52米高砖烟囱爆破拆除设计方案

原高力井子正鑫红砖厂52米高砖烟囱爆破拆除设计方案

二〇一二年八月二十七日

一、工程概况

原高力井子正鑫红砖厂有一座52米高砖烟囱现位于艾德蒙种猪院，因厂区部改造工程，此烟囱需要拆除。在该构筑物的西北侧350米为厂区380V高压线路，南侧110米为厂区部通讯线路，西侧200米为厂区临时职工宿舍，东北侧200米为厂区新建猪舍；其他四周为荒草地或厂区临时围墙，该烟囱为砖混结构，高52m，底部外径为3.5m，径为2.49m；外壁厚0.49m，衬为0.24 m。如图1所示

烟囱剖面图（图一）

根据周围环境，采用定向倾倒控制拆除此烟囱。详见烟囱周围环境示意图；如图2所示

烟囱周围环境示意图（图2）

2爆破方案的选择

对于高耸建筑物采用定向爆破，施工速度快，成本低。经现场环境勘察烟囱倾倒方向选择正北方向（图3）。

烟囱倒塌方向正面实图

2．1预拆除

1．爆破前将烟囱上的避雷针、爬梯和与地面连接的一切设备割断；

2．将定向窗人工拆除；角度为45°，底边为0.6米

3．在梯形切口中心线对称导向槽，倒向槽宽0.6米。

4. 开口处的衬进行人工拆除。

详见图4

3爆破技术设计

3.1设计原则

烟囱爆破一旦出现定向不准，一般会造成严重的后果。因此必须精心设计。一般烟囱爆破必须遵循以下4个原则：

1.爆炸缺口形成后，保留部分要能够支撑烟囱上部的总重量，因为若它被压垮，则倾倒方向无法控制。

2.爆炸缺口形成后，倾倒力矩必须大于支撑力矩，亦即在倾倒力矩的作用下必须保证烟囱能够顺利倒塌。

3.开口合拢时，烟囱中心要偏出支撑面。

4.砖烟囱开口高度h≥（1.5—3.0）δ,开口长度为周长的1/2～2/3。3.1.1缺口形状的确定

烟囱爆破的缺口形状一般为长方形、梯形、倒梯形、两翼形等，为了保证缺口的对称，选择正梯形爆破缺口。

3.1.2缺口离地面的高度

甲方要求工期紧与周围环境的要求，决定爆破切口在距地平面0.5m 处使用爆破方法拆除。

3.1.3缺口圆心角、长度的确定

烟囱缺口圆心角：缺口处周长一般取1/2～2/3周长，根据许多成功实例，取缺口处周长的0.58倍，即取圆心角208°，切缺口处周长10.99米，缺口弧长为6米。

3.1.4 缺口高度的确定

烟囱爆破缺口高度，根据类似砖烟囱的爆破实际经验h1≥（1.5～3.0）δ=（1.5～3.0）×0.49=0.55～1.11m ，为了确保爆破缺口形成后，烟囱能够顺利倒塌，以便大部解体，根据大量的类似工程实践，确定烟囱缺口高度为1.2m。

3.1.5 定向窗的确定

为了确保烟囱倒塌时定向准确，一般在爆破缺口两侧需要开定向窗。烟囱定向窗底角α=45°定向窗的底边长取0.6m。如图所示

定向窗、倒向槽平面图（图4）

3.2爆破参数的选择

表一、烟囱爆破参数选择

共计44个孔，底部二排孔单孔装药90g，由第三排、第四排每孔装药量70g总用药量3.52kg

炮孔设计平面图 （图5）

起爆网路设计：

为了保证烟囱外壁上所有炮孔按照设计要求安全准爆，每孔放两枚同段别的雷管，采用簇连复式环形连接方法起爆网路。 起爆顺序详见图6。 3段3段4段

4段中心线

起爆顺序、网路连接图（图6）

表3烟囱爆破爆破器材统计表

4、安全校核

由于爆破点地处厂区，应对可能产生的爆破危害予以足够的重视。通常城市室外爆破需特别控制的爆破危害主要是：爆破震动、空气冲击波、飞石和噪音。本次爆破的装药点多，药量较为分散，单个药包药量小，待爆体有空旷的临空面，因此爆破噪音对四周建筑物和人员的危害很小，可以不予考虑。

4.1 爆破振动安全安全允许距离计算

根据爆区环境可见，受爆震影响最大的是待爆体西侧厂房，允许的震速为（3cm/s）此条件下所允许的齐发最大装药量为Q，质点峰值震动速度为V,由下式确定：

V=KK`（Q1/3/R）α

式中：V----保护对象所在地质点震动速度，cm/s，

Q----炸药量，延时爆破最大一段齐爆药量，kg；

R──布药几何中心到保护物之间的距离，m；

K`——修正系数，K`=0.25-1.0

K 、α──地震波传播的介质的系数，根据工程实际，类比相关工程，K=350；α=2。

V 1=0.009 cm/s ﹤3cm/s

质点峰值震动速度符合要求，可见烟囱爆破时炸药爆炸产生的的震动不会对周围环境造成危害。

烟囱触地产生的震动安全校核

高耸建筑物的倒塌，必须预防二次震动的危害。建筑倒塌冲击地面引起振动大小与被爆体的质量、刚度、重心高度和触地点土层条件等有关，根据大量的实测数据提出了触地震动公式：

67.13

1)/(08.0R I V c =

21

)2(gH m I =， 式中，V c ——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，30m ；

I ——坍塌物触地冲量： ，

M ——坍塌物的质量，㎏；

G ——重力加速度，m/s 2；

H ——爆破坍塌建筑物重心落差，m 。

经计算得： V t =0.33cm/s ；小于爆破振动速度，在充许

（3.5-4.5cm/s ）围。

4.3 爆破飞石飞散距离的计算

爆破飞石的飞散距离是划定爆破安全警戒围和确定防护等级的主要依据。根据中科院给出的公式：

L f=70q0.53

式中，L f——飞石无阻挡最大飞散，m；

q——炸药单耗，kg/m3

L r=82米

可见本次爆破能保证周围环境的安全。

5安全措施与施工注意事项

5.1安全防护措施

为了确保爆破安全，应加强下列安全防护措施的落实：

1)爆破施工时严禁无关人员在现场围观；爆破施工人员要配带标志，以备安全检查人员区分；爆破时，除现场起爆人员外，全体施工人员撤出警戒区。

2）加强警戒。以拆除爆区以外200m设置警戒围，在路口及人员通行地段设警戒点，警戒点由甲、乙双方派人把守；起爆以对讲机总指挥口令为号，从预备到起爆为5分钟，爆后由有关人员进行检查，检查合格后发出解除警戒信号，此间任何人不得靠近。附图7

警戒平面图(图7)

警戒半径200米

4）爆破时间与甲方具体协商。爆破前贴出告示，通晓四邻，告知爆破有关事项（起爆时间、人员撤离和安全围等），使相关单位和个人均成为知情者。

5.2 施工注意事项

1．组织所有施工人员，学习安全规程及技术方案交底，切实加强现场施工管理；切实做好文明施工，所有施工人员必须遵守爆破安全规程及厂纪厂规，做好进入工地要穿工作服、戴安全帽；

2．严格爆炸物品管理，专人看管，随用随领，用存记帐，用完归库；

3．按公安局指定的路线运输爆破器材，使用爆破器材要登记上账，剩余少量爆破器材在及时清退；

4．全体施工人员必须严格执行爆破安全规程。

6施工顺序与施工组织

6.1 施工准备

施工准备包括设备进场，建立临时办公场所及搭建必要的支架和围栏。

6.2钻孔工作

钻孔质量直接关系到爆破作业的成败安危，必须严格按设计要求施工。通常由主管工程师按设计图点眼，并用红漆标点定出孔位，钻孔完毕后验孔签单。布孔应注意药量在空间的均匀分布，因此孔应交错布置，以加强破碎效果。按设计要求钻孔，保证孔深和方向，吹净余灰，及时验收，注意保护，并注明废孔。验收完毕后应在孔口堵塞稻草或废纸，防止钻其它孔时会渣流入。

6.4装药、堵塞、连线

装药前按设计要求装药工作要明确分工，分片包干，责任到人，首先将药包与雷管绑扎牢靠，然后用木制炮棍将药包轻轻送到孔底，最后用湿度适宜的沙质黏土做成炮泥进行堵塞；导爆管雷管的连接有技术人员亲自进行，特别注意导爆管连接时一定要顺着爆轰波的传播方向，联接完后要仔细检查，谨防遗漏。

6.5爆破

由现场执行指挥作总体检查，并向现场领导汇报。

爆破前设置安全警戒，清理警戒区人员，按总指挥指令进入起爆准备阶段。检查线路电阻，连接起爆器，在总指挥命令下充电、起爆。

起爆5分钟后先由有关人员进入现场检查爆破是否完全、有无拒爆现象，待确信现场完全爆破后再解除警戒。随后，总指挥和总工作效果分析，指导排除一切可能的隐患。解除警戒，下令清场。

6.6 机械清渣与破碎

烟囱倒地后，根据过去大量的施工经验，砖结构烟囱道地后会充分解体，一般不需要二次破碎，只需组织清运即可。

6.7 施工组织

施工时与甲方共同组成爆破工程指挥部，设总指挥一名，副总指挥两名，执行指挥一名；下设技术部、施工部和安全部等机构。现场设办公室，由各部负责人、施工技术人员及施工队队长组成工程领导小组，现场值班随时解决施工问题。组织机构及分工如下：

1、指挥部：负责指挥、协调爆破期间各项工作，检查爆破和药包质量，发出起爆信号。

2、技术部：负责施工设计、技术管理、质量验收和制做、装填药包，连接起爆网络等工作。

3、施工部：按设计要求布眼、凿眼和预拆工作以及完成安全防护工作。

4、安全部：负责火工品管理、施工安全管理及爆破震动检测工作。

7、爆破拆除工作应急救援预案

根据本拆除工程施工特点，施工条件和作业环境，对易发生事故的作业环节、部位、地段加强监控，对拆除施工中易发生的坍塌事故、坠落事

故、机械伤害事故、触电事故、物体打击事故和火灾事故严加管理，注重针对预防措施，并制定公司和施工想现场两级管理的事故应急救援预案。

1、预防措施

加强公司、项目部、施工队三级安全管理人员的安全责任教育，强调“安全第一，预防为主”的安全生产指导方针政策，对施工现场安全管理人员和操作人员进行安全技术和安全施工技能强化培训，提高管理人员的安全管理水平和操作人员的安全隐患，通过安全管理和安全技术等手段，消除物的不安全状态。通过预先采取的预防措施，，达到降低或减缓事故的影响或后果的严重程度，做好施工现场事故的预防工作。

1.1应急准备

1）公司成立以公司总经理为首的一级一故应急救援领导小组，现场成立以项目部经理为首的二级事故应急救援领导小组，各级管理人员和施工人员按制定的应急救援指挥管理图，各行其职。

2）拆除施工现场设立救援指挥中心，配备足够抢救伤员用的担架和救治外伤用的包扎纱布、脱脂棉、胶布、药水等，保证物资的有效。

3）现场始终保证有专用车辆，能及时将伤员运送到就进医院救治。

4）架设通讯设施，安装和无线通讯系统，保证信息传递畅通。

5）对项目部施工人员进行公众安全无意识和自我保护意识教育，对必要的应急训练和演习做出规定和要求，提高施工人员应急反应能力。

6）与当地救援物质供应企业和专业技术服务机构事先进行商议，签订互相协议，必要时能及时得到支援。

7）危险源的分布及对应安全防措施

2、爆炸物运输到工地后的“保管、储存及丢失的危险”

应在工地设置炸药库或在工地临时施工点设置专用保险柜、箱进行爆炸物品的储存，并由专职保管员（临时施工点的保险柜、箱可由爆破员或安全员）看管，严防丢失，应根据工地使用数量购买、运输爆炸物品，若有余货及时退库。

3、爆破地点的“爆炸物品使用中的危险”

主要体现在装填炸药、雷管、联线、警戒及爆后的爆破飞石和爆破振动对周边人员及建筑物的危害。为此在实际操作中应严格按设计方案进行作业。使用的雷管、炸药数量应严格按设计及现场爆破技术人员的指定进行装填。联线时应注意周边环境对爆破网路的影响，采用可靠的方式进行联线。爆破警戒应严格按设计方案及规程的要求并结合现场具体情况进行布置，确保重点部位不遗漏警戒点。爆破过程应仔细观测爆破飞石、爆破振动的情况并及时记录、总结。

4、爆破后的“盲炮及拒爆现象的危险”

在爆破后若发现盲炮及拒爆现象，应由专职爆破技术人员进行现场分析，并按规程制定稳妥的处理方案，上报爆破技术负责人批准后及时进行处理，并分析原因，避免今后出现类似的情况。

5、指挥机构的设置和职责

指挥机构下设4各部：

（1）应急救援指挥部

总指挥：项目负责人；成员:项目经理、技术负责人、施工队长；

应急救援指挥部设在项目部，日常以项目部会议室为联络指挥部，一旦发生灾害，由应急救援指挥部统一指挥。

（2）现场抢险救灾组

现场副总指挥：项目部副经理成员：安全员、各班组长等

（3）医疗救护组

工地后勤负责人员等

（4）善后工作组

工地对外协调人员等

6、应急救援机构人员职责

（1）总指挥：组织指挥全工程的应急救援

（2）现场总指挥：负责应急救援的具体现场指挥工作

（3）指挥部成员：在统一指挥下进行工作

（4）爆破员：负责现场爆破器材安全保护，防止次生灾害及事故现场通信联络和对外联系。

（5）安全员：负责灭火、警戒、治安保卫、疏散、道路管制工作。（6）医疗组长：负责现场医疗救护指挥及中毒、受伤人员分类抢救和护送转院工作。

（7）善后组长：协助总指挥做好事故情况通报及事故善后处理工作。

7、应急救援机构人员汇总表

八、安全事故应急救援流程

1、事故发生初期，立即向项目部经理或专职安全管理人员报告，项目经理启动施工现场应急救援预案，事故现场人员应积极参与现场抢险，防止事故的扩大。确保应急救援工作的顺利开展。

2、应急救援预案启动后，应急救援小组立即投入运作，组长及各成员应迅速到位履行职责，及时组织实施相应事故应急救援预案，并随时将事故抢险情况报告上级。

3、事故发生后，在第一时间抢救受伤人员，这是抢险救援的重中之重。项目部应加强事故现场安全保卫、治安管理和交通疏导工作，预防和制止各种破坏活动，维护社会治安，对肇事者采取监控，防止逃逸。

4、有受伤人员出现，应及时提供救护所需药品，利用现有医疗设施抢救伤员。同时拨打急救120，其他相关部门应做好抢救配合工作。

5、积极配合政府部门组织的应急救援工作，如实报告现场情况。

6、事故预警行动指挥部及各级事故应急小组接到可能导致安全生产事故的信息后，按照应急预案及时研究确定应对方案，并通知有关部门、单位采取相应行动预防事故发生。

7、事故应急响应

7.1分级分类响应

7.1.1分级响应

I级应急响应行动由指挥部组织实施。当指挥部进行I级应急响应行动时，各应急小组应当按照响应的预案全力以赴组织救援，并及时向指挥部报告救援工作进展情况。

II级以下应急响应行动的组织实施由各小组长决定。各小组根据事故灾难或险情的严重程度启动相应的应急预案，超出其它应急救援处置能力时，及时报请应急救援指挥部机构骑电动上一级应急预案实施救援。

7.1.2分类响应

7.1.2.1以下事故启动I级应急响应行动

一、构筑物起爆后未能倒塌

（1）警戒组严格禁止警戒区无关人员进入；

（2）技术组及应急抢险组查看爆破网络是否传爆，如果未爆，而且网络中的雷管完好，可重新联线起爆；

（3）如果部分炮孔已经爆破，但部分未爆，请专家查看，评估倒塌方向，如不可能偏差，做好防护，再起爆未爆部分炮孔；

（4）如果炮孔全爆，构筑物仍未倒塌，施工组使用机械设备扩大爆破切口，增加其倾倒力矩使其倒塌。

二、构筑物倒塌方向有偏差

（1）检查构筑物倒塌是否对周围设施、建筑物有不良影响，尽快消除其造成的不良后果；

（2）调查构筑物倒塌飞溅物是否伤人，如有伤员，医疗组立即送医院进行抢救治疗；

8、应急安全疏散

发生爆破安全事故后，所有人员必须遵循“应急疏散计划”行动。警报发出后，应急救援小组成员应立即达到指定负责区域，指导作业工人离开现场。对于受伤人员，在确认环境安全的情况下，必须首先进行伤员救

助，同时有权要求附近任何员工协助。在不能确认环境安全或环境铭心啊对救助者存在伤害时，应首先做好个体防护后再进行救助工作。

9、应急结束及后期处置

（1）应急结束：事故救援工作已完成，社会秩序和生产秩序基本恢复，由实施应急响应的指挥机构宣布应急结束。

（2）善后处理：因救援工作临时征用的房屋、运输工具、通讯设备等应当及时归还，造成损坏或者无法归还的，按照国家有关规定给予适当补偿或者做出其他处理。协调相关部门和事故发生单位妥善处理事故伤亡人员及其家属的救济、补助和赔款。项目部及相关主管部门依据事故调查报告提出的整改意见，指导事故发生单位积极做好恢复相关工作。

（3）调查评估：爆破事故应急结束后，项目部应在公司的领导下，组织有关人员对事故起因、性质、影响、后果、责任和应急处理情况进行调查评估，提出改进建议。

10、应急救援队伍的任务和训练

应急救援队伍的任务是确保救援指挥和通信的顺利实施、应急救护、人员疏散、维护区域治安秩序、防止人为破坏、保障疏散线路畅通、恢复生产。应急救援指挥部负责监督应急救援人员、器材、设备是否到位，是否进行经常性的维护、保养，保证正常运转。必要时组织救援演习。应急救援队伍必须做到人员、器材、设备和措施落实到位。

11、社会支援

紧急事件发生后，由爆破指挥部报警，报警务必说明工程地点和方位、联系和联系人。