李本伟;周应军;李克菲;张萍;安玉东【摘要】介绍了2座90m高钢筋砼冷却塔及1座150 m高钢筋砼烟囱一次性定向爆破拆除.针对冷却塔底部直径大、可倾倒范围小的环境特点,采用预先开凿加大高度的导向窗和减荷槽、抬高爆破切口等新技术,实现冷却塔倒塌过程中充分解体,爆堆的长度和高度小,触地振动小.通过把爆破切口提高到+17.0 m标高处,实现150 m高烟囱在只有156 m可倾倒长度范围内定向倒塌.%The simultaneous directional explosive demolition of two 90 m high reinforced concrete cooling towers and a 150 m high reinforced concrete chimney one time is introduced. For the large diameter of cooling tower base and small scope of toppling and falling,some related technologies were applied such as pre-cut oriented windows and off-loading trough design and blast cut height promotion. Result shows that The cooling tower was fully disintegrated and the muck pile scale and height were decreasedalso,accompanied with reduced ground vibration. Through excavating cut level promotion,the 150 m high chimney was demolished and directionally collapsed in no more than 156 m length range.【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2012(029)004【总页数】4页(P83-86)【关键词】定向爆破;钢筋砼冷却塔;导向窗;爆破切口;钢筋砼烟囱【作者】陈德志;游力克;丁帮勤;李本伟;周应军;李克菲;张萍;安玉东【作者单位】武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉430070;中钢集团武汉安全环保研究院有限公司,武汉430081;中钢集团武汉安全环保研究院有限公司,武汉430081;中钢集团武汉安全环保研究院有限公司,武汉430081;中钢集团武汉安全环保研究院有限公司,武汉430081;中钢集团武汉安全环保研究院有限公司,武汉430081;中钢集团武汉安全环保研究院有限公司,武汉430081;中钢集团武汉安全环保研究院有限公司,武汉430081;中钢集团武汉安全环保研究院有限公司,武汉430081【正文语种】中文【中图分类】TU746.51 工程概况合肥发电厂因发展需要,决定拆除3、4号1×125MW机组。