19钢筋混凝土烟囱的定向爆破拆除.pdf

第32卷第4期
建筑结构
2(002年4
钢筋混凝土烟囱的定向爆破拆除
刘小春吕力行林大能
(湘潭工学院湘潭411201)
[提要]研究了钢筋混凝士烟囱定向爆破拆除的爆破方案设计、爆破重婓措施的确定、起爆网路的合理选择、
爆破事故的防止和安全验算及防护措施,为同类工程实饯提供了详细的思路。
[关键词]钢筋混凝土烟囱定向爆破
Design about directional blasting demolition of the reinforced concrete chimney is discussed. Determinations of impor-
mcasurc of safety are studicd. The blasting ideas lor solving analogous cnginccring practice are provided in detu/ Rnd
tant blasting measure, reasonable selection of blasting circuit, prevention of blasting accident and safe calculating and
Keywords: reinforced concrete; chimney; directional blasting; demolition
在位于人稠密的城镇和厂矿区内的建筑群中,
。大量的工程经验表明,对于高度小于35m的钢
爆破拆除钢筋混凝士烟囪难度很大。需要掌握现场总筋混凝土烟囪,可采用梯形切口准确定向,施工方便,
平面、烟囱设计施工、烟几何尺寸(高、直径、壁厚、内且可根据工程需要采用正梯形或倒梯形;对于高度为
衬等)、形状、结构的强度、重量、配筋粗细、风化程度等35m以上的钢筋泥凝土烟囪,以三角形或菱形为佳,切
资料,以便决定最佳的定向爆破方案
口高度必须满足H≥R(I为切口高度,R为烟囱切
爆破方案设计
口部位的外半径)3,4。
1.设计原理
4.爆破切口长度
筋泥凝土烟囱爆破拆除是根据刚性整体绕定轴
切口长度太大,则保留的起临时支承作用的筒壁
稳定转动倾倒的原理,将烟囪势能转为动能,使筒体在太短,承受不了烟囟的全部重量,在倾倒之前会迅速压
触地的瞬间受冲击荷载作用而破碎和破裂解体。其失垮,而发生过早下沉和后坐事故,达不到定向倒塌要
稳原理是在烟囱一侧的底部,将其支承筒壁炸开具有求。切口长度太小,则保留的筒壁具有足够的强度来
定高度、宽度的爆破切凵,破坏其结构的稳定性,使支承烟囱的全部重量,烟囱一时倒塌不下来。据经验,
整个结构失稳和重心外移,在缺口以上烟囪自重的作钢筋混凝土烟囟切口长度一般取L=(2/3)xD为宜,
用下形成倾覆力矩,导致烟囱按预定方向倾倒
D为爆破切口圆筒外径。
2.倾倒方向确定
爆破切门高度
要想使烟定向向一侧倒塌,需要有一块空地,
爆破部位切口高度高一些,可防止烟肉在倾倒过
的长度、宽度应分别满足2
程中发生偏转,有利于提高倒塌方向的准确性。但过
S≥(1.0~1.2)H
(1)高,在支承侧会造成烟囱有过大的转动势能,从而导致
B≥(3.0~4.0)D
(2)后坐现象发生。其高度可用下式进行计算[4:
式中:S为空地长度,I为烟図高度,B为空地宽度,D
H,=(x/2)√FJ/P
为烟囟最大直径。
式中:H为理论计算爆炸切口的最小炸高,E为钢筋
在定向爆破方案确定后,根据设计及总平面图,到的弹性模量,∫为截面惯性矩,m为钢筋数,P为钢筋
现场准确找出定向中心线的关键一点,用经纬仪多次骨架压力荷载。
測量烟囪爆破部位及附近的中心点,确定平均中心线,
I=k(6+F
(4)
用于施工放线。
式中:お为烟図壁厚:k为经验系数,取1.0~2.0:H为
爆破切凵形式
爆炸切口的炸高,也可用下列公式确定4,5
筋混凝土烟囱的切口形状可控制烟囱倒塌下落
I=(1.5-3.0)お
的速度、后坐程度、落地前沖距离,十分重要。常见的
HI>(1/6-1/4)1D
切有梯形、三角形或菱形,梯形分正梯形和倒梯形,
F> 50d
梯形的锐角一般为25°~35°,倒梯形的锐角一般为40°式中d为钢筋直径。
对于钢混结构烟囱来说,确定其切口高度应用压
、爆破技术重要措施
杆失稳原理计算,即式(4)比式(5)~(7)更科学。
定向孔、定位孔的钢筋预先切割。对于钢筋直
6.定向孔、定位孔
径大于18mm以上的,还应将倒塌反方向的正方的5
在钊筋泥凝士烟囱的定向爆破拆除中,开设定向7根受力钢筋预先切割,以减弱烟肉倒塌时后侧的
孔和定位孔是非常重要的,定向孔可以帮助我们准确拉应力,更利于烟囱顺利定向倒塌。
了解建筑物切口部位的厚度、布筋情況和内衬等,可及
2.将爆破切口外的烟囪或掏灰口砌堵严实,以防
时修改爆破方案。另外开设定向孔、定位孔后,主体爆背侧过于薄弱造成反向倒塌或后坐偏差失误
破成为非単一曲板爆破,大大减小了夹制作用,对于支
3.采用耐火砖内衬和外壁同时爆破或利用“三洞
承部分无直接破坏。这样确保爆破部分飞散得快,保式”爆破缺口方案。若内衬与外壁间有煤尘,应对其处
留部分却相对稳定。作者认为,对于高度在60m以下理,以防煤尘爆破,而使倒塌方向失控。
的烟囱,开设定向孔、定位孔后不会导致烟囟因自重而
4.将烟囪上避雷针等影响倒塌的一切器材切断。
坐,剩余截面仍有较高的抗压保险系数。对于60m
5.设计时,应对爆破切口进行力学验算,在大风
以上烟囱,在大风情况下施工,需作风荷载校核[?
情况下施时还应进行风荷载校核。
一般情况下,定向孔、定位孔开设在爆破切凵的两
三、旭爆网路合理选择
端或中间,在两端开窗口的爆破称为“两洞式爆破”,这
般选择微差起爆。选择时,应严格控制段数,必
时窗口可适当宽一些;如在切口中间预先开设窗口,则须以烟囪垂直中心线为轴对称布置,且微差间隔总时
称为“三洞式爆破”,这时每个窗口宽度应适当小一些,间不超过150ms,段间微差以25~50ms为宜
以保证保留部分支撑烟囱的可靠性。若环境条件允
起爆网路应设计为复式起爆系统,为防止雷电、磁
许,定向算选在通烟口或搁灰口方向,利用其作为燥电、杂电干扰,以复式并联非电导爆管起爆系统为宜,
破临空面,以滅少切口的钻孔量和装药量。
通常采用双路起爆系统。若确无杂散电流等,可选用
定位孔的形式常有三角形、矩形、圆形或任意形。电雷管起燝系统。但必须选用较好的爆破器材和仪
作者认为矩形、圆形或任意形对定向的意义不大,而
表,对各电雷管之间的阻值差要求小于0.29,且均使
角形可起到定向使用。保证三角形后顶点(含标高)的用同厂、同期、同批产品。
对称,就能保证支承区对称,这是满足准确定向的必要
四、爆破事故预防
条件。而且三角形定向孔后顶点离地面较为接近,对
1.防炸而不倒设计和施必须有足够的炸高、
推迟和防止烟囱下坐、后坐有积极意义[?。
炸宽。必须进行试爆以了解受压钢筋的分布情况,切
7.孔?参数确定258
出爆破切口处钢筋,必要时应处理倒塌反向的钢筋
孔深Z=(0.65~0.72)6:眼间距a=(0.85~1);加大爆破孔