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双色球基本走势图机选:復雜潮下的排氣筒爆破拆除

2016-12-29 09:15:43 責任編輯:崔瑋娜

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(沈陽肖應爆破有限公司,遼寧沈陽,110036)

摘要:待爆破拆除排氣筒高55m,處于撫順鈦業有限公司院內,現場十分環境復雜,為確保安全和工期,決定采用兩側偏南30°方向定向傾倒的爆破法將其拆除。

關鍵詞:煙囪;精確定位;措施;定向爆破

 

1工程概況

撫順鈦業有限公司生產改造,現將廠區內一座氯氣排氣筒拆除。為確保安全和工期,決定采用爆破法將其拆除。該排氣筒高55m,排氣筒底部直徑在標高+0.5m處為5.5m,周長17.3m,復合壁厚0.54m。外層為現澆鋼筋混凝土結構,壁厚度均為30cm厚,內襯(防腐層)為24磚到頂,兩層之間沒有空隙。在東北和西南方向各有同樣大小人孔一個,其高寬為1.3m和0.8m,在排氣筒內部有擋風墻(返風墻),為24磚墻,高2m。排氣筒位于廠區南側,排氣筒南側距土堤28m,東距空置廠房32m,北鄰廠內鐵路圍墻4m,墻外是兩條廠區鐵路,鐵路北側有氯氣罐和氯氣管道,西邊86m處有四個儲罐。周圍環境如圖1所示。

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2工程難點

2.1爆破重點及難點

由于周圍環境復雜,排氣筒北側距離23m處有氯氣罐,振動過大以及飛石、倒塌方向不準確都會造成氯氣泄漏事故。氯氣一旦泄漏會迅速擴散,防護困難,毒性極強,危害范圍廣,持續時間長,對社會影響大,大大增加了爆破的難度。要想成功爆破該排氣筒必須做好“三控” 才能確保氯氣罐的安全,一要保證煙囪倒塌的方向位置準確,二要保證爆破振動及觸地振動值小于安全允許值,三是必須控制飛石距離。

2.2爆破作業施工難點

被拆除的排氣筒內有殘留的氯氣,氯氣是一種有毒氣體,它主要通過呼吸道侵入人體并溶解在黏膜所含的水分里,生成次氯酸和鹽酸,對上呼吸道黏膜造成有害的影響。1L空氣中最多可允許含氯氣0.001mg,超過這個量就會引起人體中毒。所以在施工時給爆破施工增加了難度。為了避免施工人員中毒受傷,爆破作業人員作業時都配帶有防毒面具進行施工,并且進行輪流作業制度,2h一交班,防止氯氣中毒。

3方案選擇與設計

3.1方案選擇

根據排氣筒結構和周圍環境,現場只有西南側有一空場地適合倒塌,此方向可滿足倒塌要求。因此該排氣筒采用西偏南30°方向定向傾倒的爆破拆除方案。

若想煙囪爆破后倒塌方向及位置精準,首先要在待爆的煙囪上確定倒塌中心線,這是是否按設計方向及位置倒塌的關鍵。利用測距儀和全站儀等科學儀器在西偏南30°方向對煙囪倒塌中心線精準定位,確保倒塌方向及位置準確。

3.2爆破缺口及預處理

3.2.1  切口位置的確定

爆破切口位置以傾倒中心線為中心,在地面標高0.5m處設置倒梯形爆破切口。倒梯形有利于防止后坐。

3.2.2爆破切口長度確定

本次拆除排氣筒特點,外層是壁厚0.3m的鋼筋混凝土,里面緊套一個壁厚0.24m磚層(防腐層),中間有一道V型擋風墻,結構帶來的特點是自重大,里外強度不一。因此爆破圓心角不宜過大,根據實踐經驗選取圓心角220°。切口長度L=220°πD/360°≈10.6m,D取5.5m。

3.2.3缺口高度的確定

為了確保爆破缺口形成后排氣筒能夠順利倒塌,以便大部解體,根據大量的類似工程實踐,按經驗取炸高h=5.5δ=5.5×0.30=1.65m,排氣筒缺口高度取1.7m。

3.2.4定向窗的確定

為了確保排氣筒倒塌時定向準確,一般在爆破缺口兩側開定向窗。排氣筒定向窗底角α=40°,定向窗的底邊長為0.5m;爆破缺口中間開倒向槽,其高度為1.7m,寬為0.4m。圖2和圖3所示為爆破切口圓心角、定向窗、倒向槽位置示意圖,切口展開示意圖。

 1228111342.jpg1228111343.jpg

 

  3.2.5預拆除

  (1)爆破前將排氣筒上的避雷針、有礙施工的爬梯和與地面連接的一切設備割斷。

  (2)將定向窗人工拆除。

  (3)在梯形窗口中心線對稱掏槽。

  (4)內襯按開口形狀拆除。

  (5)擋風墻爆破缺口部分預拆。

3.3爆破參數設計[2]

  最小抵抗線為:

W=δ/2

外層(鋼筋混凝土層):W=30/2=15cm。

孔深:通常取孔深l=(0.65~0.68) δ,此次取l=270mm。

孔距:a=1.5W≈300mm;采用梅花型布孔。

排距:b=0.87a=260,取250mm。

單孔藥量:藥量由Q=qabδ,此次取q=1.4。

鋼筋混凝土層:Q=qabδ,取Q=50g。

3.4起爆網絡[3]

為確保爆破網絡的安全性、準爆性、科學性以及避免雜散電流等因素影響,此次爆破采用非電導爆管毫秒延期雷管,分三個段別起爆,控制一次單響藥量,減少振動。每個藥包放兩只同段別導爆管雷管,起爆網絡采用四通連接復式環形網路,提高網路的準爆性。

4全全技術措施[4]

4.1爆破振動計算[4]

質點峰值振動速度由下式確定:

v=K·K′(Q1/3/R)α

式中  R——爆破振功安全允許距離,m;

  Q——炸藥量.kg,延時爆破為最大一段藥量,取4kg;

   v——?;ざ韻笏詰刂實閼穸踩市硭俁?,cm/s;

    R——爆破中心到建筑物的距離,m,本設計R取32m;

K,α,K′——地震波傳播的介質的系數,根據工程實際,類比相關工程,K=250;α=1.8;

    K′=0.3

    v=0.34cm/s<2.8cm/s(一般磚房非抗震大型磚砌建筑物安全允許振速2.8cm/s)。

4.2塌落振動核算[4]

塌落振動速度采用以下公式計算:

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式中vt——爆破坍塌物觸地引起的地表振動速度,cm/s;

 R——坍塌物重心觸地點距建筑物的距離,取32m;

 M——坍塌物的質量,根據體積公式(πR2一πr2)H,忽略排氣筒上部變徑因素,排氣筒外徑5.5m,壁厚0.54m,高55m,M=ρv,估算排氣筒總質量1020t,觸地質量一般取總質量的1/3,即M=340t;

  g——重力加速度,m/s2,g=9.8m/s2;

  σ——地面截止的破壞強度,一般取10MPa;

  H——爆破坍塌建筑物重心落差,m,取18.5m;

  Kt,β——衰減參數,分別取Kt=3.37,β=1.66。

經計算得vt=1.34cm/s。

為了減小爆破觸地振動對周圍建筑物的影響,在爆破前,在倒塌范圍30m處用土堆成0.5m高,10m寬,15n,長的減振層,在土層上鋪墊草簾子防止煙囪倒塌時濺起飛石。

4.3飛石及振動的防護[4]

    根據中科院力學所實例資料分析得到公式為:

R=70K0.58=104m

校對結果:需對爆破飛散進行嚴密的防護,確保飛散物控制5m左右。為了防止爆破飛石造成損害,此次爆破采用的飛石防護措施主要用多層草簾子和鐵絲捆綁的方法防護。具體方法如下:

(1)防護范圍四邊要比炮孔范圍最少大于0.5m以上。

(2)上下層草簾子搭接長度不少于0.5m。

(3)每鋪3層草簾子捆綁一次,間隔0.5m捆綁一道鐵絲,要捆緊綁牢。

(4)上述操作重復5次即用15層草簾子,五層捆綁。確??刂品繕⑽鋝懷?m,確保周圍環境的安全。

(5)在北側圍墻上設置安全網作圍擋。

5爆破效果

在當地公安機關的配合下,排氣筒按照預定時刻實施了爆破。起爆后約3s,排氣筒按照預定的西南方向倒下,并準確地倒塌在了預定的范圍內,無爆破飛石出現,而且倒地振動非常小。

6結論

通過對55m高鋼筋混凝土排氣筒成功爆破拆除的實踐,得出以下結論:

(1)利用科學儀器精準定線,設定向窗、定位窗施工方法提高了在爆破目標倒塌方向及位置準確度。

(2)設置減振層能減小觸地振動10%~20%左右。

(3)近體防護可有效地控制飛石飛散距離。

(4)在減振土層表面覆蓋草簾、沙袋等材料,可有效地控制二次飛濺物。

參考文獻

[1]汪旭光,于亞倫.拆除爆破理論與工程實例[M].北京:人民交通出版社,2008.5.

[2]汪旭光,于亞倫.爆破設計與施工[M].北京:冶金工業出版社,2011.

[3]汪旭光,于亞倫,劉殿中.爆破安全規程實施手冊[M].北京:人民交通出版社。2004.

[4]吳騰芳,丁文,李裕春,楊莎.爆破材料與起爆技術[M].北京:國防工業出版社,2008.

摘自《中國爆破新進展》