摘要：本文结合广西272地质队住宅区内水塔爆破拆除工程及广西防城港市盛隆冶金有限公司爆破拆除工程实例，分析了在复杂环境下钢混结构水塔、烟囱爆破的施工技术，并给出了爆破过程中的安全管理对策及防治措施，从而为今后在复杂环境下烟囱、水塔等爆破拆除工程提供一定的技术性支持。
关键词：烟囱；水塔；定向爆破；安全管理；防治措施
1、工程概况
广西272地质队住宅区内有一修建于上世纪80年代的水塔，在2016年3月份开始停止供水，对周边环境造成一定安全隐患，需进行爆破拆除。该水塔高约32米，下部直径2.4米，上部扇形直径为10.6米，壁厚为19厘米，属于钢混结构，所处地形比周边高出7~12米，水塔距离北面边坡不到4米。周边环境为水塔北面及东面为一个汽配城，人流、车流不大，易于实施安全警戒，西面为272地质队职工住宅楼，南面为地下水仓和水塔值班室及简易铁皮房等，总体环境比较复杂。
广西防城港市盛隆冶金有限公司烟囱爆破拆除工程，待爆破烟囱位于厂区内，相关尺寸参数：砼烟囱底外径10.36m、底内径9.4m，钢筋砼壁厚0.48m；烟囱顶外径2.78m、顶内径2.6m。烟囱主要实物量：烟囱室外地坪以上砼946m3、烟囱内衬砖砌体528m3、烟囱隔热矿渣245m3、烟囱筒身钢筋149吨、烟囱附属钢结构拆除约11吨。要求定向爆破拆除。
120m高钢筋砼烟囱位于3#、4#烧结主厂房的西面，东临厂区道路，距离1#、2#烧结厂房18m，东面均为待拆除(或已拆除)的旧厂房及其附属建（构）筑物，北面距离43.6m为一架空的煤气、氧气、氮气、电缆管道通廊，架高约3m，南面距离76.5m为在用的生产厂房。综上所述，该拆除工程环境较为复杂。
2、爆破工艺和施工方法
2.1 方案介绍
广西272地质队住宅区内水塔爆破拆除工程，周边环境较复杂，对爆破施工安全要求高，且倒塌方向有限，由于西面距离民房较近，虽然具备倒塌的条件，但是风险较大。经过和水塔权属企业272地质队商定，可将南面部分铁皮房拆除，并将值班室与地下水仓进行拆除，在平整之后可使场地的长度延长到45m，具备倒塌条件。为确保施工工期和质量安全，确定选择向南定向倾倒的爆破控制方案。广西防城港市盛隆冶金有限公司烟囱爆破拆除工程，由于烟囱所处环境比较复杂，定向倒塌空间狭小，根据现场环境条件，拟采用向东定向倒塌爆破方案。
2.2 施工技术
2.2.1 水塔施工技术
（1）预处理。为保证水塔可以依据设计需要向预定方向倒塌，在爆破之前，应对水塔的局部位置根据设计需要采用机械、人工等方式进行切割、清除。本次爆破预处理主要是按照爆破切口的布置，使用凿岩机凿出定位窗，并在爆破装药前用氧割爆破切口外层钢筋。
（2）钻孔施工。钻眼前应根据爆破设计对炮眼在爆破体上进行标记，并且，为了防范实际和设计偏差，在标孔时需校验实际构件尺寸与最小抵抗线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆施工人员严格按规定进行打眼，不可任意改动孔眼位置，在打眼时若遇见钢筋则应在最小抵抗线的竖直方向上稍作移动，躲开钢筋。在完成钻眼后应清理干净，再对炮眼进行逐个检验，发现不合格炮眼应立刻进行修整。炮孔位置如图1所示。
（3）装药与堵塞。药包加工，按设计分割炸药，并绑好起爆雷，制作药包要选在专门的安全场所进行，并由专人负责领取。装药应按照设计分装药包，用木炮棍将药包送进孔底，并轻轻冲实，装药场地禁止烟火。装药时应派专人监管。用粘土做好炮泥进行堵塞，堵塞时不要用力过猛冲击炮泥，炮泥应填满、堵实，堵塞时应避免雷管由药包脱落。
（4）连线。本次爆破根据实际条件，采用1段非电毫秒导爆雷管簇联起爆，一般15发一簇，然后用2发导爆雷管反向绑扎，接着再以一发导爆雷管捆扎，对导爆管雷插进击发针，之后再将起爆器与爆破母线相连。
（5）防护。对于爆破位置，应铺盖上三层竹笆，并绑扎铁线加以防护，在外层再用废旧地毯覆盖并绑扎牢固，以对飞石飞溅区域进行控制。在采用覆盖防护时应对导爆管的线路进行谨慎保护，不可存丝毫大意，覆盖之前先铺垫厚10㎝左右的方木，以便竹笆与爆破体之间有一定的孔隙。为了保证防护体的质量，每层防护体单独用铁线绑扎，上、下两度。
（6）起爆。爆破站设在水塔西面约100米的安全地方；爆破前所有工作都完成，爆破负责人逐一核实各警戒岗位处于安全状态，向指挥部报告准备完毕后，由爆破总指挥按预定的时间下达起爆指令。
2.2.2 烟囱施工技术
（1）爆破参数设计。设置爆破缺口于烟囱的底端，在缺口两侧开设定向窗，并在倒塌中心线位置开设定位窗，缺口形状呈正梯形，定向窗设为三角状，定位窗为矩形。炮眼间距的设计应根据钢筋混凝土层的厚度以及最小抵抗线计算而得。因烟囱外壁存在紧密分布的配筋，且内壁存在耐火砖层，孔深取 l=35cm。根据经验，爆破缺口尺寸高度一般为H=(3.0~5.0)δ，对于该烟囱，因考虑缺口是正梯形，取缺口高度为16.8m。经计算，总的装药量约40kg。
（2）施工技术要求。施工前，技术人员先根据施工要求进行放样、测量，并标记倒塌范围、方向，布置好定位窗、定向窗和炮眼的部位。技术人员在开设定位窗、定向窗中，应通过风镐开凿，不可用液压冲击或爆破作业。炮眼开完后，先以氧割断开定位窗、定向窗钢筋，之后进行装药，认真装药，并保证堵塞的质量，炮泥需堵紧、堵满。覆盖防护中，应将成簇导爆管引至覆盖防护层以外外置，覆盖防护层内部以软质材料堑好，避免导爆管因受压而破坏，防护层的外面以铁线扎紧，等准备完其它环节后方可与电雷管连接起爆。
图1爆破网络示意图
3、安全管理及防治措施
3.1 爆破安全及盲炮处理
在水塔、烟囱爆破拆除时的主要危害因素有飞溅飞石、爆破振动、冲击波、塌落振动等。本爆破工程周边环境复杂，爆破时必须采取严密覆盖等防护措施，设计飞石控制在周边特定范围内。经计算验证，爆破振动、冲击波、塌落振动很小，不会对周边环境造成较大影响。在出现盲炮时，应对现场立刻进行封锁，根据原操作人员装药过程中的实际情况，查找引起拒爆的因素，并制定相应对策进行处理。盲炮处理过程中，不相关人员不得入场，并在安全区边界进行警戒。此外，盲炮在处理时应由专业技术人员进行指导，做好技术交底和安全教育工作，通过经验丰富的爆破人员严格依据操作程序实施处理，以确保安全。
为了减少爆破振动及塌落振动给周边带来的影响，现场主要采取了在预定倒塌的位置，表土原有的钢筋混凝土建筑物、砖块等刚性的东西以及杂草、树木清理干净，并向下挖松2米深的土方的进行减震，把水塔的塌落振动减少到最低。
烟囱爆破拆除工程减震措施，主要是采取堆2米高的土埂，在土埂的上面另加两层人工麻包袋土方，最大限度防止出现倒塌后的二次飞石飞溅的现象，在预定倒塌的位置在爆破实施前还铺设一层密目网。
3.2 爆破警戒
（1）警戒范围。本次爆破虽采取了严密的覆盖措施，然而为避免飞石飞溅的伤害，在起爆时需强化警戒。同时，还要采取以下技术措施：严格设置孔位；对堵塞状况进行认真检查，确保堵塞的长度超出最小抵抗线大小；堵塞应连续、密实，防止夹有碎石；按照《爆破安全规程》相关要求，浅孔起爆部分飞散体的安全警戒范围应不少于300m，根据设计要求来确定覆盖措施。因待拆除水塔处于小区内，人员及车辆容易警戒。本次安全警戒范围设计为100米范围以内，在此范围内不允许有人员、车辆和设备滞留，无法撤离的要采取保护措施。
（2）爆破警戒措施。起爆站设在待拆水塔的西面距爆破点大于100m的安全地点，起爆时间根据进度、安全需要确定。现场警戒从炸药进场开始，布置人员现场进行警戒看护；起爆前20min，安全区内的设备、人员等全都应撤出，无法撤出的应实施近体保护措施；在爆破区的各通道口处设立警戒岗，并分别派两人进行警戒。在警戒解除信号没有发出前，所有警戒人员不得擅离岗位，且无关人员不得入内。指挥员和各个起爆站、警戒组以旗语、对讲机联络。
4、结论
2016年6月24日下午16时，在南宁市公安局、江南区公安局、城管局的协助下，饮用水塔起爆完成。起爆后，瞬间产生爆破切口，水塔依预设方向缓慢倒下，在2s后约5°倾斜，筒壁的支撑板破裂，水塔总体快速产生下座，在触地之后接着向预定方向倾倒，在5s后，全部倒塌在预设位置处，筒体碰撞地面未造成任何飞溅，且产生较小振动，筒体与倒塌轴线偏离角度较小，筒体未解体，保持完整，伞形水箱全部破碎。爆破过程达到预期效果，整个爆破安全、高效、顺利、圆满完成。
2017年8月11日下午17时在业主方广西盛隆冶金有限公司、当地公安局的协助下，成功对120米高钢筋混凝土烟囱实施爆破，得到业主的一直好评。
结论是广西地质队住宅区内水塔爆破拆除还是广西防城港市盛隆冶金有限公司烟囱爆破拆除工程，不同的施工现场，灵活采取不一样的防护措施，爆破实施都能达到预期效果，安全、高效、顺利完成。
参考文献：
[1] 中华人民共和国标准.爆破安全规程(GB6722-2014)[S]. 北京: 中国标准出版社, 2014.
[2] 李建彬, 葛怀, 李建设, 等. 超薄壁钢筋混凝土水塔的爆破拆除[J]. 工程爆破, 2000(3): 30-32.
[3] 汪旭光, 于亚伦. 拆除爆破理论与工程实例[M]. 北京: 人民交通出版社, 2008.
论文作者:廖国成
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
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