拆除爆破第四章

高聳構(gòu)筑物爆破拆除第四章高聳構(gòu)筑物爆破拆除第一節(jié)煙囪和水塔的結(jié)構(gòu)第二節(jié)爆破拆除方案的選擇第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除第七節(jié)工程實(shí)例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除

第四章高聳構(gòu)筑物爆破拆除

高聳構(gòu)筑物的特點(diǎn)是重心高而支撐面積小，因此非常容易失穩(wěn)。在重力作用下倒塌或坍塌從而解體，所以構(gòu)筑物的破壞是重力作用的結(jié)果，爆破只是使構(gòu)筑物失去穩(wěn)定性的手段。由于爆破方法可以在一瞬間使其失去穩(wěn)定性而倒塌，因而爆破法拆除高聳構(gòu)筑物變成一種既經(jīng)濟(jì)又安全的方法。煙囪和水塔在其拆除原理和方案選擇上基本一致，本章以煙囪為例進(jìn)行介紹。第一節(jié)煙囪和水塔的結(jié)構(gòu)

工業(yè)與民用煙囪的形狀多為圓筒式，少數(shù)有正方筒式的，按使用材料分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和磚結(jié)構(gòu)煙囪兩種。一、磚結(jié)構(gòu)煙囪：磚煙囪高度一般為20~60m。僅考慮風(fēng)載而不考慮地震設(shè)防時(shí)，筒身斷面不設(shè)豎向鋼筋，可僅配環(huán)向鋼箍或環(huán)向鋼筋。需要考慮地震設(shè)防時(shí)，筒身同時(shí)配環(huán)向鋼筋和豎向鋼筋。煙囪筒身按高度進(jìn)行分節(jié)，每節(jié)高度不超過(guò)15m。筒壁厚度自上而下逐節(jié)加厚，每節(jié)一般加厚120mm，最上一節(jié)的厚度，當(dāng)筒身頂口內(nèi)徑小于或等于3m時(shí)，為240mm，當(dāng)筒身頂口內(nèi)徑大于3m或設(shè)有平臺(tái)時(shí)，為370mm。筒身坡度一般為2~3%。第一節(jié)煙囪和水塔的結(jié)構(gòu)在煙囪內(nèi)部通常自下而上砌有一定高度的耐火磚內(nèi)襯，煙道進(jìn)口處內(nèi)襯厚度不小于200mm，其它各節(jié)不小于100mm。內(nèi)襯與煙囪內(nèi)壁之間為隔熱層，當(dāng)為空氣隔熱層時(shí)，隔熱層厚度為50mm，當(dāng)為填料隔熱層時(shí)，其厚度為80~200mm。二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)煙囪：

鋼筋混凝土煙囪高度多在80m以上，最高超過(guò)200m。鋼筋混凝土煙囪靠筒壁外側(cè)配鋼筋，筒壁最小配筋率為環(huán)向鋼筋0.15%~0.20%，縱向鋼筋0.30%~0.40%。鋼筋混凝土煙囪沿全高設(shè)置內(nèi)襯和隔熱層，內(nèi)襯及隔熱層厚度與磚煙囪相同。第一節(jié)煙囪和水塔的結(jié)構(gòu)水塔按其支撐類型分為桁架式支撐和圓筒式支撐兩種。桁架式支撐為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，拆除方法與鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相似；圓筒式支撐一般是磚結(jié)構(gòu)，拆除方法與煙囪拆除相似。頂端水罐一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。第二節(jié)爆破拆除方案的選擇一、煙囪和水塔拆除方法：國(guó)內(nèi)外通常采用的拆除方法有許多種，大體上可以概括為以下三類：（1）機(jī)械拆除法。應(yīng)用風(fēng)鎬破壞煙囪結(jié)構(gòu)，用卷?yè)P(yáng)機(jī)、推土機(jī)等將煙囪拉倒，或用千斤頂?shù)耐屏κ篃焽鑳A倒，這種方法拆除工藝復(fù)雜，需用大型機(jī)械，費(fèi)用高，一般適用于拆除磚砌煙囪。（2）人工拆除法。一種是拆除人員從煙囪頂部開始由上而下用大錘或風(fēng)鎬破壞煙囪結(jié)構(gòu)，逐漸拆除。這種方法技術(shù)簡(jiǎn)單，但安全性差，速度慢，費(fèi)用高，僅適用于拆除磚煙囪。另一種是用大錘或風(fēng)鎬逐漸破壞煙囪底部結(jié)構(gòu)，隨后用木塊代替磚塊，逐漸增加木塊的數(shù)量，當(dāng)補(bǔ)充木塊超過(guò)煙囪周長(zhǎng)的1/2時(shí)，將木塊點(diǎn)燃，待木塊燒到一定程度時(shí)，煙囪失去支撐而倒塌。這種方法安全性較差，木塊燃燒時(shí)間較長(zhǎng)，而且由于木塊燃燒的不均勻性，使煙囪倒塌的方向性不易控制。第二節(jié)爆破拆除方案的選擇（3）爆破拆除法。用爆破破壞煙囪局部結(jié)構(gòu)使其失穩(wěn)或失去支撐，從而傾倒或坍落，這種方法雖然爆破技術(shù)復(fù)雜，但拆除過(guò)程安全，拆除速度快，經(jīng)濟(jì)效益好，比人工拆除和機(jī)械拆除有明顯的優(yōu)越性。二、爆破拆除煙囪方案：爆破法拆除煙囪分為定向傾倒、折疊式傾倒和原地坍塌三種方案。最常用的是定向傾倒方案。在煙囪傾倒方向一側(cè)的底部，用爆破方法爆開一個(gè)大于1/2周長(zhǎng)的切口，使煙囪失穩(wěn)，在重力與支座反力形成的傾覆力矩作用下，迫使煙囪按預(yù)定的方向倒塌，破碎.如圖4-1所示:第二節(jié)爆破拆除方案的選擇定向傾倒方案要求具備一定寬度和長(zhǎng)度的場(chǎng)地供煙囪著地坍塌，場(chǎng)地的長(zhǎng)度一般不小于煙囪高度的1~1.2倍（從煙囪中心算起），對(duì)于鋼筋混凝土或剛度大的磚砌煙囪，要求的場(chǎng)地長(zhǎng)度更大些，場(chǎng)地的橫向?qū)挾炔恍∮诒撇课恢睆降?.8~3.0倍。圖4-1煙囪定向傾倒示意圖第二節(jié)爆破拆除方案的選擇如果倒塌方向場(chǎng)地長(zhǎng)度不夠，這時(shí)可采用折疊式傾倒方案（圖4-2）。一般采用兩段爆破，即上下布置兩個(gè)切口。當(dāng)上下切口方向相反時(shí)（圖4-2a），上下切口可同時(shí)起爆;當(dāng)上下切口方向相同時(shí)（圖4-2b），如果下段先爆破上段后爆破，也會(huì)形成同樣的效果。如果上段先爆破形成切口，上段首先傾倒，到一定角度后，下段再爆破形成切口，下段開始傾倒，這樣將形成單向折疊倒塌的效果。

圖4-2折疊傾倒示意圖a切口方向相反b切口方向相同第二節(jié)爆破拆除方案的選擇當(dāng)煙囪周圍沒(méi)有供傾倒用的場(chǎng)地時(shí)，需采用原地坍塌方案，但原地坍塌也需要一定的場(chǎng)地。實(shí)踐表明爆堆范圍的直徑約為煙囪高度的1/3。原地坍塌只適用于磚砌煙囪。原地坍塌方案的實(shí)施難度較大，要求煙囪下部一定高度的煙囪全部破碎，爆破高度要滿足煙囪沖擊地面時(shí)的解體的要求。只要具備傾倒條件，就應(yīng)采用定向傾倒方案。定向傾倒方案的技術(shù)關(guān)鍵在于定向的準(zhǔn)確性和傾倒開始時(shí)煙囪支撐部位的支撐能力，它們影響到傾倒過(guò)程中煙囪上部的穩(wěn)定性和解體堆積范圍的準(zhǔn)確性。第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析一、煙囪傾倒運(yùn)動(dòng)規(guī)律:如圖4-3所示煙囪在爆炸形成切口后，在重力作用下繞支點(diǎn)A轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，設(shè)初始傾角為

0，瞬時(shí)傾角為

，煙囪重力P，支座反力N和R，忽略空氣阻力，根據(jù)剛體繞固定端轉(zhuǎn)動(dòng)原理，煙囪傾倒運(yùn)動(dòng)方程為：圖4-3煙囪傾倒過(guò)程示意圖第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析

式中：m-——煙囪質(zhì)量，kg；

rc——煙囪質(zhì)心高度，m；

vc——煙囪質(zhì)心速度，m/s；JA——煙囪繞支點(diǎn)A的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg·m2。第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析由式（4-3）令，并考慮初始條件有：

（4-4）解方程（4-4）得到煙囪傾倒角速度和質(zhì)心速度：

（4-5）（4-6）第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析

由式（4-4）可通過(guò)數(shù)值計(jì)算求出傾角

和時(shí)間變量ωt的關(guān)系的數(shù)值解（見(jiàn)圖4-4）。圖4-4傾倒角

和時(shí)間ωt的關(guān)系示意圖第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析

將式（4-5）和（4-6）代入式（4-1）和（4-2）得到傾倒過(guò)程中的支座反力。

（4-7）（4-8）第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析二、煙囪傾倒過(guò)程中的內(nèi)力分布：首先做如下假設(shè)：將煙囪視為從下到上均勻變化，壁厚連續(xù)收縮的圓筒，并且認(rèn)為煙囪傾倒支點(diǎn)在軸線上（實(shí)際不在軸線上）。取一高度為dr的單元體進(jìn)行分析，如圖4-5所示。

圖4-5單元體受力示意圖

第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析單元體所受的作用力有：重力：gρs(r)dr；軸向力：Pr，切向剪力：Qr，彎矩：Mr，軸向慣性力：切向慣性力：慣性彎矩：第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析列平衡方程：軸向力：切向力：彎矩：式中：ρ——煙囪材料的密度，kg/m3；

s(r)——單元體截面積，m2；

vr——單元體運(yùn)動(dòng)速度，m/s；第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析求出煙囪傾倒過(guò)程中的內(nèi)力分布：其中：

第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析

式中：r1，r2，R1，R2——分別是煙囪頂部?jī)?nèi)半徑，底部?jī)?nèi)半徑，頂部外半徑，底部外半徑；V——煙囪體積；H——煙囪高度；K=(R2-R1)/H；k=(r2-r1)/H

第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析令，分別解出最大剪力發(fā)生處r=0或最大彎矩發(fā)生處煙囪截面上最大拉應(yīng)力和最大剪應(yīng)力為：式中：第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析三、煙囪傾倒過(guò)程內(nèi)力分析:以一具體磚砌煙囪作為實(shí)例進(jìn)行分析。煙囪高40m，底部外徑4335mm，出口直徑1700mm，壁厚490~240mm。（1）基本數(shù)據(jù)：初始數(shù)據(jù)為：H=40mm；δ=490~240mm；R1=1090mm；R2=2177.5mm；

r1=850mm；r2=1687.5mm。通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算得到以下基本數(shù)據(jù)：煙囪體積：V=138.17m3；質(zhì)心高度：rc=15.67m；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：JA=9.5565×107kg·m2；第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析

總質(zhì)量：m=2.6252×105kg；總重力：P=2.5753×106Nφ0=3.53o，ω0=0.65。（2）傾倒時(shí)間：ω0t=3.99，t=6.13s。（3）支座反力：在爆炸形成缺口的一瞬間φ=φ0，N=2.5705×106NR=5.1607×104N第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析

煙囪在形成缺口后能否按預(yù)定的方向傾倒，與支座的支撐能力有關(guān)，切口弧長(zhǎng)一般不小于圓周的2/3，因此支座面積小于原截面積的1/3，取SA=1/3S

S=5.95m2。支座應(yīng)力：在爆炸的瞬間，煙囪重力突然加在支座上，屬于動(dòng)載荷，在突加荷載作用下，應(yīng)力和變形均是靜載荷的兩倍。

σA=2σ=2.578MPa，τA=2τ=0.05204MPa。第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析（4）內(nèi)力分布：由計(jì)算可知，當(dāng)φ=19.15°時(shí)r=11.62m處彎矩最大，Mmax=1.3221×106N·m，（r=0.29H≈(1/3)H）；r=23.23m處剪力最大，Qmax=-7.1157×104N（r=0.58H≈(3/5)H）；r=20.20m處拉應(yīng)力最大σmax=0.2330MPa，（r=0.51H≈(1/2)H）；r=26.93m處剪應(yīng)力最大τmax=-0.05104MPa，（r=0.66H≈(2/3)H）；第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析可知最大拉應(yīng)力不在最大彎矩發(fā)生處，最大剪應(yīng)力也不在最大剪力發(fā)生處，最大拉應(yīng)力和最大剪應(yīng)力均隨著傾倒角度的增加而增加，設(shè)砂漿強(qiáng)度等級(jí)M7.5，沿砌體通縫破壞時(shí)彎曲抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度均為0.23MPa，當(dāng)煙囪傾倒到19.15°時(shí)，最大拉應(yīng)力已經(jīng)超過(guò)彎曲抗拉強(qiáng)度，煙囪隨之發(fā)生破壞，而剪應(yīng)力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于抗剪強(qiáng)度，所以煙囪在傾倒過(guò)程中發(fā)生破壞是由拉應(yīng)力造成，而剪應(yīng)力不構(gòu)成對(duì)煙囪的破壞。煙囪傾倒某一時(shí)刻（φ=19.15o）時(shí)內(nèi)力分布和最大應(yīng)力分布如圖4-6和4-7所示。煙囪內(nèi)某一點(diǎn)的受力狀況隨著傾倒角度的改變也在改變，圖4-8和4-9為r=20m時(shí)內(nèi)力和應(yīng)力隨傾角的變化情況。第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析

通過(guò)對(duì)煙囪傾倒過(guò)程的力學(xué)分析可知，支座承受的壓力和剪力對(duì)煙囪傾倒的穩(wěn)定性有影響。煙囪在傾倒過(guò)程中軸向力，剪力和彎矩均隨傾角和煙囪高度的不同而不同。煙囪的破壞主要是由拉應(yīng)力造成的。圖4-6φ=19.15o時(shí)煙囪內(nèi)力分布如圖第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析圖4-7φ=19.15o時(shí)最大應(yīng)力分布圖4-8r=20m時(shí)煙囪內(nèi)力隨傾角的變化第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析圖4-9r=20m時(shí)煙囪最大應(yīng)力隨傾角的變化第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析（5）煙囪前沖與后座：煙囪所受軸向力隨傾角φ的增加而減小，當(dāng)φ達(dá)到一定值后，軸向力由壓力轉(zhuǎn)變?yōu)槔?，由公式?jì)算出不同高度軸向力為零時(shí)的傾角，如表4-3所示。表4-3不同高度軸向力為零時(shí)的傾倒角高度(m)

0510152025303540傾倒角φ

55.0351.8848.9846.8944.9643.3141.8840.405.35第三節(jié)煙囪傾倒過(guò)程力學(xué)分析當(dāng)φ=55.03o時(shí)，煙囪支座軸向反力為零。假設(shè)此時(shí)煙囪未被破壞，作為一個(gè)整體，將以質(zhì)心速度向前拋出。由計(jì)算可知，vc=9.254m/s，拋角為34.97o，拋擲距離為8.694m，質(zhì)心到煙囪原中心水平距離為17.80m，前沖距離2.13m。當(dāng)然這只是粗略的計(jì)算。如果煙囪已經(jīng)破壞，傾倒運(yùn)動(dòng)規(guī)律將發(fā)生改變，煙囪上部將在重力作用下有垂直向下的趨勢(shì)，前沖距離將縮小。如果傾倒過(guò)程中支座破壞，則煙囪有后座現(xiàn)象，前沖距離也將變小，甚至沒(méi)有前沖。一般而言，煙囪材料越堅(jiān)固，前沖距離越大，反之越小。第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括確定切口形狀及切口弧長(zhǎng)，布孔設(shè)計(jì)，爆破參數(shù)及用藥量設(shè)計(jì)，安全距離計(jì)算，安全防護(hù)措施等。一、切口形狀與尺寸：爆破切口的形狀主要有長(zhǎng)方形、梯形、兩翼斜形、反兩翼斜形和反人字型等，如圖4-10所示。其中最常用的是梯形切口和長(zhǎng)方形切口，這兩種切口設(shè)計(jì)和施工都比較簡(jiǎn)單。

第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)圖4-10切口形狀示意圖a矩形b梯形c反人字形d斜形e反斜形第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)

組合型切口由三角形與梯形組合而成。如圖4-11所示，初始三角形ABC，其切口銳角大于傾倒角α（α0>arctg(rc/R2)）。在初始傾倒過(guò)程中，初始切口緩慢閉合，承壓區(qū)逐漸增大，相應(yīng)保證了壓縮破壞過(guò)程的對(duì)稱性，從而控制了煙囪傾倒定向準(zhǔn)確性。初始切口應(yīng)預(yù)先切開，并將鋼筋切斷。圖4-11組合切口示意圖第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)

切口弧長(zhǎng)指的是切口從一端到另一端水平外弧長(zhǎng)。切口弧長(zhǎng)與保留部分的弧長(zhǎng)之和正是煙囪外周長(zhǎng)。對(duì)于斜形，反斜形和反人字型，切口是斜的，切口角度α=35~45o，水平段長(zhǎng)度取弧長(zhǎng)的0.36~0.4倍。為了確保煙囪能夠按設(shè)計(jì)的方向倒坍，除了正確選擇爆破切口的形狀和尺寸外，可預(yù)先在爆破切口兩端開挖出一個(gè)窗口，這個(gè)窗口叫定向窗。其作用在于爆破時(shí)不至于使切口變大或變小，定向準(zhǔn)確。第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)二、布孔設(shè)計(jì)：爆破法拆除煙囪的過(guò)程實(shí)際上是爆破形成切口的過(guò)程，因此布孔設(shè)計(jì)是圍繞著如何按設(shè)計(jì)的尺寸形成切口。①炮孔布置：爆破一般采用淺眼爆破（有時(shí)用水壓爆破，見(jiàn)水壓爆破一章），炮孔垂直于煙囪表面，根據(jù)切口高度和壁厚，在切口范圍內(nèi)布置炮孔。炮孔一般采用梅花型布置。②炮孔深度：在筒壁外側(cè)鉆孔，當(dāng)孔徑為38~42mm時(shí)，炮孔深度l=(0.67~0.7)δ。

孔徑對(duì)孔深的影響，指孔徑不同、藥包長(zhǎng)度不一樣?？讖叫。幇L(zhǎng)，孔深取大值，孔徑大，藥包短，孔深取小值。

第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)③孔網(wǎng)參數(shù)：對(duì)于磚煙囪，孔間距a=(0.8~0.9)l，鋼筋混凝土煙囪a=(0.85~0.95)l。爆破部位結(jié)構(gòu)完整，沒(méi)有風(fēng)化腐蝕現(xiàn)象取小值，反之取大值。按梅花形交錯(cuò)布置b=0.87a。三、裝藥量計(jì)算：?jiǎn)慰籽b藥量按體積公式計(jì)算：Q=qabδ。但abδ并不是真體積，因?yàn)橥脖谑菆A弧形的，式中q為裝藥系數(shù)。除與材質(zhì)有關(guān)外，還與壁厚有關(guān)，表4-1和表4-2給出了磚砌煙囪和鋼筋混凝土煙囪的裝藥系數(shù)取值，ΣQ/ΣV是實(shí)際平均用藥量。從表中我們可以看出，表中的取值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于構(gòu)筑物拆除時(shí)的單位體積用藥量。煙囪拆除爆破形成切口時(shí)必須采用加強(qiáng)拋擲爆破。

第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)表4-1磚砌煙囪和水塔拆除切口爆破時(shí)的用藥量系數(shù)壁厚δ（mm）

單位用藥量系數(shù)q(g/m3)

ΣQ/ΣV(g/m3)3702100-25002000-24004901350-14501250-1350620880-950840-900750640-690600-650890440-480420-4601010340-370320-3501140270-300250-280第四節(jié)煙囪定向傾倒拆除設(shè)計(jì)表4-2鋼筋混凝土煙囪和水塔拆除切口爆破時(shí)的用藥量系數(shù)壁厚δ（mm）

單位用藥量系數(shù)q(g/m3)

ΣQ/ΣV(g/m3)500900-1000700-800600660-730530-580700480-530380-420800410-450330-360第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)煙囪、水塔等拆除往往在建筑物密集的區(qū)域進(jìn)行，可能就一個(gè)方向有足夠的空?qǐng)?，一旦傾倒方向偏斜，后果將不堪設(shè)想，因此，必須精心設(shè)計(jì)精心施工。一、倒塌方向定位:在環(huán)境復(fù)雜的條件下，要使煙囪按準(zhǔn)確的方向倒塌，方向定位十分重要，方向定位，實(shí)際上是確定切口的位置，切口位置不準(zhǔn)，倒塌方向就會(huì)發(fā)生偏斜。

第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)如圖4-12所示，為了找準(zhǔn)切口的位置，一般先找出切口的中心點(diǎn)B。圖中陰影部分為保留支座部分。

圖4-12切口位置的確定第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)二、煙道的處理：煙囪下部往往有煙道，如果煙道位于切口部位，對(duì)爆破無(wú)多大影響，如果煙道位于支座部位，由于煙道的存在，使支撐面積減少，支撐穩(wěn)定性將受到影響，所以在爆破前要對(duì)煙道進(jìn)行處理。一般是在爆破前將煙道用磚石砌上，使其具有支撐能力。有時(shí)煙道一半在支座上，一半在切口部位，那么就需要砌上一半。如果可能，也可以將切口布置在煙道上方，避開煙道的影響。第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)三、內(nèi)襯的處理：內(nèi)襯由耐火磚砌成，目的是保護(hù)煙囪筒體不受高溫的影響而降低強(qiáng)度，在內(nèi)襯與筒體之間有隔熱層，由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，隔熱層里往往充滿了粉煤灰，為了不影響定向傾倒，在爆破以前內(nèi)襯要預(yù)先處理。一般在切口方向先拆除一個(gè)豁口，長(zhǎng)度為內(nèi)襯周長(zhǎng)的一半即可，可用手工方法拆除，也可用爆破的方法。內(nèi)襯也可以與煙囪拆除同時(shí)爆破。在傾倒中心線兩側(cè)對(duì)稱地布置排凹槽，兩個(gè)凹槽之間的距離為內(nèi)襯厚度的兩倍。凹槽的大小取一塊耐火磚的大小，埋上藥包，與煙囪同時(shí)起爆，隔熱層的粉煤灰一般也要清理，防止煤塵爆炸。第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)四、鋼筋的處理：鋼筋混凝土煙囪及一些磚砌煙囪內(nèi)的縱筋，對(duì)煙囪的倒塌有著較大的影響，在爆破以前應(yīng)預(yù)先處理。切口內(nèi)的縱筋及箍筋首先切斷，以利于爆破碎塊的拋出。支座部分的縱筋，當(dāng)其位于受壓部分時(shí)，可以提高支撐部分的抗壓強(qiáng)度，有利于傾倒穩(wěn)定性，此時(shí)應(yīng)考慮兩側(cè)鋼筋是否對(duì)稱，若不對(duì)稱，則應(yīng)切斷。位于受拉部位的鋼筋，當(dāng)煙囪倒塌時(shí)，須克服鋼筋的抗拉強(qiáng)度，將鋼筋拉斷才能順利倒塌，因此也應(yīng)切斷。第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)五、安全防護(hù)措施:由于煙囪拆除爆破采用加強(qiáng)拋擲爆破，單位用藥量系數(shù)大，所以產(chǎn)生飛石是不可避免的，為此一定要加強(qiáng)防護(hù)。①切口部位可用懸掛法或直接將防護(hù)材料靠在上面的方法，將切口蓋嚴(yán)，應(yīng)至少覆蓋兩層。②倒塌范圍內(nèi)的設(shè)施必須移走。③為了降低沖擊震動(dòng)的影響，一般在預(yù)計(jì)的倒塌范圍內(nèi)設(shè)幾排土堆，垂直于倒塌方向布置。煙囪倒塌時(shí)先接觸土堆，得到緩沖后再?zèng)_擊地面。④煙囪倒塌沖擊地面后，巨大的沖擊作用造成碎塊反彈易形成飛石，所以設(shè)置土堆也可以防止地面反彈產(chǎn)生的飛石。

第五節(jié)爆破施工與安全防護(hù)六、注意事項(xiàng):①嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求施工，裝藥以前對(duì)炮孔深度及孔網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行逐個(gè)檢查驗(yàn)收，孔深小于設(shè)計(jì)值時(shí)，加深炮孔，孔深大于設(shè)計(jì)值時(shí)，填充炮泥，保證設(shè)計(jì)深度。②做好施工管理工作，按照施工規(guī)范和順序進(jìn)行施工，保證每一道工序的質(zhì)量，保證施工過(guò)程中的安全。③爆破時(shí)要注意風(fēng)向與風(fēng)力，如果風(fēng)向與倒塌方向不一致，風(fēng)力達(dá)到6~7級(jí)時(shí)，煙囪傾倒過(guò)程中可能發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時(shí)應(yīng)推遲起爆。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除一工程概況:某輸油泵站加熱爐煙囪需爆破拆除。煙囪筒壁為磚結(jié)構(gòu)，1976年唐山地震時(shí)筒壁發(fā)生裂紋，為此進(jìn)行了加固。沿筒壁外側(cè)澆注了一層厚100mm的鋼筋混凝土，加固高度16.5m。煙囪高35m，出口直徑1.8m，底部外徑4.253m，內(nèi)徑2.813m，底部煙囪筒壁壁厚720mm（含100mm鋼筋混凝土加固層）。煙囪東側(cè)有煙道，寬1.28m，高2.2m。有鋼筋混凝土門柱。西側(cè)有出灰道，寬0.8m，高1.0m。煙囪內(nèi)有耐火內(nèi)襯，厚240mm。煙囪底部結(jié)構(gòu)如圖4-13所示。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除圖4-13煙囪底部結(jié)構(gòu)橫剖面圖第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除

煙囪周圍環(huán)境如圖4-14所示。東側(cè)是加壓泵站，西側(cè)有通訊電纜，墻外是莊稼地，北側(cè)有高壓線，南側(cè)稍遠(yuǎn)處有渣油罐。4-14加熱爐煙囪周圍環(huán)境示意圖第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除二、方案選擇與設(shè)計(jì)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，在煙囪南稍偏西方向有供煙囪倒塌的場(chǎng)地。所以采用定向傾倒方案。根據(jù)計(jì)算，確定倒塌方向?yàn)镾W14.78o，如圖4-13、圖4-14所示。①切口形狀：采用矩形切口；②切口弧長(zhǎng)：取l=0.63P=0.63×13.36=8.24m；③切口高度：取h=1.2m，h/δ=1.67；如圖4-9所示，煙道有一部分在切口內(nèi)，另一部分則在保留區(qū)，因此需進(jìn)行處理。根據(jù)切口位置，在保留區(qū)內(nèi)部位的煙道用磚砌上。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除三、爆破技術(shù)設(shè)計(jì)：①炮眼布置：炮孔布置如圖4-15所示②孔網(wǎng)參數(shù)：孔距a=400mm，排b=300mm;③取l=(0.625~0.67)δ=450~480mm。共有四排孔，其中第一排和第三排孔深為450mm，第二排和第四排孔深為480mm，這樣能夠保證爆破后碎塊全部拋出;④單孔裝藥量：第一、二排孔取150g，第三、四排孔取200g。實(shí)際單位用藥系數(shù)：第一、二排孔q=1736g/m3，第三、四排孔q=2315g/m3。

圖4-15炮眼布置圖第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除四、預(yù)處理工作：①為保證煙囪順利倒塌，沿切口部位鋼筋混凝土加固層中的縱筋和箍筋都被剔出并用氣割割斷。支座部分受拉區(qū)內(nèi)的縱筋也被剔出割斷。②預(yù)先將切口方向的內(nèi)襯進(jìn)行人工拆除。③根據(jù)設(shè)計(jì)要求，煙道口支座部分用磚和混凝土砂漿砌墻。④為避免切口內(nèi)的煙道口鋼筋混凝土門柱破壞不充分而影響倒塌效果，首先用爆破法將鋼筋混凝土門柱拆除。⑤在煙囪倒塌方向布設(shè)了三條土堆，土堆高度0.5m。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除五、布孔與鉆孔：

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，確定切口的位置。將炮孔標(biāo)注在墻上。采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，為了便于排粉，炮孔稍向上傾斜。六、裝藥與堵塞：裝藥以前準(zhǔn)備好炸藥、雷管。雷管腳線剪至800mm長(zhǎng)，并在端部露出鐵芯5mm。炮泥用粘土和沙混合制成，裝入紙筒里待用。炮孔用高壓風(fēng)吹凈。一切準(zhǔn)備好后，按說(shuō)明書的要求，從一側(cè)開始逐個(gè)裝藥堵塞。特別注意個(gè)別特殊孔的裝藥量，應(yīng)與設(shè)計(jì)一致。七、起爆方法:采用電雷管串聯(lián)起爆。一共68發(fā)雷管，總電阻為238Ω。用一臺(tái)電容式起爆器即可滿足準(zhǔn)爆要求。第六節(jié)工程實(shí)例4-1——磚砌煙囪定向傾倒爆破拆除八、防護(hù)措施：因地制宜，采用廠房拆下的瓦棱鐵作為防護(hù)材料。如圖4-16所示。九、爆破效果：爆破后，煙囪完全按預(yù)定方向倒塌?；緹o(wú)飛石。煙囪上部全部破碎，下部約3~4米部分因?yàn)槲葱纬蓻_擊作用，沒(méi)有完全破碎。圖4-16防護(hù)方法示意圖第七節(jié)工程實(shí)例4-2——煙囪單向折疊傾倒爆破拆除一、工程概況：昆山市城北前進(jìn)膠鞋廠內(nèi)煙囪高45m，在距地面2m處外徑12.35m，壁厚0.55m，內(nèi)襯厚0.24m，外壁與內(nèi)襯之間有5cm的空隙。在距地面14m處，外徑9.6m，壁厚0.45m，內(nèi)襯0.11m。煙囪為磚砌結(jié)構(gòu)，正東有煙道，煙囪周圍環(huán)境如圖4-17所示。煙囪北3.5m是圍墻，8m處是高壓線，西22m處是水塔，南30m處和東南5m處是生產(chǎn)車間，東15m處是水池，30m處為在建樓房，環(huán)境比較復(fù)雜。第七節(jié)工程實(shí)例4-2——煙囪單