摘要：采用定向控制爆破技术成功拆除了65米高钢筋混凝土烟囱，预先用爆破法开设定向窗和利用捆扎柔性防护材料控制飞石飞散，减小爆破震动并达到目的，取得了预期爆破效果。
关键词：钢筋混凝土烟囱；定向爆破；爆破拆除
Michelin Shenyang tire company hospital 65 meters high chimney directional blasting demolition
Hu Xiaoyan，Zhang Wensheng，LiChuangxin，Zhou Xu
（Shenyang Xiao Ying Blasting Engineering Co.，Ltd.，Shenyang 110136）
Abstract：the directional blasting demolition of 65 meter high reinforced concrete chimney by blasting method，pre opening directional window and use flexible flying flying control binding protective material，reducing blasting vibration and to achieve the goal，and achieved the desired effect of blasting.
Key words：demolition of a reinforced concrete chimney by Directional Blasting
一、工程概况
米奇林沈阳轮胎有限公司位于沈阳市经济开发区，院内进行厂区拆除，在拆除范围内有一座65m高的钢筋混凝土烟囱，为了保证安全且快速高效完成烟囱拆除工作确定采用定向控制爆破法将其拆除。
烟囱北侧距离沈新路383m，距离居民小区为207m；南侧距离厂区内彩钢厂房（未拆除）60m，距离商业一街231m；西侧距离洪湖一街143m；东侧距离无名路为112m，厂区院内无其他保护物，烟囱高65m，烟囱底部直径为5.32m，筒身壁厚0.3m，烟囱内衬0.36m；烟囱西侧底部有一出灰口，出灰口高为2.5m，宽为1.3m，出灰口上部为拱形，烟囱东侧有一灰口，宽0.8m，高1.3m已用砖封堵。烟囱为钢筋混凝土结构，表面未见风化。
二、爆破拆除技术设计方案
1、本次烟囱采取定向控制倒塌爆破拆除方案。根据烟囱周围环境及场地大小，在烟囱底部炸开一个切口，使烟囱向北偏东方向倒塌，利用捆扎柔性防护材料控制飞石飞散，减小爆破震动并达到安全快速又经济的目的。
2、爆破参数设计
（1）爆破切口参数设计：①、切口形状：根据现场烟囱结构及周围环境要求烟囱采用复式正梯形切口。
②、切口炸高设计：公式：
；根据上式得出结合工程情况取切口高度为1.8m，距离地面标高为0.5m.
③、爆破切口部位设计：烟囱采用定向倒塌设计方案一般是对其底部筒壁实施爆破。爆破范围是筒壁的周长
即：
式中：L-爆破部位长度 D-爆破部位筒壁的外直径 根据计算得切口长度取11.1m，所对应的开口角度为240°
④、定向窗的设计：定向窗的底脚一般选取
。三角的底边长为2～3倍壁厚，确定定向窗底边长为1m，底脚为30°
⑤、爆破预拆除：为使烟囱顺利倒塌，对于关键部位及对倒塌有影响的部分在爆破前采用人工、机械进行预处理；a、使用人工机械开设爆破切口两侧定向窗，要求开口角度正确，边线整齐。b、在东侧灰口两侧边缘用气焊割断3根竖筋，减小倒塌时的抗拉力矩c、割断筒身与地面连接的一切设施。
（2）爆破炮孔设计
1、爆破切口筒壁孔网参数 ①本次爆破炮孔直径为
②最小抵抗线：W=δ/2 =150mm（δ为壁厚）③炮孔间距：a=（1.2-2.0）W=180-300mm取300mm ④药孔排距：b=（0.8-1.0）a=144-300mm取300mm
⑤炮孔深度：L=（0.75-0.8）δ=225—240mm取240mm⑥炸药单耗：q=3.8kg/m3⑦单孔装药量：Q=qV=150g
烟囱爆破总装药量Q总=Q单x孔数=0.15x162=24.3kg
2、试爆：试爆的目的为了保证烟囱顺利倒塌，在爆破前要对炸药和雷管的性能进行试验，确定最终单孔药量，优化爆破参数。试爆区域：在爆破缺口范围内的出灰口两侧各2排孔。
（3）爆破网络设计：采用复式四通非电导爆管起爆网络，每个药包内放两个同段别的导爆管雷管。由于起爆网络采用孔内延期方式，因此传爆网络的连接就比较简便，使用高能电容式起爆器做起爆能源。
三、爆破安全校核
1、爆破振动安全校核 爆破振动速度根据下式计算：
式中：Q—最大一次齐爆药量，kg V—质点振动速度，cm/s R—爆心至保护对象的距离，m
k、α—系数，与爆破点地形、地质等条件有关系数和衰减指数。
k’—修正系数，取值在0.25—1 取值：k=50 α=1.65 k’=1
本次最大一段齐爆药量为24.3kg；根据计算上表计算得出爆破振动数据与《爆破安全规程》中表爆破振动安全允许标准对比，本次爆破工程产生的爆破振动不会对周围建（构）筑物产生影响。
2、爆破塌落振动安全校核
高耸的烟囱爆破倒塌落地瞬间会触地冲击地面，在地面内产生冲击振动效应，在拆除爆破高耸建（构）筑物时，冲击震动效应为重点监测对象。
根据中科院提出的公式：
，
式中：Vc—爆破坍塌物触地引起的地表振动速度，cm/s；R—坍塌物重心触地点距建筑物的距离，m
I—坍塌物触地冲量；M—坍塌物的质量，kg；G—重力加速度，m/s2；9.8m/s
H—爆破坍塌建筑物重心落差，m；本次烟囱总质量为 1450T，所以取m=1.45×106kg；塌落物重心取22m。经计算得：爆破坍塌物触地引起的地表振动速度与上表中进行对比结果显示本次烟囱爆破拆除不会对周围环境产生影响。爆破可以保证周围建（构）筑物的安全。
3、爆破飞散物安全距离校核
爆破飞石的飞散距离是划定爆破安全警戒范围的确定防护等级的主要依据。对拆除爆破飞石的飞散距离，目前尚无成熟的计算公式，大连理工大学对拆除爆破工程产生的飞石距离与单位炸药用量之间的关系：
式中：
—为无覆盖条件的下拆除爆破飞石的飞散距离，m
—为拆除爆破单位用量，kg/m3；计算得出在无覆盖条件下爆破飞石飞散物飞散的距离为142m，因此本次爆破采取飞石防护措施，将爆破飞石控制在安全允许范围内。
爆破安全措施：对装药部位用草帘（其他柔性材料）进行近体防护，每三层用钢筋进行捆扎三道，共计九层防护。严格控制飞石飞出对周围的建筑物产生危害。
四、爆破效果与分析
起爆后3s烟囱开始缓慢倾斜，大约19°时倾倒速度明显加快，整个爆破过程历时10S，倾倒方向准确，无后坐现象；爆破达到了预期目的，为以后爆破拆除其他烟囱提供了参考依据。
参考文献：
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[5]冯叔瑜.城市控制爆破[M].北京：中国铁道出版社，1996
[6]刘强、高振儒。烟囱定向爆破拆除的预处理方法[J]爆破，2001，18（3）：47-49
论文作者:胡晓艳,张温胜,李创新,周旭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
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