王付景

（貴州開源爆破工程有限公司 貴陽 551400）

1 工程概況

貴州清鎮(zhèn)市境內(nèi)有一座高55m的磚混結(jié)構(gòu)煙囪，由于建設(shè)需要，根據(jù)市政府及環(huán)保局要求，現(xiàn)需要爆破拆除廢舊煙囪。煙囪位于平原哨村附近的扁坡磚廠，煙囪底部地面以上到4m，截面外徑為D=6m，截面內(nèi)部為內(nèi)徑φ=5.4m的圓，頂部截面外徑2.2m，煙囪主要支撐厚度為50cm，煙囪內(nèi)部有一層24cm的耐火磚。

煙囪為磚混結(jié)構(gòu)，爆破區(qū)域周圍情況如下：煙囪北面3m有一組通訊線纜通過、30m處有一間農(nóng)房，西面靠近一堆煤場圍墻，距離圍墻約5m，東面最近距離60m為農(nóng)房，距離正在建設(shè)的物流園3號道路約25m。南面為原磚廠場地，現(xiàn)被利用作為修建道路的預(yù)制構(gòu)件場和堆料場。爆破區(qū)域內(nèi)需要保護(hù)的為周圍的農(nóng)房不受破壞，如圖1所示。根據(jù)現(xiàn)場條件，擬定東南面為本次爆破的倒塌方向，具體情況見圖1。

2 爆破方案的選擇

煙囪屬于高聳建筑物，其特點(diǎn)是重心高，支撐面積小，采用爆破方法拆除這類建筑物時(shí)，最常用的是“定向倒塌”爆破拆除方案，即在其下部鉆眼，用炸藥炸開一個(gè)缺口，去掉一部分支撐，使煙囪失穩(wěn)傾斜倒塌。

由于本工程爆破區(qū)域環(huán)境較復(fù)雜，根據(jù)對現(xiàn)場周圍環(huán)境的勘察，決定對現(xiàn)場的煙囪采用定向爆破控制倒塌的方式。具體方向?yàn)闁|南方向。煙囪倒塌在地面上長度與煙囪筒體的高度、結(jié)構(gòu)、剛度和建筑質(zhì)量有關(guān)，磚結(jié)構(gòu)煙囪爆破拆除倒塌過程中會發(fā)生斷裂，還有多處折斷，煙囪頂部倒塌觸地后破碎的磚塊會向前沖，因此前方需要做好安全防護(hù)設(shè)計(jì)。本次爆破拆除的煙囪倒塌方向?yàn)槠降?，為保證周圍建筑安全，采取定向倒塌，有效控制爆破后部分大塊向下滾落危害。由于煙囪著地沖擊反作用力的作用，煙囪筒壁產(chǎn)生激烈的破壞，圓形筒壁砸扁，磚塊全部散落，筒體破壞過程中產(chǎn)生的破碎塊有可能飛散一定距離，筒體砸向地面也可能把地面的雜物或碎石濺起，成為飛石，因此在本次爆破拆除前需要做好飛石方面的防護(hù)，加大警戒范圍至200m。為防止煙囪在倒塌過程中發(fā)生偏轉(zhuǎn)或偏扭，應(yīng)布置對稱炮孔。由于該煙囪倒塌方向范圍較小，煙囪高度較高，煙囪的重心較高。所以必須開設(shè)定向窗，同時(shí)必須考慮由于煙囪的質(zhì)量等原因會造成倒塌過程中發(fā)生偏轉(zhuǎn)或偏扭等系列安全問題。

圖2 缺口范圍及倒塌設(shè)計(jì)

3 爆破參數(shù)的選擇

爆破部位的確定：

煙囪采用定向倒塌設(shè)計(jì)方案一般是對其底部筒壁實(shí)施爆破。爆破范圍是筒壁周長的1/2~2/3。即爆破缺口長度應(yīng)大于煙囪周圍的一半以上。

爆破缺口高度的確定與煙囪的材質(zhì)和筒壁的厚度有關(guān)。煙囪拆除爆破要求爆破部位的筒壁瞬間要離開原來的位置，使煙囪失穩(wěn)。爆破設(shè)計(jì)缺口高度H應(yīng)滿足下式：

爆破缺口中心線位置的確定：定向傾倒中心線是確定爆破缺口的中心線的依據(jù)，在施工現(xiàn)場用測量儀器準(zhǔn)確地把范圍及方位標(biāo)注在筒外壁上，確定爆破缺口中心線以后，應(yīng)從中心線向兩側(cè)均勻?qū)ΨQ布置炮孔，炮孔應(yīng)指向截面的圓心。

爆破參數(shù)的選?。?/p>

炮孔間距：a=0.42m（炮孔采用矩形方式）；

炮孔排距：b=0.38m；

炮孔深度：l=（0.67-0.7）h=33.5-35cm取36cm（見炮孔布置示意圖）；

最小抵抗線w=h/2=25cm；

鉆孔直徑φ=38mm；

單位體積耗藥量q=1.2（kg/m3）；

單孔裝藥量Q=qabh=60g磚混結(jié)構(gòu)取大：初步為90g；

爆破缺口高度為：H=4h=2.0m；

爆破缺口長度為：L切=0.65L=13.06m取13m；

爆破缺口形式：矩形方式（如附圖）；

炮孔布置方式：采用矩形布孔方式。

圖1 爆破區(qū)域平面

起爆網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)：

煙囪定向爆破中常用電雷管起爆網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)連接方便簡單，連接方式采用串聯(lián)方式，煙囪拆除爆破中的網(wǎng)絡(luò)必須要準(zhǔn)確和準(zhǔn)時(shí)，連接的電雷管必須同段別。

由于本工程爆破部位的雷管數(shù)量較多，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)采取分區(qū)分段毫秒延時(shí)起爆順序。起爆網(wǎng)路比較簡單，孔內(nèi)全部采用一段電雷管，孔外進(jìn)行并串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接方式。起爆網(wǎng)絡(luò)連接情況可參見本設(shè)計(jì)的附圖（起爆網(wǎng)絡(luò)圖）。

4 爆破安全技術(shù)措施

從爆破區(qū)域四周建筑物及其他分布來看，需要保護(hù)的為飛石距離，控制安全震速小于2cm/s，為減小爆破振動對周圍建筑物的危害，保證周圍建筑結(jié)構(gòu)不受爆破振動的影響，必須控制爆破的一次同段起爆藥量。

本次爆破設(shè)計(jì)炮眼數(shù)為80個(gè)，總裝藥量為7.2kg，此裝藥量較小，孔內(nèi)全部采用瞬發(fā)雷管進(jìn)行爆破起爆，孔外串聯(lián)起爆，這樣有效控制爆破倒塌方向。另外，為防止爆破飛石，必須在爆破區(qū)域內(nèi)設(shè)置警戒標(biāo)志，在炮孔周圍及孔口處用膠網(wǎng)懸掛并固定，這樣有效防止爆破飛石的危害。

4.1 爆破振動

評判公式：Vm=46（Q1/3/R）1.6作為一般石灰?guī)r介質(zhì)爆破振動計(jì)算評判公式。比較接近實(shí)際測量的值，而且傾向略大于峰值，見表1。

4.2 有害氣體擴(kuò)散的安全距離

爆破產(chǎn)生的有毒氣體一般包含：CO、NO、NO2、N2O5、SO2、H2S、NH3等，人體不慎吸入可引起窒息及血液中毒，為此必須有效控制：

一般以擴(kuò)散半徑衡量：RD=160Q1/3

表1 爆破振動安全允許標(biāo)準(zhǔn)

減少有毒氣體產(chǎn)生的措施：

（1）使用合格炸藥，既選擇在使用有效期限內(nèi)合格的炸藥；

（2）做好起爆器材及炸藥的防水；

（3）加強(qiáng)炮孔的密實(shí)堵塞工作，避免半爆和爆燃；

（4）加強(qiáng)孔內(nèi)或局部的通風(fēng)工作，使空氣流動順暢。

4.3 空氣沖擊波超壓值計(jì)算及控制標(biāo)準(zhǔn)

一般鉆孔爆破：ΔP=K（Q1/3/R）α

K、α——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取K=1.48、α=1.55

當(dāng)裝藥量為500g，R為5m時(shí)，ΔP計(jì)算值為1.16Pa，遠(yuǎn)低于表中安全值，此時(shí)可不考慮爆破空氣沖擊波的危害，而此時(shí)的空氣沖擊波主要蛻變成爆破噪聲。

表2 噪聲對建筑物的破壞標(biāo)準(zhǔn)

5 爆破安全管理

在煙囪拆除爆破中，最小抵抗線W的值比較小，所以對鉆孔的質(zhì)量要求較高，在鉆孔過程中，要隨時(shí)掌握其方向及深度，鉆孔方向始終指向圓心，在鉆孔過程中如遇到鋼筋，應(yīng)在垂直最小抵抗線方向稍加移動，盡量偏離或避開鋼筋。

裝藥前爆破工程技術(shù)人員對每個(gè)炮孔進(jìn)行檢查驗(yàn)收，按照設(shè)計(jì)的炮孔深度進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)異常的炮孔應(yīng)標(biāo)明，在裝藥時(shí)對藥量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

預(yù)拆除或預(yù)處理工作應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行，不能和鉆眼以及裝藥工作同時(shí)進(jìn)行。

裝藥時(shí)將藥包送入炮孔底部，防止雷管從藥包中脫落。炮孔裝入炸藥后進(jìn)行堵塞，堵塞材料采用粘性黃泥，黃泥中不能混入石塊，堵塞要進(jìn)行分層搗實(shí)，堵塞過程中要注意保護(hù)好雷管腳線，不能擠斷或檫破。

對于煙囪拆除，爆破方式利用煙囪自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、重力勢能相比機(jī)械拆除更加高效、安全。起爆后煙囪沿預(yù)定方向傾倒，在傾倒過程解體，落地時(shí)刻未發(fā)生未發(fā)生較大強(qiáng)度的剛性沖擊，減小了塌落振動。