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烟囱、水塔的拆除施工

烟囱、水塔是属于高耸的构筑物,它们的拆除施工可参照房屋建筑拆除施工的相关要求。在现场条件许可的情况下,应优先采用机械拆除法或爆破拆除法进行拆除施工,施工速度快,拆除成本低,亦比较安全。

1.烟囱的拆除施工

烟囱有砖砌烟囱和钢筋混凝土烟囱以及少量的钢管烟囱几种类型。本节主要介绍砖砌烟囱和钢筋混凝土烟囱的拆除施工。具体操作前,应编制详细的施工组织设计或专项施工方案,并认真做好书面技术交底工作。

(1)人工拆除

当拆除施工现场场地狭小,周围又有建筑物影响,难于用机械拆除法或爆破拆除法进行拆除施工时,宜采用人工拆除法进行拆除施工。

人工拆除法通常在外围搭设封闭脚手架,操作层应满铺脚手板并设有踢脚板和护栏,外围满挂密目阻燃安全网,操作人员站在脚手架上用榔头(锤子)、撬棍或风镐进行拆除施工,拆除材料从烟囱内下落,在烟囱底部朝门的方向设置一块斜板,下落的拆除材料自动滑出门外,以便及时清运。

对于钢筋混凝土烟囱的拆除施工,脚手架上尚应设置切割钢筋的风割设备和下吊钢筋的吊杆设备。

在夏天雷雨季节进行人工拆除施工时,脚手架上应有防雷装置。

本网站本章第四节实例二,介绍了马鞍山钢铁股份有限公司不搭脚手,用简易方法一吊篮法,成功的用人工方法拆除了5座砖烟囱(一座高50m,—座高45m、一座高55m),取得了投资少、速度快、安全可靠的效果.值得参考借鉴。

(2)机械拆除法

当拆除施工现场较宽阔,亦可采用机械拆除法进行拆除施工。机械拆除法主要在烟囱根部用镐头机捣出一个切口,破坏烟囱自身的静力平衡,当切口达到一定程度时,烟囱在自重作用下将产生失稳,使烟囱向着预定的方向整体倒塌。

机械拆除施工速度快、成本低、比较安全。如某地用机械拆除一砖烟囱时,仅用了两个多小时就将其安全放倒。镐头机捣出的切口形状如图4-39所示。

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图4-39烟囱根部的切口位置

采用机械拆除法施工时,需要注意的是应有专人指挥,镐头机所捣的切口应由小到大,逐渐向两边伸展,边捣边观察,不应一次捣到位。同时,在烟囱整体倒塌的落地瞬间,对地面会产生 一定的震动力,对周围一定范围内的危旧房屋和地下管线因瞬间震动过大有可能产生不利的影响,为此,应采取一定的安全措 施,如在倒塌方向挖设防振沟,或在倒塌地面铺设一定的松散材 料以及事先对危旧房屋作适当的加固等措施。

施工前应收听天气预报,注意拆除当天的风向和风力大小。

(3)爆破拆除法

1)钢筋混凝土烟囱爆破

钢筋混凝土烟囱爆破是应用炸药爆掉烟囱的部分根部结构, 破坏烟囱自身的静力平衡,造成失稳,由烟囱自重产生的弯矩, 将烟囱未爆区根部的钢筋拉断,使其沿设计方向倾倒或塌落。按 其破碎方法分为定向倾倒,折叠式定向倾倒与原地坍塌三种,使用最多的是前一种,后两种技术复杂,只在没有倾倒场地条件时才使用。

定向倾倒爆破是在烟囱倾倒方向根部打炮孔,炮孔沿烟囱筒体圆周长的2/3范围内设置,呈梯形布置,高度1.5m左右,使爆破形成一梯形与三角形组合或梯形切口,切口下部与基础平, 并使倾倒角(图4-40a、b)并在烟囱倾倒背面切断部分立筋。施爆时分两段进行,首先即发起爆,形成三角初始切口,第二段迟发起爆形成梯形切口,一旦爆破形成切口后,其预留段的抗压和抗剪强度低于轴向压力和切向推力,整个烟囱将下落并定向倾倒。

如烟囱根部直径较大,或有两个烟道口,亦可两侧各先预开 一个梯形或楔形窗口,预爆后烟囱仅靠四块板体支撑(图4-40c) (每块宽不少于1.5m),总体施爆时,再爆破倾倒方向两块板体。 由于开了窗口,应对预爆后烟囱做强度验算(用板块失稳公式换算)。计算时除考虑烟囱自重外,还应考虑最不利方向上最大风力(按0.5kPa计)作用以及不爆破块体的失稳程度,保证爆前

图4-40钢筋混凝土烟囱爆破安全,爆后失稳。


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(a)三角形梯形组合切口;(b)梯形切口;(c)预爆窗口

1一保留截面;2—切口; 3—预开窗口; 4—倾倒方向

2)砖烟囱爆破

砖烟囱强度较钢筋混凝土烟囱低,采取折叠式定向倾倒,设计不易控制定向性,一般都采取整体定向倒塌,使冲击地面后解体。爆破位置设在烟囱的根部,以利按拟定方向倾倒,爆破范围应大于或等于筒身爆破截面处外周长的2/3〜3/4,炮孔位置以放倒方向中心线为基线,分別向两侧均匀布设钻孔,一般采取两排交错排列或设三排呈梅花形排列,孔距视烟囱壁厚而定(图 4-41)。一般上、下两排之间的排距为400〜450mm,最低一排距地面0.5〜1.0m,倒塌方向比另一侧低0.5m。水平的孔距: 当筒壁为一砖半厚时,为350〜400mm;当二砖厚度时,为 400〜450mm;当二砖半厚时,为450〜500mm;当三砖厚时, 为500〜550mm。孔径一般为40〜50mm。孔深取(0. 65〜 0.85) (6为壁厚)。钻孔采用大直径手电钻,钻孔方向与砖墙垂直,要求深度、水平方向一致,使爆破力量合理分配。采用硝铵炸药、电雷管起爆。每个孔的装药量:当壁厚一砖半时为

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图4-41砖烟囱爆破

1—保留截面;2—切口; 3—倾倒方向;r1、r2一烟囱放倒后散

落范围半径;H—烟囱高度;D—烟囱爆破位置的筒壁外直径

0.23〜0.26kg;二砖时为0.31〜0.37kg;二砖半时为0.40〜 0.45kg;三砖时为0.48〜0.50kg。将雷管分两组引爆,相隔时间为1 10s左右,雷管为并联电路。起爆时,破坏烟囱围壁的一 半以上,使重心落入被破坏空隙处,靠烟囱本身自重定向翻到 90°塌落,散落范围约水平成60°角,半径等于烟囱实际放倒高度H的1.2〜].3倍,后背散落范围为1.1倍筒身处外直径。为了使倒塌方向准确,并可附加钢绳牵引,使之按预定方向倒塌。图 4-42所示为某地40m高砖烟囱采用定向倾倒爆破拆除施工法施工时,摄下的四个爆破瞬间镜头。

2.水塔的拆除施工

水塔和烟囱有很多相似之处,都是独立的高耸构筑物。但由于水塔的水箱体形较大,重量也重,又位居塔顶高位,所以水塔拆除施工的难度要比烟囱拆除施工大得多。水塔的塔身结构有砖

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图4-42某地40m砖烟囱进行定向倾倒爆破的四个瞬间

砌和钢筋混凝土两种,水箱则有钢筋混凝土水箱和钢板水箱两种。水塔的拆除施工也应根据拆除现场的环境情况,选择合理有效的拆除施工方法。并在拆除施工前,详细编制施工组织设计或专项施工方案,并认真做好书面技术交底工作。

(1)人工拆除法

当拆除施工现场环境狭小,周围附近有民房建筑,很难采用机械拆除法或爆破拆除法进行拆除施工时,宜采用人工拆除法进行拆除施工。

人工拆除法通常在外围搭设封闭脚手架,脚手架的外围尺寸应是水箱外围尺寸加操作层宽度(700〜1000mm),脚手架的搭设高度应比水箱竖壁的上边线高出1. 50m。施工操作层应满铺脚手板,外围满挂密目阻燃安全网。脚手架操作层的外围立杆上还应设有护栏和踢脚板。

采用人工拆除法拆除水塔的施工顺序如图4-43所示。施工操作人员通常站在脚手架上用鄉头、铁撬棍或风镐进行拆除施工,拆下的材料从水箱底面的下料口(事先在水箱底面上敲2〜3个下料口, 周围应有安全围栏)落入水塔筒体内。筒体底部朝门的方向设置一快斜板,下落的拆除材料自动滑出门外,以便及时清理外运。

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图4-43 人工拆除法拆除水塔施工顺序

由于拆除施工中水箱钢筋和筒体钢筋需要切割和下吊落地, 所以脚手架上应有风割设备 (氧气瓶放置地面上, 由专人看管) 和吊杆设备,但在吊运操作时,应有专人指挥,上下密切配合。

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图4-44  拆除水塔外形图

在夏天雷雨季节施工时, 脚手架上应有防雷装置。比较简便的方法是将水塔原有的避雷针系统临时移至脚手架上,并随拆除进度逐步下降。

下面介绍某水塔人工拆除施工概况:

1)工程概况

该水塔于20世纪80 年代建造在居民小区内的一个钢筋混凝土水塔,塔身高35m,直径(外围) 2.2m,壁厚 0.22m,用滑模方法施工。 水箱外围直径13.5m,壁厚 0.20m, 系在地面预制后整体提升到塔顶,用铁锲和圈梁固定。外形如图4-44所示。

由于供水方式的改变,该水塔已废弃多年,遂决定予以拆除。

水塔东临小区主要道路,南临次要道路,东、南两面都有临 街平房商店。小区次要道路上,早、晚还设有居民临时菜摊,现场情况较为复杂,如图4-45所示。

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图4-45水塔周边现场情况 1—水塔;2—临街门面营业房;3—人行道;4一原水塔用房,现为施工临时用房 A、B、C、D-双层防护棚搭设范围

2)脚手架及防护棚搭设 ①搭设材料:

a. 钢管:采用料8X3. 5mm钢管。所用钢管应经质量检查, 凡有变形、裂缝、挠曲等缺陷的,一律剔除。

b. 扣件:采用与48配套的系列扣件,质量符合《钢管脚手架扣件》的规定。

c. 安全网:平网、立网均采用省安检站准用推荐产品,有合格证、推荐使用证和准用证。

d. 脚手板:采用竹笆片与木脚手板。

②脚手架搭设:

脚手架围绕塔身做八角形搭设,八角形外圆直径为:

D = B + 2b = 13. 5 + 2 X 0. 75 = 15m 

式中B——水箱外围直径:

h——操作层宽度,取0.75m。

a.立杆布置:圆的内接八角形边长经计算为5. 74m,采用5 根立杆.间距为1.435m,符合规范要求。立杆以塔身为中心做放射状布置,如图4-46所示。

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图4-46脚手架立杆布置图

b. 纵向步距采用1.8m,横向相互连接拉结.底脚处设扫地杆一道,每个八角形外边都设有剪刀撑一直到顶。在整个八角形脚手架内部,在四面十字对应位置,在放射形立杆之间各设置一道之字形斜撑,也一直到顶。

c. 在高度方向围绕塔身设置5道十字形紧箍卡,并用木楔刹与塔身筒体刹紧,以保证脚手架的稳定、安全。

d. 底层和操作层满铺脚手板。操作层外立杆设有护栏和踢脚板。顶部6m高外围用密目安全网作全封闭。整个脚手用竹笆片和木板搭设三层休息平台和一座斜道,遇有紧急情况时作安全通道使用。

e.立杆底部应穷实,并垫通长木板。

③防护棚搭设:

a.防护棚搭设范围:如图4-45中A-B-C-D范围,东边一搭至小区主要道路西边路牙;南边一将小区次要道路满堂搭设;西边一搭至围墙边。

b.防护棚形式:用双层脚手架双层竹笆片铁丝扎紧,上下两层间距60cm。

c.临街商店房处理:对东南两面临街商店房的处理,因商店系平房,将脚手架横杆跨过屋面,在商店房前、后设立杆,并做加强处理。在屋顶以上做正常搭设。

图4-47为正在搭设中的脚手架和防护棚外形图(从东南方向观看)。

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图47正在搭设中的水塔拆除施工脚手架和防护棚外形

3)主要施工机具、设备

①风搞:2台(套);

2小型破碎机:1台

③风割设备:1台(套)

④垃圾专运车:2辆;

⑤灭火器:4只(干粉、泡沫各2只);

⑥安全带:12套;

⑦通信设备:对讲机一台套;

⑧其他常用人工拆除工具:若干。

4)拆除施工顺序

按图4-43所示人工拆除法施工顺序进行拆除施工。

5)劳动力组合(略)

6)施工进度安排

总工期定为28个日历工作日.分阶段进度要求如下:

①第一阶段:周围居民协调、搭设脚手架(含方案安全论证):10个工作日;

2第二阶段:水塔内管线等附属设施及塔顶水箱拆除:5个工作日:

③第三阶段:塔筒结构拆除直至脚手落地:8个工作日:

④第四阶段:拆除基础、脚手材料运离、垃圾清理、环境恢复等:|个工作日;

⑤第五阶段:业主验收1个工作日。

7)主要安全措施

①施工前.对参加该工程施工的所有施工操作人员和管理人员进行一次安全技术交底和岗前安全教育,明确各自职责和要求.坚持按国家规范和操作规程进行施工操作,杜绝野蛮施工。

②所有施工操作人员持证上岗。高空作业人员进行一次体检。

③全体施工管理人员都要办理人身意外伤害保险,高空作业人员要买加强险。

④操作层上下6m范围内用竹笆片及密目安全网做封闭围护,防止拆除材料乱溅下落伤人。

⑤在操作层上进行拆除施工时,操作人员应在水塔周围对称位置进行,使脚手架均衡受力。风镐方向由外向内,使拆除材料向塔筒内坠落。对散落到脚手架操作层上的材料,应及时予以清理。

⑥由于施工时期正值夏季高温,作息时间采用抓住早、晚两头、中午加长休息时间的做法。塔上塔下都备有人丹、十滴水、K油精以及大麦茶等防暑降温用品,做好防暑降温工作。此外,

工地办公室还设有医药箱,备有常用药品等物。

派专人负责地面周围的安全警戒工作.及时处理与周围居民和行人的矛盾事宜。

收听天气报告,6级以上大风天以及雷雨天气,停止施工作业。

编制好应急预案,并落实好各项相应事宜。

8)文明施工措施

每天清运拆下的混凝土、砂浆等废弃物做到日产日清,及时运至垃圾场处理。装车前,用水喷湿,以减少粉尘飞扬。

拆除施工中.风镐噪声较大。施工中严格按规定在作息时间内施工。

进人施工现场的人员要衣着整洁,严禁赤膊和光膀子进行施工操作。上班前不准饮酒。

尽力保护施工现场原有的树木和绿化。

(2)机械拆除法和爆破拆除法

水塔的机械拆除法和爆破拆除法,适用于施工场地较为宽阔的情况下采用,其拆除操作要求和具体安全措施,可参照烟囱的机械拆除法和爆破拆除法。由于水箱体形大、重量重、重心高,倒塌时对地面的瞬间震动力较大,对周围建筑物和地下管线有一定的影响,因此,拆除施工前应进行安全验算,并采取一定的减震措施.确保周围建筑物和地下管线的安全。



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