1 工程概況某工程場(chǎng)地平整區(qū)有一座50m高的磚煙囪,決定采用人工拆除該煙囪。磚煙囪底部外徑3. 24 m,壁厚37 cm,耐火磚內(nèi)襯壁厚24 cm。與可傾倒方向垂直有2個(gè)對(duì)稱的煙道,煙道高1. 2 m,寬0. 85 m,其中一個(gè)已砌實(shí)。距底部1. 38 m有一圈梁,梁高0. 25 m,內(nèi)有配筋,縱筋410,箍筋6@ 250。圈梁在煙道的頂部0. 18 m處通過。在可倒塌方向的反面砸了2個(gè)洞,可以看到磚壁受壓裂紋(圈梁以下),圈梁以上外表來看是完好的。倒塌方向有避雷針(從上到下的連續(xù)的扁鐵),后側(cè)有手梯,梯蹬之間無聯(lián)系。甲方要求的倒塌方向場(chǎng)地寬約70 m,長(zhǎng)150 m以上,場(chǎng)地條件較好。
2 設(shè)計(jì)根據(jù)煙囪結(jié)構(gòu)、爆區(qū)周圍環(huán)境,決定采用煙囪拆除方案[1, 2]。
2. 1 缺口參數(shù)設(shè)計(jì)由于距底部1. 38 m圈梁下的磚壁有裂紋,加之背面有2個(gè)破洞,為防止作為煙囪傾倒支座部位的磚提前失穩(wěn)而影響傾倒方向,缺口位置需適當(dāng)提高,缺口底標(biāo)高確定為 2. 0 m[3]。缺口展開形狀采用倒梯形,在梯形缺口內(nèi)的兩側(cè)各開一個(gè)定向窗[1, 2]。定向窗為高度1. 2 m/、寬度1. 0 m的三角形,采用風(fēng)鎬鉆鑿、輔助人工撬挖的方式施工。施工中確保定向窗邊沿平整,定向口端部平滑,特別是保留部分不得產(chǎn)生破壞。缺口形狀尺寸見圖1。依據(jù)成功經(jīng)驗(yàn),缺口可取圓周長(zhǎng)的0. 6~2/3倍(即216°~240°),實(shí)際缺口取圓周長(zhǎng)的0. 62倍(即224°),對(duì)應(yīng)的缺口展開長(zhǎng)度為5. 9 m。煙囪缺口布置見圖1,定向窗和缺口展示見圖2。倒塌中心線附近缺口高度為1. 0 m。
2. 2 內(nèi)襯處理用風(fēng)鎬完成缺口兩側(cè)的定向窗口后,將部分內(nèi)襯預(yù)拆除。保留部分的內(nèi)襯與主爆孔同時(shí)。
2. 3參數(shù) 2. 3. 1 孔網(wǎng)參數(shù)煙囪壁厚δ為37 cm,孔深取24 cm;孔距為a=(1.0~1.5)W,實(shí)際孔距取30 cm;排距取25 cm,采用梅花形布孔。煙囪外壁防腐采用手風(fēng)鉆鉆孔,鉆孔直徑42mm。根據(jù)缺口參數(shù),布置5排炮孔,每排布置12~13個(gè),總計(jì)鉆孔數(shù)65個(gè)(含處理內(nèi)襯的3個(gè)孔)。 2. 3. 2 裝藥量本工程磚煙囪**單耗取1 450 g/m3,采用下式計(jì)算單孔裝藥量[2] Q =ρKabδ式中,Q為單孔藥量, g;K為**單耗, g/m3;a、b、δ分別為孔距、排距、壁厚,m。防腐保溫ρ為**換算系數(shù),乳化**取1. 25。經(jīng)計(jì)算單孔藥量Q=50 g。靠近導(dǎo)向窗且抵抗線小的個(gè)別孔藥量減少為40 g,其余孔按計(jì)算單孔裝藥。**采用32 mm的乳化**卷,孔底集中裝藥。對(duì)缺口范圍內(nèi)沒有預(yù)處理的耐火磚層,從煙囪外壁鉆3個(gè)孔,孔徑42 mm,孔深37 cm。裝150 g的**卷進(jìn)行破碎。整個(gè)煙囪總裝藥量為: 3 510 g。
2. 4 起爆網(wǎng)路[3, 4] 為降低振動(dòng),本次分2段進(jìn)行,即中部孔內(nèi)使用Ms2段非電**,兩側(cè)孔內(nèi)使用Ms3段非電**。為確保起爆安全,孔內(nèi)均用2發(fā)非電**。兩側(cè)和中部的非電導(dǎo)爆管各自集中為一束,分別用3發(fā)Ms1段非電**傳爆,最后用2發(fā)即發(fā)電**引爆。
3 施工測(cè)量與鉆孔爆前采用全站儀對(duì)煙囪結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行復(fù)核,鉆孔前采用全站儀測(cè)量放點(diǎn)并用紅油漆標(biāo)注孔位及定向窗位置,確保鉆孔按設(shè)計(jì)要求實(shí)施。鉆孔時(shí)防腐保溫鋼結(jié)構(gòu)防腐,每個(gè)炮孔應(yīng)指向煙囪中心,并嚴(yán)格控制孔深。鉆孔后應(yīng)進(jìn)行清孔、驗(yàn)孔。
4 煙囪拆除安全措施
1)降低振動(dòng) 為降低振動(dòng),本次孔內(nèi)分2段進(jìn)行,使最大單段藥量降低為2.0 kg。 2)煙道處理 由于煙道口位于煙囪傾倒的支撐區(qū)域,為加強(qiáng)煙道處局部強(qiáng)度鐵塔防腐的必要性,爆前用紅磚砌筑密實(shí),砌筑壁厚與煙囪壁厚相同。煙囪背面的破洞也予補(bǔ)實(shí)。 3)飛石防護(hù) 爆區(qū)(包括定向窗)采用掛雙層草袋進(jìn)行防護(hù)覆蓋。對(duì)煙囪附近需保護(hù)建筑物進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕w防護(hù)。 4)安全警戒范圍 臨爆前安全警戒范圍為傾倒前沖方向150 m,其余方向100 m。
5 煙囪拆除效果按照預(yù)定方案施工,煙囪在起爆后幾秒鐘朝預(yù)定方向倒塌,偏離設(shè)計(jì)倒塌中心線約10°。煙囪倒塌落地時(shí)有較大震動(dòng)。爆渣集中在寬約10 m,長(zhǎng)約60m的范圍內(nèi)。下部塊度較大,而頂部塊度比較破碎,可以看到煙囪中上部的鋼筋大都脫離。