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广东省茂名石化公司炼油厂高120m钢筋混凝上烟囱的定向拆除爆破

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广东省茂名石化公司炼油厂高120m钢筋混凝上烟囱的定向拆除爆破

(广东宏大爆破工程有限公司)

1)工程概况

广东省茂名石化公司炼油厂两座高120m钢筋混凝土烟囱,即三、四部炉烟囱及沸腾炉烟囱需爆破拆除。三、四部炉烟囱底部外径10m,顶部外径5m。壁厚50cm,底部40m为双筋,外立筋忆5mm,内立筋小mm。40~120m高程为单筋。内衬为单层耐火砖,隔热层厚5cm,自重4809t,重心高度45m。沸腾炉烟囱底部外径12m,顶部外径3.2m,壁厚50cm,全高为双筋,底部外立筋φ25mm,内立筋φ4mm。内衬为单层耐火砖,隔热层厚5cm,自重3725,重心高度38m。筒体20m处上下不同坡度两座烟囱整体良好,无腐蚀开裂现象。两烟囱均有全髙一侧定向倒塌场地,但偏转不能超过10°

2)爆破方案爆破参数

应用控制爆破拆除烟囱,最常采用的坍塌破坏方式为定向倒塌,其次是原地坍塌。因本工程在烟囱一侧有倒塌场地,故采用定向倒塌爆破拆除方案

三、四部炉烟囱采用正梯形爆破缺口,缺口对应的圆心角为231°,缺口高度3m。缺口两端预开定向窗,定向窗夹角因筒壁原有孔洞及倒塌方向限制,只能为38°。定向窗内立筋切除。炮孔深度l=37~38cm,孔距a=30cm,排距b=30cm,单孔装药量q=150g。导爆管雷管同段起爆。采用导爆管三通交叉闭合网路。在分析三、四部炉烟囱施爆资料的基础上,为使沸腾炉烟囱倒塌更平稳、落点更准确,将沸腾炉烟囱缺口对应圆心角减至220.4°,定向窗夹角减至20°。缺口高度、形状及爆破参数和起爆方法与三、四部烟囱相同。两烟囱爆破缺口形式见图12-1预留支撑部位在一定长度内的外立筋,隔一根切断一根。施爆前,在倒塌中心部位进行试爆。经计算,开设定向窗、倒塌中心部位试爆、切断筒体预留支撑部位的一部分外立筋后,烟囱的稳定性有充分保证。

图12-1爆破缺口示意图(尺寸单位:m)

图12-1爆破缺口示意图(尺寸单位:m)

3)爆破效果

1995年12月和1996年1月,广东宏大爆破工程公司成功地拆除了两座高120m的钢筋混凝土烟囱。两座烟囱均没有可见的下坐,缺口上下闭合也较平稳,振动测试时,只测到爆破、触地两段,这与有些烟囱测出“三段”振动不同。表明这两座120m烟囱倒塌是平稳的。三、四部烟囱着地处有一部分是含水堆积土,触地时溅起物横向飞溅近240m,沸腾炉烟囱顶部冲击地面时,将25cm厚混凝土地坪砸碎并穿入其底部泥土中达1.4m深,距筒体边缘7m远处混凝土表面有裂缝。原地面堆放的一个2m×1m×0.7m铁配电柜因受冲击飞上邻近二楼阳台,φ200mm、长1.8m的钢管及长2.5m、20mm×200mm角钢飞上三楼阳台,部分泥土及混凝土碎块飞上三楼顶

4)技术点评

拆除高度120m的钢筋混凝土烟囱当时在国内尚属首次。两座120m钢筋混凝土烟囱的定向爆破拆除成功,在设计、施工及安全等各方面为类似工程提供了重要经验。

(1)烟囱爆破倾倒过程可分为三个阶段:断裂微倾、初始倾倒和加速倾倒。初始倾倒阶段是烟囱是否平稳倒塌的关键阶段,而这取决于爆破缺口长度与定向口的夹角。对于一般钢筋混凝土烟囱,缺口对应圆心角以210°~20°为宜,定向窗夹角应从小于20°逐渐向大角度过渡为合适。这一点对于保证烟囱的定向倒塌是极其重要的。

②)烟囱触地塌落振动强度要高于爆破振动。触地振动的计算,目前尚无一个理想的公式可以肯定:计算时如考虑到烟囱分阶段落地成线状逐点连续接触的过程,可能更符合实际。

(3)烟囱倒塌落地时,会产生一定程度的飞溅,飞散高度、飞散距离与着地点的地质情况及烟囱触地速度有关。对飞溅物应慎重考虑,这对倸证烟囱定向倒塌爆破的安全十分重要。


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