120 m不对称烟囱定向拆除爆破技术

电厂1号～3号机烟囱建成于1988年，300号钢筋混凝土结构，高120 m，最底部外径为10 m。0～20 m高度，壁厚50 cm，双层钢筋网，主立筋为中22，纵横间距20 cm；20 m以上外径按江2．5％缩小，壁厚28～18 cm，单层钢筋网，主立筋为西16～①14，顶部外径为4.1 m。烟囱0～2 m高度上有两个对称的出灰口，出灰口的宽度都是1.6 m；烟囱7.5～9.8 m高度上有3个烟道口，每个烟道口的宽度都是2.2 m；烟囱内部3.7 m高度有80 t重炉碴混凝土的灰斗结构，且3～20m高度有100 t重的“Y”形烟道隔墙，灰斗和“Y”形烟道隔墙由底部井字梁和4根立柱支撑。从烟囱的总体结构分析有一条近南北方向的对称轴线，但要求烟囱倾倒方向线与此对称轴线向东偏转18°，所以烟囱倾倒方向线上结构呈不对称。又根据计算烟囱总重为2 440 t，烟囱重心高度在43.4 m处。
    从平面图上看烟囱位于厂区东侧，烟囱倒塌中心线东侧离欲保护的输油管道仅18 m，西侧离4号、5号机主厂房和油泵房分别为20 m和14 m，南侧离欲保护的二层楼房(化水池)约35 m，北偏东侧是烟囱倒塌方向，环境相当复杂，见图l所示。根据现场踏勘测量及图中标设，烟囱仅有16°夹角的倾倒范围。总之，该烟囱爆破的特点为倾倒方向范围狭窄，烟囱内部结构不对称于倾倒方向线，烟囱简体施工质量较差，工程难度大，风险高。

2．爆破方案

    根据现场环境条件，烟囱倾倒方向选择北偏东42°。允许倒塌范围仅有±8°的扇形区，所以要求定向精度很高。采用底部切口一次定向倾倒爆破方案。我爱搞-52Gppt|www紅桃一起草17c.com|红桃9257

底部爆破切口的方案是详细分析灰斗结构后提出的。其主要思想是烟囱底内部3 m高度内仅有4根立柱，通过验算，4根立柱可预先炸除，改为中心1根砖柱支撑三叉梁能保证上部灰斗结构的稳定，这样底部切口高度内并无复杂的不对称结构，另外底部预留部分虽然有不对称的出灰口，但可采取一定措施来纠正对称性，而且国内有多个高烟囱底部爆破切口定向倒塌的成功经验和实例。底部爆破缺口施工较为方便，切口精度容易保证。但灰斗内余灰、炉碴、混凝土和钢斗等必须预先清除，背后出灰口应封堵，预处理工作较多。下面对底部切口爆破的具体参数作如下详细介绍。

3．爆破切口形状、大小

    因烟囱一次定向倒塌高度为120 m，周围环境复杂，所以必须准确控制烟囱的倾倒方向，确保左右偏差不得大于5°。根据以往多次爆破拆除烟囱的经验，采用倒梯形切口，切口长度不大于烟囱筒身外周长的0.6倍时，倾倒方向比较准确。本次爆破切口形式采用倒梯形复式切口(图2)。实际切口长度取烟囱外周长的0.6倍。切口对应圆心角为216°。切口位置设置在0.5～2.6 m高度处。当切口闭合时烟囱已倾斜19°，重心已移出烟囱基座以外9.1 m，所以2．1 m切口高度足以保证烟囱倾倒。切口高度过大，切口闭合时烟囱倾斜速度已很高，切口闭合的冲击反力很大，若切口稍有偏差就容易使烟囱倾倒方向偏斜。