玻璃厂烟囱爆破拆除方案范文

年4月19日玻璃厂烟囱爆破拆除方案文档仅供参考烟囱控制爆破设计一、工程概况沙河市健新玻璃厂有座烟囱急需爆破拆除，河北云山集团工程爆破有限公司承揽此项目。该烟囱周围环境复杂，实施爆破拆除有一定难度。烟囱高50米，系石灰沙浆砌红砖结构，距自然地坪0.5米处的外周长C=12米，底部外壁厚0.5米，内壁0.12米。被爆烟囱周围环境复杂，距烟囱北侧5米处为煤气炉，西侧2米处为厂房，南侧10米处为配电室，正东方向场地开阔，便于烟囱倾倒。待爆烟囱周围环境示意图见附图。二、烟囱的爆破拆除方案优化选择爆破拆除烟囱最常见的方案有三种：一是定向爆破拆除；二是折叠式爆破拆除；三是原地坍塌爆破拆除。1．定向爆破拆除方案运用炸药的爆炸能量在烟囱底部，将烟囱筒壁炸开一定高度的爆破缺口，破坏其结构的稳定性，使其整个结构失稳和重心偏移，在烟囱自重作用下，形成倾覆力矩，导致烟囱按预定方向倾倒。实现定向爆破的先决条件是：在烟囱倾倒方向必须具备一定宽度的狭长场地，其长度不得小于烟囱高度的1.0～1.2倍，垂直于倾倒中心线方向的横向宽度不得小于烟囱底部外径2～3倍，钢筋砼烟囱1.5～2倍。优点：（1）设计与施工简单；（2）施工操作安全、快速、经济；（3）药孔和药量较少；（4）爆破缺口防护简便；（5）有利于缩短工期。缺点：（1）需要狭窄的爆破场地；（2）烟囱倾倒触地时振动大。2．折叠式定向爆破拆除方案对于定向倒塌水平距离不足的烟囱，一般采用折叠控制爆破拆除方法。折叠爆破首先要解决好折口的形式及碎块飞散的防护。折口的形式及其口长、口高与整体定向倒塌爆破切口相似，但为减少折口爆破部位的碎块飞散，有利于安全防护，其单孔装药量要比整体定向倒塌爆破少15-20%。折口处起爆前，一般采用有弹性材料捆绑围护。折叠爆破的爆破原理与整体定向倒塌爆破原理相同。所不同的是每一节的折口方向相反，起爆的时间顺序也不同。起爆顺序应自上而下实施，下节要比上节起爆时间延期1--1.5秒，最理想的现象是待上节倒塌至20°时即起爆下节，这样就能够使每节塌落时沿重心方向运动。每节倒塌至20°起爆下节，使上节下塌时形成后座力、重心力和前倾力。以重心力为中心，使其能沿中心线运动，互相形成折叠式。折叠爆破每一节的长度，应依周围环境而定，但应满足塌落物堆积的幅度（即散布面）和每节烟囱折叠下落触地后的滚动距离等条件。这些因素必须加以考虑，否则将会顾此失彼，造成不可弥补的失误。优缺点：不需要定向爆破中的狭窄场地，触地振动小，技术难度大，高空作业，危险大，成本高，工期长。3．原地坍塌爆破拆除方案原地坍塌能够与折叠爆破原理相似、方法相同，所不同的是每一节的长度相当短，几乎是一旦起爆，就会出现自下而上往下堆的现象，这与高大楼房等建筑物的原地坍塌爆破的原理是相似的，方法也是相同的。优缺点：适合于较小的场地要求，高空作业，其施工难度大，技术难度高，风险大。根据场地的实际情况，经过以上分析比较，此烟囱采用定向爆破方案为最优爆破方案。烟囱倒向的选择：根据烟囱周围环境情况，烟囱定向倒塌方向为正东方向。三、烟囱拆除爆破失稳倾倒机理烟囱类高耸筒式构筑物控制爆破倒塌机理为：采用控制爆破在高耸筒式构筑物底部某一高度处爆破形成一定尺寸大小的缺口，上部筒体在重力与支座反力形成的倾覆力矩作用下失稳，沿设计方向偏转倒塌。在烟囱定向拆除爆破过程中，当爆破缺口形成后，在缺口对面保留部分的圆环筒体称为预留支撑体。如果上部筒体的重力对预留支撑体的压应力超过了材料的极限挤压强度，则预留支撑体就会瞬时被压坏而使烟囱下坐，则上部筒体在重力和支座反力形成的倾覆力矩作用下，使预留支撑体截面瞬时由全部受压变为偏心受压状态。倾倒初期，预留支撑体截面一部分受压、一部分受拉。在承压区承受倾覆力矩引起的压应力和重力引起的压应力叠加，压应力呈边缘区最大、中性轴处为零的三角形分布。当最大压应力大于材料的极限抗拉强度时，预留支撑体上出现裂缝。当烟囱为砖结构时，随裂缝的出现，上部筒体将进一步倾倒，倾覆力矩增大，裂缝将贯通整个截面。对钢筋混凝土烟囱，当预留支撑本截面上的混凝土开裂后，钢筋将承担全部拉应力，此后钢筋在烟囱倾覆力矩的作用下受拉屈服，继面颈缩断裂。当爆破缺口闭合后，烟囱绕新的支点旋转并最终倾倒。由烟囱控制爆破倒塌的机理可知，爆破缺口是影响烟囱失稳倾倒的关键因素。烟囱倾倒须满足三个条件，一是烟囱爆破后倾倒初期预留支撑体截面要有一定的强度，使其不致立即受压破坏而使筒体提前下坐；二是缺口形成瞬间，重力引起的倾覆力矩必须足够大，能克服截面本身的塑性抵抗力，促使烟囱定向倾倒；三是缺口闭合后，重力对新支点必须有足够大的倾覆力矩，使其能克服烟囱剩余的塑性抵抗力。对砖结构烟囱，只要其重心偏出新支点，就能顺利倾倒；而对于钢筋混凝土烟囱，其重心不但要偏出新支点，而且重心相对新支点的力矩必须大于破坏截面的拉力钢筋所产生的力矩。四、烟囱定向爆破设计：根据甲方的要求及待爆烟囱周围环境的客观要求，既要确保周围建筑物的安全，又要安全顺利完成爆破拆除任务，决定采用定向倒塌的方式将烟囱爆破拆除，倾倒方向为正东方向，爆破缺口采用“一”字型，倾斜角为90度，布孔形式为梅花型，爆破缺口的下沿距自然地坪0.5米。爆破缺口的长度为该处烟囱周长的0.6倍。为了确保安全顺利地完成此次爆破拆除工作，我们采取了以下几个方面的措施：⑴精心设计优化爆破方案，可行性达100%；⑵准确确定烟囱倾倒方向：烟囱爆破拆除的定向倾倒中心线是确定爆破缺口的中心线的依据。在周围有可倒塌场地的情况下，爆破设计的烟囱定向倒塌方向原则上应尽量与烟囱结构的对称线一致。在施工现场要用测量仪器准确地把其方位标在烟囱的圆形筒壁上。确定了爆破缺口中心线后，应从中心线向两侧均匀对称布置炮孔，炮孔应指向截面的圆心；⑶严密采取防护措施，提高防护等级；在烟囱爆破缺口处，用草垫进行覆盖确保爆破烟囱时没有碎石飞出。⑷为了保证烟囱支承体不被损坏和定向准确，爆破前人工用风镐在爆破缺口两侧开设两个定向窗。烟囱缺口定向窗尺寸高为1.2米，宽为1.1米。⑸烟囱爆破时，为了确保爆破缺口连续性，爆前对爆破缺口内衬进行人工拆除。（6）爆破时，为了确保安全，需对烟囱周围避雷线，予以人工拆除。1、烟囱爆破参数设计（1）爆破缺口长度L=0.6C=0.6×12=7.2m（2）最小抵抗线h=1/2B=0.5×0.5=0.25m（3）炮孔深度L=0.7B=0.7×0.5=0.35m取0.4m（4）炮孔间距a=0.9L=0.9×0.4=0.36m取0.4m（5）炮孔列距b=a=0.4m（6）爆破缺口高度H=（1.5～2）B=0.75～1m取1.2m（7）炮孔列数N=H/b+1=4（列）（8）炮孔个数由于在爆破缺口两侧开设了2个定向窗，高为1.2m，宽为1.1m，实际钻孔的缺口长度L=7.2—2×1.1=5m。将最底部炮孔视为第一列，则第一列炮孔个数N1=L/a-1=13个，由于布孔形成采用梅花型，则第二列个数N2=12个，第三列个数N3=13个，第四列个数N4=12个，则总装药个数为N=（N1+N2）×2=50（个）。（9）单孔装药量Q=qabB将q=1800g/m3，a=0.4m，b=0.4m，B=0.5m代入上式得：Q=144g取150g实践证明，如爆破目标上部荷载较大，且要求存碎块散离原位时，药量应按计算值适当增加，最大不超过30%，故装药量C=1.3×150=195g，取200g。（10）爆破总装药量Q=qn=200g×50=10kg（11）爆破缺口设计爆破缺口的主要形式有水平型缺口、梯型缺口、反人字型缺口、斜型缺口等，由于烟囱周围条件复杂，经过测量烟囱重心没有发生偏移，考虑到烟囱施工防护方便，减小后坐现象，根据以往大量的工程实践经验，决定采用水平型爆破缺口，为了定向准确，减小一次起爆量，在烟囱施爆前提前开设两个定向窗。五、爆破网络设计由于烟囱这次爆破需用电雷管个数较少，故采用串联线路进行起爆。六、安全技术设计1、爆破地震计算根据《爆破安全规程》，爆破中心到保护物之间的距离按下式计算：（1）式中：V—被保护物处的质点振动速度，cm/s；K—与介质性质、爆破方式等有关的系数，K=100～150K，—分散与临空面系数，K，=0.25～1.00；Q—同段起爆的最大装药量，kg；R—爆破中心到被保护物之间的距离，m；α—与传播途径和地形有关的系数，近距离α=1.5～2.3；对于烟囱爆破时，根据以上设计装药量，同段起爆的炸药量及总装药量都比较小，因此爆破震动是微弱的。取K=150，α=1.57，K，=0.5，对烟囱周围被保护建筑物根据（1）式进行安全振速校核。由计算结果可知，爆破地震引起的振动速度远小于允许的振动速度，即烟囱爆破时的地震效应是很弱的，因此要保护的建筑物是安全的。2、烟囱落地的振动安全校验高耸的烟囱爆破倒塌落地瞬间会触地冲击地面，在地面内产生冲击震动效应，在拆除爆破高耸建、构物时，冲击震动效应比爆破地震效应更显著。因此它对周围建筑物等造成的危害不容忽视，须引起高度重视。采用中国科学院力学研究所提出的计算触地振速的公式：（2）式中：I─为冲量：I=mv；N·S。v─建筑物、构筑物触地时速度，m/s；由能量守恒定律得：0.5mv2=mg(H1－H2)=mgH，由此式可求出V值；H1、H2─待爆建筑物原重心高度与触地时的重心高度，m；H=H1－H2为爆破后重心的下降高度，m；m—待爆建、构筑物的质量，kg；R—爆破体重心距保护对象的距离，m；K1—分散与缓冲系数K=0.3。烟囱物理参数及烟囱爆破塌落触地时引起周围保护对象的冲击振动速度，按上式编出程序计算。计算中按爆破缺口同时切除，烟囱按刚体自由落体同时冲击落地计算，此时引起的冲击振动速度最大。实际上烟囱在倒塌触地时，常常在烟囱的中上部要产生折断并分次冲击塌落，同时要产生后坐现象，因此实际的冲击振动速度要比计算值小得多。由表计算结果可知，烟囱爆破不会对周围产生任何影响。3、爆破空气冲击波的安全距离校验爆破空气冲击波的安全距离可按下式计算：，m（3）式中：R—爆破空气冲击波的安全距离，m；Q—装药量，kg；瞬发爆破为总药量，延期爆破为单段最大药量K—与装药途径和爆破程度有关的系数；对于建筑物K=1～2，对于人K=10。由于一次起爆的最大单段药量为10kg，按此药量计算，由（3）式得：对人员的安全距离为32m，对建筑物的安全距离为7m，因此，爆炸冲击波不会对警戒距离以外的人员及周围建筑物造成危害。4、爆破飞石的安全距离校验爆破飞石是控制爆破的一大危害，在城市控制爆破中，爆破飞石造成的损失多、危害重，它产生的原因是炸药爆炸能量消耗在介质的破坏后，多余的能量作用在碎块上，使碎块获得动能，并以一定的初速度向外飞散。个别爆破飞石的最大水平距离可按下式计算：（1-4）式中：V—飞石初速度，m/s；Q—单孔最大药量，kg；w—最小抵抗线，m；K—系数，0.2～0.5；g—重力加速度，m/s；S—个别飞石水平方向的距离，m；α—飞石的抛射角。当α=45°时，个别飞石的水平距离最远。将烟囱爆破的单孔最大药量Qmax=0.3kg，w=/2=0.5m，k=0.2代入上式，得：S=3.46m。爆破缺口用不少于四层的高质量湿草苫进行严格覆盖，降低噪音，防止飞石产生。由于爆破药量小，对爆破毒气的安全距离无须校核。七、选择爆破器材1、电雷管：选择同厂、同批次、性能良好的工业8号电雷管，电雷管用欧姆表逐个检查，将电阻阻值差控制在0.8Ω之间。否则，不予使用。2、选择炸药:选择性能良好的硝铵炸药。3、选择起爆器：选用100发高能起爆器。八、安全与防护1、安全：⑴装药与填塞：采用松散、湿度适宜的黄土作为填塞材料。用时用木棍轻轻捣实，原则上先轻后重，注意不能把雷管脚线弄断。⑵连线路：连接前刮亮芯线，连接后拧紧芯线。⑶起爆地点：选择既安全又通视良好的地方。⑷起爆时间：人员稀少时。2、防护：⑴防护材料的选择：选用松软的草帘子为防护材料。⑵防护的部位：防护时防护材料要高于爆破缺口上沿30cm，左、右分别是30cm⑶防护的程度：用4层草帘子进行防护。⑷防护的时间：连线完毕，检查线路没有什么故障，均可防护。3、安全距离：爆破时，以烟囱为中心，200米为半径的圆周之内不准有任何人员。警戒人员警戒位置距烟囱安全距离不低于200米。九、警戒信号与起爆工程爆破在起爆前后要发布三次信号。信号分声响信号和视觉信号两种，声响信号可使用发令枪发出各色信号弹，或拉警笛、警报器；视觉信号一般采用打信号旗的方法。各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。第一次信号称预警信号。它在施爆前一切准备工作已完成后发出。该信号发出后，爆破警戒范围内开始清场工作。第二次信号称起爆信号。起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出。起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆。第三次信号称解除信号。安全等待时间过后，检查人员进入爆破警戒范围检查、确认安全后，方可发出解除爆破警戒信号。在此之前，岗哨不得撤离，不允许非检查人员进入爆破危险区范围。十、机械、设备、人员、器材表名称型号数量空压机3M32台风钻15型6部人员10人电雷管瞬发100发硝铵炸药2号岩石24kg备注十一、成立爆破组织1、爆破现场负责：刘延书2、爆破施工负责：钱香海3、爆破安全负责：姚重安4、爆破警戒负责：孟立波十二、烟囱爆破时的安全措施：为确保周围建筑物与人身安全，对烟囱这类高大建筑物进行控制爆破时，必须一丝不苟地精心设计与施工，除严格执行施工组织设计中的爆破施工与安全的一般规定和技术要求外，还应特别注意下列问题：1、对定向倒塌的方向和中心线需用经纬仪认真地测量与校核，以确保按设计要求准确定向；对爆破缺口的部位、尺寸严格定位；2、炮眼布置，应严格按照设计的要求定位于烟囱的爆破缺口部位；并对称于倾倒中心线均匀布置；定向窗严格按设计施工。3、钻孔时，钻杆应指向烟囱筒壁的圆心，不得上下左右偏斜，从而确保炮眼方向既指向圆心又垂直于烟囱表面；钻孔时，还应严格按照设计要求，确保炮眼深度；对于钻好的炮眼需逐个检查验收；4、进行高大烟囱的定向爆破时，应于爆破前1～2天确切掌握天气预报，主要是风力和风向。当风向与倒塌方向一致时，对爆破无影响，若风向不一致、且风力又达5～6级以上时，烟囱可能在倒塌过程中发生偏转，此时应推迟爆破日期；5、必须严格杜绝瞎炮，要确保准爆与爆破安全。应严格执行联接网路操作的技术要求和检验规定；6、烟囱爆破缺口的爆破部位，防护时应小心从事，保证网络绝对不受影响。7、为了降低烟囱倒塌时发生振动，在倒塌方向上，垫1m厚沙土做为缓冲层。十三、工程施工组织设计（一）、现场施工管理机构1、建立项目经理部我公司为保证本项拆除工程的如期安全实施，施工时在现场设立项目经理部，全面负责该工程的组织与实施。项目经理部在公司统一指挥和领导下，按各职能部门分工负责，协调工作，保证本工程的顺利实施。项目经理部的组织机构如下框图所示：项目经理部项目经理部项目副经理（1人）项目副经理（1人）项目副经理（1人）施工部施工部施工部施工部施工部2、项目经理的职责项目经理是本工程进度、安全、质量、工期保证的责任人，对整个工程项目实施负全面责任；领导项目经理部的全体人员执行本项目施工组织设计方案，贯彻执行甲方合同技术要求、施工工程质量和施工工期要求；制定各部门的岗位责任制，制定施工安全和质量标准并监督其实施。3、项目总工程师职责项目总工程师是本工程施工技术与质量控制的负责，协助项目经理工作；负责贯彻施工技术规范、质量控制标准；负责施工过程的技术监督与指导工作。4、各部门负责的职责根据各部门的职责范围，全面开展现场施工的进场准备、设备调运、人员管理分工，落实部门岗位责任制；按既定的施工程序、工期要求、质量控制、安全防护标准要求，在项目经理领导下全面开展现场施工与管理工作。十四、劳动力计划及施工机构设备配置1、劳动力计划根据施工工程量统计和甲方工期要求配置劳动力计划。现场施工人员（包括现场管理与技术人员、机械操作员、钢筋切割人员）、爆破施工作业人员（包括钻孔、装药、防护、网络连接）等。全员劳动力计划：本工程全员劳动力计划约10人左右。2、施工机械设备配置根据拆除建筑物的结构、规模、工程量及工期要求，现场配备相应的机械设备。十五、施工安全管理措施公司的安全方针与安全管理目标是“安全第一，预防为主”；逐级落实安全生产责任制，杜绝人身伤亡事故。坚持规范管理和日常检查相结合的原则；坚持专职安全员现场旁站安全监督与检查原则；及时纠正违章操作与施工作业的行为。1、现场施工安全管理措施项目经理部各级管理人员必须树立安全第一的观点；正确处理好进度与安全的关系，坚持安全施工的原则；安全措施要根据工程特点及施工方法、作业环境等针对性制定；积极开展事故预防，认真贯彻落实甲方提出的施工安全技术要求。机械操作员应认真执行安全操作规程和安全运行制度；要定期对机械设备进行维修保养；2、安全生产管理制度坚持定期安全检查制度，由项目经理、安全负责人、专职安全员，每日组织一次安全检查，发现有重要的安全隐患，立即采取相应措施进行处理，并加强安全负责人日常检查工作。坚持每天的班前会制度，施工班组长都必须讲评前一日施工安全状况，专职安全员提醒今日施工注意事项。实行旁站安全监督与检查制度，专职安全检查员，在施工全过程中实行现场旁站安全监督与检查。建立现场机械的运行及安全作业制度、安全用电作业制度、配置安全防护用品及设施。加强现场施工人员的安全生产教育和安全防护教育。3、现场施工安全要求遵守各项规章制度，特种作业人员要持证上岗；制定现场施工安全管理制度；对进入现场的施工人员进行安全知识培训、技术交底、服从管理人员统一指挥，按照拆除施工组织方案进行实施。4、建立安全事故报告制度施工现场发生事故后应立即向项目经理部汇报，项目经理接到通知后应立即带人奔赴现场进行事故分析与处理，查出原因、总结教训，同时制定出改正措施。现场发生较大安全事故时，项目经理应立即通知公司领导到现场，由公司领导召集有关人员进行事故分析。查出原因，找出教训，定出整改方案，避免同类事故发生的措施，确定责任人，做出处理决定。对出现事故隐瞒不报者予以严重处理。十六、《爆破安全规程》对爆破作业人员的任职条件与职责作了相应规定，主要有：1、爆破工作领导人应由从事过3年以上爆破工作，无重大责任事故，熟悉爆破事故预防、分析和处理并持有安全作业证的爆破工程技术人员担任，其职责是：①主持制定爆破工作的全面工作计划，并负责实施；②组织爆破业务、爆破安全的培训工作和审查爆破作业人员的资质；③监督爆破作业人员执行安全规章制度，组织领导安全检查，确保工程质量和安全；④组织领导爆破工作的设计、施工和总结工作；⑤参加爆破爆破事故的调查和处理。2、爆破工程技术人员应持有安全作业证。其职责是：①负责爆破工程的设计和总结，指导施工、检查质量；②制定爆破安全技术措施，检查实施情况；③负责制定盲炮处理的技术措施，并指导实施；④参加爆破事故的调查和处理。3、爆破段（班）长应由爆破工程技术人员或有3年以上爆破工作经验的爆破员担任。其职责是：①领导爆破员进行爆破工作；②监督爆破员切实遵守安全规程和爆破器材的保管、使用、搬运制度；③制止无安全作业证的人员进行爆破作业；④检查爆破器材的现场使用情况和剩余爆破器材的及时退库情况。4、爆破员、安全员、保管员和押运员应符合以下条件：①年满18周岁，身体健康，无妨碍从事爆破作业的生理缺陷和疾病；②工作认真负责，无不良嗜好和劣迹；③具有初中以上文化程度；④持有相应的安全作业证。5、爆破员的职责：①保管所领取的爆破器材，不得遗失或转交她人，不准擅自销毁和挪作她用；②按照爆破指令单和爆破设计规定进行爆破作业；③严格遵守爆破安全规程和安全操作细则；④爆破后检查工作面，发现盲炮和其它不安全因素应及时上报或处理；⑤爆破结束后，将剩余的爆破器材如数及时交回爆破器材库；⑥取得爆破员安全作业证的新爆破员，应在有经验的爆破员指导下实习3个月，方准独立进行爆破工作；⑦爆破员跨越和变更爆破类别应经过专门培训。6、安全员应由经验丰富的爆破员或爆破工程技术人员担任。其职责是：①负责本单位爆破器材购买、运输、储存和使用过程中的安全管理；②督促爆破员、保管员、押运员及其它作业人员按照本规程和安全操作细则的要求进行作业，制止违章指挥和违章作业，纠正错误的操作方法；③经常检查爆破工作面，发现隐患应及时上报或处理，工作面瓦斯超限时有权制止爆破作业；④经常检查本单位爆破器材仓库安全设施的完好情况及爆破器材安全使用、搬运制度的实施情况；⑤有权制止无爆破员安全作业证的人员进行爆破工作；⑥检查爆破器材的现场使用情况和剩余爆破器材的及时退库情况。7、爆破器材保管员的职责：①负责验收、保管、发放和统计爆破器材，并保持完备的记录；②对无爆破员安全作业证和领取手续不完备的人员，不得发放爆破器材；③及时统计、报告质量有问题及过期变质失效的爆破器材；④参加过期、失效、变质爆破器材的销毁工作。8、爆破器材押运员的职责：①负责核对所押运的爆破器材的品种和数量；②监督运输工具按规定的时间、路线、速度行驶；③确认运输工具及其所装运爆破器材符合标准和环境要求，包括：几何尺寸、重量、温度、防震等；④负责看管爆破器材，防止爆破器材途中丢失、被盗或发生其它事故。9、爆破器材库主任应由爆破工程技术人员或经验丰富的爆破员担任，并应持有相应的安全作业证。其职责是：①负责制定仓库管理条例并报上级批准；②检查督促保管员履行工作职责；③及时按期清库核账并及时上报过期及质量可疑的爆破器材；④参加爆破器材的销毁工作；⑤督促检查库区安全情况、消防设施和防雷装置，发现问题，及时处理。十七、应急预案一、成立安全组织为了安全顺利完成这次爆破任务，我们成立了以下五个方面组织：1、指挥组组长：刘延书