川渝拆除17713551981廣東省茂名石化公司煉油廠高120m鋼筋混凝上煙囪的定向拆除爆破
(廣東宏大爆破工程有限公司)
1)工程概況
廣東省茂名石化公司煉油廠兩座高120m鋼筋混凝土煙囪,即三、四部爐煙囪及沸騰爐煙囪需爆破拆除。三、四部爐煙囪底部外徑10m,頂部外徑5m。壁厚50cm,底部40m為雙筋,外立筋憶5mm,內立筋小mm。40~120m高程為單筋。內襯為單層耐火磚,隔熱層厚5cm,自重4809t,重心高度45m。沸騰爐煙囪底部外徑12m,頂部外徑3.2m,壁厚50cm,全高為雙筋,底部外立筋φ25mm,內立筋φ4mm。內襯為單層耐火磚,隔熱層厚5cm,自重3725,重心高度38m。筒體20m處上下不同坡度兩座煙囪整體良好,無腐蝕開裂現象。兩煙囪均有全髙一側定向倒塌場地,但偏轉不能超過10°
應用控制爆破拆除煙囪,最常采用的坍塌破壞方式為定向倒塌,其次是原地坍塌。因本工程在煙囪一側有倒塌場地,故采用定向倒塌爆破拆除方案
三、四部爐煙囪采用正梯形爆破缺口,缺口對應的圓心角為231°,缺口高度3m。缺口兩端預開定向窗,定向窗夾角因筒壁原有孔洞及倒塌方向限制,只能為38°。定向窗內立筋切除。炮孔深度l=37~38cm,孔距a=30cm,排距b=30cm,單孔裝藥量q=150g。導爆管雷管同段起爆。采用導爆管三通交叉閉合網路。在分析三、四部爐煙囪施爆資料的基礎上,為使沸騰爐煙囪倒塌更平穩、落點更準確,將沸騰爐煙囪缺口對應圓心角減至220.4°,定向窗夾角減至20°。缺口高度、形狀及爆破參數和起爆方法與三、四部煙囪相同。兩煙囪爆破缺口形式見圖12-1預留支撐部位在一定長度內的外立筋,隔一根切斷一根。施爆前,在倒塌中心部位進行試爆。經計算,開設定向窗、倒塌中心部位試爆、切斷筒體預留支撐部位的一部分外立筋后,煙囪的穩定性有充分保證。
圖12-1爆破缺口示意圖(尺寸單位:m)
3)爆破效果
1995年12月和1996年1月,廣東宏大爆破工程公司成功地拆除了兩座高120m的鋼筋混凝土煙囪。兩座煙囪均沒有可見的下坐,缺口上下閉合也較平穩,振動測試時,只測到爆破、觸地兩段,這與有些煙囪測出“三段”振動不同。表明這兩座120m煙囪倒塌是平穩的。三、四部煙囪著地處有一部分是含水堆積土,觸地時濺起物橫向飛濺近240m,沸騰爐煙囪頂部沖擊地面時,將25cm厚混凝土地坪砸碎并穿入其底部泥土中達1.4m深,距筒體邊緣7m遠處混凝土表面有裂縫。原地面堆放的一個2m×1m×0.7m鐵配電柜因受沖擊飛上鄰近二樓陽臺,φ200mm、長1.8m的鋼管及長2.5m、20mm×200mm角鋼飛上三樓陽臺,部分泥土及混凝土碎塊飛上三樓頂
4)技術點評
拆除高度120m的鋼筋混凝土煙囪當時在國內尚屬首次。兩座120m鋼筋混凝土煙囪的定向爆破拆除成功,在設計、施工及安全等各方面為類似工程提供了重要經驗。
(1)煙囪爆破傾倒過程可分為三個階段:斷裂微傾、初始傾倒和加速傾倒。初始傾倒階段是煙囪是否平穩倒塌的關鍵階段,而這取決于爆破缺口長度與定向口的夾角。對于一般鋼筋混凝土煙囪,缺口對應圓心角以210°~20°為宜,定向窗夾角應從小于20°逐漸向大角度過渡為合適。這一點對于保證煙囪的定向倒塌是極其重要的。
②)煙囪觸地塌落振動強度要高于爆破振動。觸地振動的計算,目前尚無一個理想的公式可以肯定:計算時如考慮到煙囪分階段落地成線狀逐點連續接觸的過程,可能更符合實際。
(3)煙囪倒塌落地時,會產生一定程度的飛濺,飛散高度、飛散距離與著地點的地質情況及煙囪觸地速度有關。對飛濺物應慎重考慮,這對倸證煙囪定向倒塌爆破的安全十分重要。
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