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摘要：随着烟囱爆破拆除安全性越来越被重视，烟囱爆破拆除技术必须由经验设计向科学化和规范化发展。文章以高要市白土镇乐塘砖厂烟囱拆除为例，对烟囱拆除爆破技术进行了分析，对爆破拆除烟囱管理、杜绝事故的发生具有参考价值。
关键词：烟囱工程；拆除爆破；施工技术
拆除爆破作为控制爆破的一项爆破新技術，在城市市政建设、交通工程、厂矿企业技术改造中被广泛的运用，大大地开拓了工程爆破的应用领域。烟囱拆除爆破技术具有安全、经济、快速的特点。被爆烟囱倒塌时间迅速，对周围环境只是瞬间的影响，不安全因素集中，便于防范。施工安全、施工效果、环境影响程度比较人工拆除优势明显。
1 工程概况
高要市白土镇乐塘砖厂烟囱拆除爆破工程位于高要市白土镇境内乐塘村。其中高约50m。因工程建设需要，拟实施爆破拆除。爆区四周环境：东面为砖厂内空地，90m处为一排单层砖房，西面为砖厂内空地，70m处为废弃厂房、变电房。西北角最近25m处为一两层民房。
南面距离50m有一条三相电线（废弃未拆）。为砖厂内空地，100m范围内无建筑物。北面最近45m为四栋三层民房和两栋两层民房。
2爆破设计方案
2.1爆破方案选择
由于建设方工程工期紧急，烟囱高度达50m，属于高耸构筑物。根据以往的经验，对于这种重心高的高耸构筑物，若采用人工方法拆除，不仅工期长，而且十分危险。由爆区四周环境平面示意图可看出，烟囱一侧有可供其定向倾倒的场地，经对爆破方法进行比较讨论，从爆破安全、技术可行性、经济效益等方面论证，认为采用定向爆破方案拆除该烟囱具有如下优点：
（1）施工速度快，仅需一天时间，有利于加快施工进度；
（2）操作工人在地面施工，无须高空作业，安全管理容易，操作简便；
（3）由于作业时间短，所以对周围环境的影响小。
2.2 倾倒方案的确定
根据爆区四周环境及甲方要求，烟囱的周围环境较开阔。根据现场踏勘，确定爆破倾倒方向为烟囱的东南方向，即图1中的A方向。
图1 爆破点周围环境平面示意图
2.3爆破缺口中心线的确定
在施工现场确定倾倒方向A点后，用切线法在烟囱筒体上标出爆破缺口的中心点B。
2.4 爆破缺口布置及爆破参数
2.4.1 爆破缺口型式
为了便于施工，并避免使烟囱在倾倒过程中出现座塌等不良情况，确保周围建筑物的安全，使烟囱向预定方向倾倒，根据我公司多年定向爆破拆除烟囱的经验，设计采用以倾倒方向线为中心，左右对称的梯形爆破缺口。
2.4.2 爆破参数
（1）爆破缺口弧长L
指爆破缺口展开后的长度。此长度如果过大，则保留起临时支承作用的筒壁太短，承受不了烟囱的全部重量，在倾倒之前会压垮，而发生烟囱后座等事故，增加了倾倒方向的不确定性因素，达不到定向倒塌的效果。如果缺口长度过小，则保留的筒壁虽然具有足够的强度来支承烟囱的全部重量，但烟囱可能会一时倒塌不下来，遗留后患。
缺口长度L按下式计算：
L=（0.5～0.75）S
式中S—烟囱爆破缺口部位的外周长，m。
L=（0.5～0.75）×15.7
=7.85～11.78m
取L=10m。
（2）爆破缺口高度HC：
爆破缺口高度是保证定向倒塌的一个重要参数。缺口高度过小，烟囱在倾倒过程中会出现偏转，达不到正确的倾倒方向；爆破缺口过大，又容易出现座塌等不良现象。
爆破缺口高度按下式计算：
HC=（1.5～2）δ
式中δ—爆破缺口处烟囱壁厚，m。
HC=（1.5～2）×0.9
=1.35～1.8m
取HC=1.5m。
（3）炮眼眼距a：
a=（1.0～1.5）W
式中W—爆破抵抗线，m。
a=（1.0～1.5）0.45
=0.45～0.68
取a=0.5m。
（4）炮眼排距b：
取b=a=0.50m。
（5）炮眼深度l：
l=2/3δ
式中δ—意义同上。
l=2/3×0.9
=0.6m。
（6）炮眼直径d：
根据所选用的钻眼工具，钻头直径为38mm，则炮眼直径为d=40mm。
（7）烟囱重心高度HG：
HG≈H/3
式中H—烟囱总高，m。
HG≈H/3=50/3
=16.67m。
烟道在烟囱的南侧（已拆除），与倾倒方向形成200的夹角。
2.5装药量计算
单孔装药量Q按下式计算：
Q=qabδ
式中q—炸药单耗，具体数值要根据爆破试验确定。对于厚度为60mm的砖质烟囱，一般取q=0.5～0.8kg/m3。暂取q=0.7kg/m3；
a、b、δ—意义同上。
内隔热层在爆破前人工拆除。
Q=0.7×0.5×0.5×0.9
=0.157kg
取Q=150g。
2.6 装药结构与炮眼堵塞及起爆方式
（1）装药结构：装药为连续装药，炸药装在炮眼底部。
（2）炮眼堵塞：炮眼堵塞采用具有一定粘度的粘土，由药包至炮孔口堵塞严密，不得采用石块作为填塞材料。 （3）起爆方式：采取反向起爆方式。
2.7 爆破安全检算
2.7.1检算爆破振动安全距离RV：
（1）检算爆破时的振动安全距离RV
RV按下式计算：
RV=（K/V）1/aQ1/3
式中K、a—与爆破地点地形、地质条件有关的系数和衰减指数，查表得：K=200，a=2；
V—建筑物安全振动速度，对于钢筋混凝土框架结构的房屋，V=5.0cm/S；
Q—最大一段装药量，本次爆破最大一段装药量不超过12kg。
（2）检算烟囱倾倒时对地面的冲击地震安全距离RV
地面为砖厂的土石渣地面，对烟囱倾倒时起了缓冲作用，塌落地震很小。根据以往的施工经验，烟囱最近25m处的房屋位于烟囱倒塌方向的反方向，而烟囱倒塌产生的冲击地震主要来自烟囱上部落地所产生，其它房屋都在45m范围以外，地震很小，不必验算其安全距离。
2.7.2检算爆破飞石安全距离Rf
由于本次爆破采取了对爆破体近体防护，预计不会出现大的飞散物抛掷现象。正式装药爆破施工前可做好炸药单耗试验。施工时，必须严格按照试验数据装药爆破，并且做好爆破体的近体防护工作（尤其在北面有民房的一侧重点加强近体防护），防止飞散物危害。爆破警戒的距离为以烟囱为中心，半径100m范围，对于烟囱倾倒的一侧设警戒距离为150m。设计实施爆破时个别飞散物对人员的安全允许距离为：100m。
由爆区四周环境示意图可看出，爆区北侧的民房距离爆区较近，爆破时需通知住户所有人撤离至警戒线以外，爆破时警戒范围为以爆区为中心，半径100m范围内人员严禁进入，所以爆破个别飞散物不会对建筑物和人员造成损害。
2.7.3检算烟囱触地时爆破飞溅物的安全距离Rj
烟囱倒塌场地为砖厂的土石渣地，对爆破振动有一定的缓冲作用。警戒时全部人员应在100m外，烟囱倾倒一侧为150m外。
3 爆破施工技术
3.1 爆破器材与药包制作
为了便于切割和称量，炸药选用φ32mm乳化炸药（炸药重量采用天平称测量）。爆破时每个孔内的起爆药包内装1发毫秒延时第1段电雷管，接成大串联网路，外接起爆器引爆。
3.2.起爆网路
采用电雷管“大串联”，外接起爆器引爆的起爆网路；引爆电源采用FB—300型起爆器。
本次爆破单次起爆的电雷管数量少于100发（FB—300型起爆器最多可一次起爆300发电雷管）说明爆破网路可靠，无需检验。
3.3 安全管理
安全管理是本次爆破工程的重中之重。为贯彻执行国家有关安全生产相关法律法规，安全注意事项及安全保证措施如下：
（1）必须严格按照爆破设计进行装药，放炮前三天应在周围贴出放炮告示及警戒范围，确定放炮时间，由专人负责指挥调度，并且派专人警戒，保证人员安全；
（2）严格执行公安局批准的放炮时间放炮，严格执行通知公布的放炮程序和信号，放炮后确认爆破完毕之后，要等十五分钟才能进入工地；
（3）爆破物品的管理严格遵守《广东省民用爆破物品管理实施细則》要求执行；
（4）要有专人负责保管爆破器材，严格按照公安部门的规定保管和使用；并加强对工地上人员和材料的管理，保证不从工地上流失一发雷管、一条炸药；
（5）所使用的爆破器材在安装前均应经过检测，未经检测的严禁采用。装药及防护工作完成后，要重新检查起爆网路，核准无误后才能接入起爆装置；
（6）严格执行本单位通过的B/T24001—2004、GB/T28001—2001“质量、安全、环境与职业健康”三合一管理体系认证关于施工安全控制的相关内容
4 结束语
综上所述，由于爆破参数选择合理，爆破缺口设计精确，爆破安全防护措施完善。经爆后检查，爆破没有对周围建筑物等造成影响，爆破没有发生后坐现象，保证了周边民房的安全。同时由于采取了适当的减振措施，爆破触地振动也没有对周围建筑物产生影响。爆破达到了预期的爆破效果，得到了相关单位的好评。
参考文献
[1] 贾永胜，谢先启，李欣宇，罗启军，刘军. 建（构）筑物控制爆破拆除的仿真模拟[J]. 岩土力学. 2008（01）
[2] 崔晓荣. 建（构）筑物爆破倒塌过程的摄影测量分析[D]. 中国科学技术大学 2011
[3] 王中立. 复杂环境下爆破拆除砖结构烟囱[J]. 铁道建筑技术. 2014（01）
关键词：烟囱工程；拆除爆破；施工技术
拆除爆破作为控制爆破的一项爆破新技術，在城市市政建设、交通工程、厂矿企业技术改造中被广泛的运用，大大地开拓了工程爆破的应用领域。烟囱拆除爆破技术具有安全、经济、快速的特点。被爆烟囱倒塌时间迅速，对周围环境只是瞬间的影响，不安全因素集中，便于防范。施工安全、施工效果、环境影响程度比较人工拆除优势明显。
1 工程概况
高要市白土镇乐塘砖厂烟囱拆除爆破工程位于高要市白土镇境内乐塘村。其中高约50m。因工程建设需要，拟实施爆破拆除。爆区四周环境：东面为砖厂内空地，90m处为一排单层砖房，西面为砖厂内空地，70m处为废弃厂房、变电房。西北角最近25m处为一两层民房。
南面距离50m有一条三相电线（废弃未拆）。为砖厂内空地，100m范围内无建筑物。北面最近45m为四栋三层民房和两栋两层民房。
2爆破设计方案
2.1爆破方案选择
由于建设方工程工期紧急，烟囱高度达50m，属于高耸构筑物。根据以往的经验，对于这种重心高的高耸构筑物，若采用人工方法拆除，不仅工期长，而且十分危险。由爆区四周环境平面示意图可看出，烟囱一侧有可供其定向倾倒的场地，经对爆破方法进行比较讨论，从爆破安全、技术可行性、经济效益等方面论证，认为采用定向爆破方案拆除该烟囱具有如下优点：
（1）施工速度快，仅需一天时间，有利于加快施工进度；
（2）操作工人在地面施工，无须高空作业，安全管理容易，操作简便；
（3）由于作业时间短，所以对周围环境的影响小。
2.2 倾倒方案的确定
根据爆区四周环境及甲方要求，烟囱的周围环境较开阔。根据现场踏勘，确定爆破倾倒方向为烟囱的东南方向，即图1中的A方向。
图1 爆破点周围环境平面示意图
2.3爆破缺口中心线的确定
在施工现场确定倾倒方向A点后，用切线法在烟囱筒体上标出爆破缺口的中心点B。
2.4 爆破缺口布置及爆破参数
2.4.1 爆破缺口型式
为了便于施工，并避免使烟囱在倾倒过程中出现座塌等不良情况，确保周围建筑物的安全，使烟囱向预定方向倾倒，根据我公司多年定向爆破拆除烟囱的经验，设计采用以倾倒方向线为中心，左右对称的梯形爆破缺口。
2.4.2 爆破参数
（1）爆破缺口弧长L
指爆破缺口展开后的长度。此长度如果过大，则保留起临时支承作用的筒壁太短，承受不了烟囱的全部重量，在倾倒之前会压垮，而发生烟囱后座等事故，增加了倾倒方向的不确定性因素，达不到定向倒塌的效果。如果缺口长度过小，则保留的筒壁虽然具有足够的强度来支承烟囱的全部重量，但烟囱可能会一时倒塌不下来，遗留后患。
缺口长度L按下式计算：
L=（0.5～0.75）S
式中S—烟囱爆破缺口部位的外周长，m。
L=（0.5～0.75）×15.7
=7.85～11.78m
取L=10m。
（2）爆破缺口高度HC：
爆破缺口高度是保证定向倒塌的一个重要参数。缺口高度过小，烟囱在倾倒过程中会出现偏转，达不到正确的倾倒方向；爆破缺口过大，又容易出现座塌等不良现象。
爆破缺口高度按下式计算：
HC=（1.5～2）δ
式中δ—爆破缺口处烟囱壁厚，m。
HC=（1.5～2）×0.9
=1.35～1.8m
取HC=1.5m。
（3）炮眼眼距a：
a=（1.0～1.5）W
式中W—爆破抵抗线，m。
a=（1.0～1.5）0.45
=0.45～0.68
取a=0.5m。
（4）炮眼排距b：
取b=a=0.50m。
（5）炮眼深度l：
l=2/3δ
式中δ—意义同上。
l=2/3×0.9
=0.6m。
（6）炮眼直径d：
根据所选用的钻眼工具，钻头直径为38mm，则炮眼直径为d=40mm。
（7）烟囱重心高度HG：
HG≈H/3
式中H—烟囱总高，m。
HG≈H/3=50/3
=16.67m。
烟道在烟囱的南侧（已拆除），与倾倒方向形成200的夹角。
2.5装药量计算
单孔装药量Q按下式计算：
Q=qabδ
式中q—炸药单耗，具体数值要根据爆破试验确定。对于厚度为60mm的砖质烟囱，一般取q=0.5～0.8kg/m3。暂取q=0.7kg/m3；
a、b、δ—意义同上。
内隔热层在爆破前人工拆除。
Q=0.7×0.5×0.5×0.9
=0.157kg
取Q=150g。
2.6 装药结构与炮眼堵塞及起爆方式
（1）装药结构：装药为连续装药，炸药装在炮眼底部。
（2）炮眼堵塞：炮眼堵塞采用具有一定粘度的粘土，由药包至炮孔口堵塞严密，不得采用石块作为填塞材料。 （3）起爆方式：采取反向起爆方式。
2.7 爆破安全检算
2.7.1检算爆破振动安全距离RV：
（1）检算爆破时的振动安全距离RV
RV按下式计算：
RV=（K/V）1/aQ1/3
式中K、a—与爆破地点地形、地质条件有关的系数和衰减指数，查表得：K=200，a=2；
V—建筑物安全振动速度，对于钢筋混凝土框架结构的房屋，V=5.0cm/S；
Q—最大一段装药量，本次爆破最大一段装药量不超过12kg。
（2）检算烟囱倾倒时对地面的冲击地震安全距离RV
地面为砖厂的土石渣地面，对烟囱倾倒时起了缓冲作用，塌落地震很小。根据以往的施工经验，烟囱最近25m处的房屋位于烟囱倒塌方向的反方向，而烟囱倒塌产生的冲击地震主要来自烟囱上部落地所产生，其它房屋都在45m范围以外，地震很小，不必验算其安全距离。
2.7.2检算爆破飞石安全距离Rf
由于本次爆破采取了对爆破体近体防护，预计不会出现大的飞散物抛掷现象。正式装药爆破施工前可做好炸药单耗试验。施工时，必须严格按照试验数据装药爆破，并且做好爆破体的近体防护工作（尤其在北面有民房的一侧重点加强近体防护），防止飞散物危害。爆破警戒的距离为以烟囱为中心，半径100m范围，对于烟囱倾倒的一侧设警戒距离为150m。设计实施爆破时个别飞散物对人员的安全允许距离为：100m。
由爆区四周环境示意图可看出，爆区北侧的民房距离爆区较近，爆破时需通知住户所有人撤离至警戒线以外，爆破时警戒范围为以爆区为中心，半径100m范围内人员严禁进入，所以爆破个别飞散物不会对建筑物和人员造成损害。
2.7.3检算烟囱触地时爆破飞溅物的安全距离Rj
烟囱倒塌场地为砖厂的土石渣地，对爆破振动有一定的缓冲作用。警戒时全部人员应在100m外，烟囱倾倒一侧为150m外。
3 爆破施工技术
3.1 爆破器材与药包制作
为了便于切割和称量，炸药选用φ32mm乳化炸药（炸药重量采用天平称测量）。爆破时每个孔内的起爆药包内装1发毫秒延时第1段电雷管，接成大串联网路，外接起爆器引爆。
3.2.起爆网路
采用电雷管“大串联”，外接起爆器引爆的起爆网路；引爆电源采用FB—300型起爆器。
本次爆破单次起爆的电雷管数量少于100发（FB—300型起爆器最多可一次起爆300发电雷管）说明爆破网路可靠，无需检验。
3.3 安全管理
安全管理是本次爆破工程的重中之重。为贯彻执行国家有关安全生产相关法律法规，安全注意事项及安全保证措施如下：
（1）必须严格按照爆破设计进行装药，放炮前三天应在周围贴出放炮告示及警戒范围，确定放炮时间，由专人负责指挥调度，并且派专人警戒，保证人员安全；
（2）严格执行公安局批准的放炮时间放炮，严格执行通知公布的放炮程序和信号，放炮后确认爆破完毕之后，要等十五分钟才能进入工地；
（3）爆破物品的管理严格遵守《广东省民用爆破物品管理实施细則》要求执行；
（4）要有专人负责保管爆破器材，严格按照公安部门的规定保管和使用；并加强对工地上人员和材料的管理，保证不从工地上流失一发雷管、一条炸药；
（5）所使用的爆破器材在安装前均应经过检测，未经检测的严禁采用。装药及防护工作完成后，要重新检查起爆网路，核准无误后才能接入起爆装置；
（6）严格执行本单位通过的B/T24001—2004、GB/T28001—2001“质量、安全、环境与职业健康”三合一管理体系认证关于施工安全控制的相关内容
4 结束语
综上所述，由于爆破参数选择合理，爆破缺口设计精确，爆破安全防护措施完善。经爆后检查，爆破没有对周围建筑物等造成影响，爆破没有发生后坐现象，保证了周边民房的安全。同时由于采取了适当的减振措施，爆破触地振动也没有对周围建筑物产生影响。爆破达到了预期的爆破效果，得到了相关单位的好评。
参考文献
[1] 贾永胜，谢先启，李欣宇，罗启军，刘军. 建（构）筑物控制爆破拆除的仿真模拟[J]. 岩土力学. 2008（01）
[2] 崔晓荣. 建（构）筑物爆破倒塌过程的摄影测量分析[D]. 中国科学技术大学 2011
[3] 王中立. 复杂环境下爆破拆除砖结构烟囱[J]. 铁道建筑技术. 2014（01）