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【摘 要】本文主要介绍在复杂环境下采用定向控制爆破技术拆除2座砖烟囱的工程实例。根据2座烟囱结构特点和周围环境，合理选择爆破参数，并利用全站仪对2座烟囱定位测量并计算出烟囱倒塌方向角度，采用矩形切口加定向窗，非电起爆网络，爆破定向准确，取得了理想的爆破效果，可为类似工程的设计与施工提供参考。
【关键词】砖烟囱;拆除爆破;定向爆破;复杂环境
1工程概况
1.1 工程环境
因征地拆迁需要，新建西鹅铁路货运中心站项目所在地块柳州市郊区竹鹅砖厂有2座烟囱需要进行爆破拆除。待爆2座烟囱周围环境复杂：其中1#烟囱东面20m 处为设备间，55m处为围墙及市政道路;南面70m处为办公楼;西面30m处为2#烟囱;北面15m处为10Kv高压线，东北面25m处为变电房。2#烟囱东面30m处为1#烟囱;南面65m处为办公楼;西面6m处为码放整齐的成品砖及砖窑;北面30m10Kv高压线为。爆破周围环境如图1所示。
图1：爆破周围环境示意图
1.2 烟囱结构
待拆2座烟囱均为砖砌结构，高度及筒体直径尺寸基本一致。其主要结构参数为：高度65m，底部筒体周长16.4m，即底部外直径5.22m，外层红砖壁厚1.0m，内层耐火砖壁厚0.24m，隔热层空隙厚0.05m;烟囱底部均有1个烟道口和1个出灰口。
2爆破方案设计
2.1倒塌方向的确定
根据烟囱结构、高度及爆破环境分析，考虑到爆破会产生的爆堆、飞石及震动等，因此综合考虑决定如下爆破倒塌方案：利用全站仪进行对2座烟囱进行定位测量，1#烟囱向东南66°倒塌;2#烟囱向东南42°倒塌，2座倒塌方向形成一个三角形，夹角24°，这样能保证有足够的倒塌场地长度，并避免1#、2#烟囱在倒塌的过程中筒体在空中相碰及预防顶部触地产生飞石。
2.2爆破切口
（1）爆破切口形状及位置：切口形状为矩形，考虑到钻孔方便，设计爆破切口在离地面0.5m处布置。爆
（2）破切口及定向窗如图2所示。
图2：爆破切口及定向窗示意图
（3）切口高度H[1]：砖砌体切口高度一般不宜小于爆破部位壁厚δ的1.5倍，通常取H=（1.5～3.0）δ。实践证明，爆破切口适当高一些，可以防止其在倾倒过程中出现偏转。为了烟囱爆破时能顺利倒塌和防止过量后坐，本工程取H=2.5m。
（4）切口弧长L[1]：L=0.65πD=10.65m，取L=10.2m。
2.3 爆破参数设计[2-3]
（1）炮孔直径d：本工程钻孔采用7655气腿式气动凿岩机，炮孔直径d=40mm。
（2）炮孔深度L=0.65δ=0.65m，取0.65m。
（3）炮孔间距a=（0.8～0.95）68=54.4～64.6cm，取a=60cm;
（4）排距b：b=0.85a=51cm，取b=50cm。
（5）炮孔布置方式：炮孔呈梅花形交错布置。
（6）单孔装药量Q：本次爆破使用2号岩石乳化炸药，按体积公式计算单孔装药量：Q = qabδ=360g，为便于称量，取Q=350g，式中：q为炸药消耗量，取q=1200g/m?。
2.4 起爆网络[2]
根据文献资料及经验，本次工程采用非电毫秒导爆管雷管和电雷管相结合的起爆方式，每孔内装1发非电毫秒导爆管雷管，利用毫秒雷管控制個部位炮孔起爆时间和间隔，中间孔装MS1段，依次往外对称孔装MS3段、MS5段，采用并簇联法网路，电雷管引爆，最后接至电起爆器。
2.5 爆前预处理
（1）爆破前将烟囱外钢爬梯、避雷针引下线预先拆除，拆除高度离地面6m。
（2）用风镐人工拆除爆破切口对应范围内的内衬。
（3）爆破前7天底层烟道口和出灰口洞用红砖封堵，增加支撑，防止倒塌偏转及后坐。
（4）为保证爆破后烟囱倒塌方向准确，选择在爆破切口两端开凿定向窗，尺寸为高0.8m，底长为1m的三角形，并保证两边的定向窗对称。
3 爆破安全与防护措施
3.1 爆破震动[4]
根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）的规定，可按公式计算爆破震动安全距离。R=（K/V）1/αQ1/3
式中：R—爆破震动安全距离，m ;K、α—与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，根据现场情况取K=200，α=2.0;V—地面质点的震动安全速度，烟囱周围建筑物为砖混结构取V =3cm/s ;Q—微差爆破作业最大一段药量，Q取14kg（MS3段）;m—药量指数，取1/3 ;计算结果为19.68m，小于最近需要保护建筑物的距离（25m），且爆破部位位于地面之上，大大减弱了爆破振动传递，因此周围建筑物安全。
3.2 爆破飞石及防护措施
本烟囱处于交通要道，交通繁忙，为保护爆区周围建筑物及人员的安全，采取以下安全措施防止爆破飞石的危害：
（1）爆破部位采用三层覆盖进行直接防护：里面用铁线围捆一层旧地毯裹包裹住爆破切口，中间层用竹脚手板搭设，竹脚手板和爆破切口留有10cm间隙，外层再用彩布条将爆破部位围捆三圈。
（2）变电房、设备间及办公楼面向烟囱这面周围也全部用钢管架加脚手板全部防护，预防飞石，并切断电源。
（3）积极配合公安部门做好爆破警戒工作，在周围道路的出入口处设警戒岗位，并定人定岗;爆破前半小时将警戒范围内的人员撤离，中断交通，禁止人员和车辆进入警戒范围内;待爆破结束且确认安全后，方可解除警戒恢复交通。
4 爆破效果
2014年12月20日14时整准时起爆，整个爆破倾倒历时11s，2座烟囱爆破效果大致相同。起爆后约2s烟囱开始按设计的倒塌方向缓慢倾倒，第4s烟囱1/3高度开始折断，烟囱上部开始高速倾倒，11s完成整个倾倒过程。烟囱准确无误地按设计倒塌方向倾倒，无后坐现象，整个筒体触地破碎解体。爆破后经检查验收，周围建筑物、设备、道路、高压线及人员未受任何损伤，爆破十分钟后烟尘消散后恢复交通，整体效果良好，烟囱爆破拆除圆满成功。
参考文献：
[1]庙延钢，张智宇，栾龙发，杨溢.特种爆破技术.北京：冶金工业出版社，2004.
[2]汪旭光，于亚伦.拆除爆破理论与工程实践.北京：人民交通出版社，2008.
【关键词】砖烟囱;拆除爆破;定向爆破;复杂环境
1工程概况
1.1 工程环境
因征地拆迁需要，新建西鹅铁路货运中心站项目所在地块柳州市郊区竹鹅砖厂有2座烟囱需要进行爆破拆除。待爆2座烟囱周围环境复杂：其中1#烟囱东面20m 处为设备间，55m处为围墙及市政道路;南面70m处为办公楼;西面30m处为2#烟囱;北面15m处为10Kv高压线，东北面25m处为变电房。2#烟囱东面30m处为1#烟囱;南面65m处为办公楼;西面6m处为码放整齐的成品砖及砖窑;北面30m10Kv高压线为。爆破周围环境如图1所示。
图1：爆破周围环境示意图
1.2 烟囱结构
待拆2座烟囱均为砖砌结构，高度及筒体直径尺寸基本一致。其主要结构参数为：高度65m，底部筒体周长16.4m，即底部外直径5.22m，外层红砖壁厚1.0m，内层耐火砖壁厚0.24m，隔热层空隙厚0.05m;烟囱底部均有1个烟道口和1个出灰口。
2爆破方案设计
2.1倒塌方向的确定
根据烟囱结构、高度及爆破环境分析，考虑到爆破会产生的爆堆、飞石及震动等，因此综合考虑决定如下爆破倒塌方案：利用全站仪进行对2座烟囱进行定位测量，1#烟囱向东南66°倒塌;2#烟囱向东南42°倒塌，2座倒塌方向形成一个三角形，夹角24°，这样能保证有足够的倒塌场地长度，并避免1#、2#烟囱在倒塌的过程中筒体在空中相碰及预防顶部触地产生飞石。
2.2爆破切口
（1）爆破切口形状及位置：切口形状为矩形，考虑到钻孔方便，设计爆破切口在离地面0.5m处布置。爆
（2）破切口及定向窗如图2所示。
图2：爆破切口及定向窗示意图
（3）切口高度H[1]：砖砌体切口高度一般不宜小于爆破部位壁厚δ的1.5倍，通常取H=（1.5～3.0）δ。实践证明，爆破切口适当高一些，可以防止其在倾倒过程中出现偏转。为了烟囱爆破时能顺利倒塌和防止过量后坐，本工程取H=2.5m。
（4）切口弧长L[1]：L=0.65πD=10.65m，取L=10.2m。
2.3 爆破参数设计[2-3]
（1）炮孔直径d：本工程钻孔采用7655气腿式气动凿岩机，炮孔直径d=40mm。
（2）炮孔深度L=0.65δ=0.65m，取0.65m。
（3）炮孔间距a=（0.8～0.95）68=54.4～64.6cm，取a=60cm;
（4）排距b：b=0.85a=51cm，取b=50cm。
（5）炮孔布置方式：炮孔呈梅花形交错布置。
（6）单孔装药量Q：本次爆破使用2号岩石乳化炸药，按体积公式计算单孔装药量：Q = qabδ=360g，为便于称量，取Q=350g，式中：q为炸药消耗量，取q=1200g/m?。
2.4 起爆网络[2]
根据文献资料及经验，本次工程采用非电毫秒导爆管雷管和电雷管相结合的起爆方式，每孔内装1发非电毫秒导爆管雷管，利用毫秒雷管控制個部位炮孔起爆时间和间隔，中间孔装MS1段，依次往外对称孔装MS3段、MS5段，采用并簇联法网路，电雷管引爆，最后接至电起爆器。
2.5 爆前预处理
（1）爆破前将烟囱外钢爬梯、避雷针引下线预先拆除，拆除高度离地面6m。
（2）用风镐人工拆除爆破切口对应范围内的内衬。
（3）爆破前7天底层烟道口和出灰口洞用红砖封堵，增加支撑，防止倒塌偏转及后坐。
（4）为保证爆破后烟囱倒塌方向准确，选择在爆破切口两端开凿定向窗，尺寸为高0.8m，底长为1m的三角形，并保证两边的定向窗对称。
3 爆破安全与防护措施
3.1 爆破震动[4]
根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）的规定，可按公式计算爆破震动安全距离。R=（K/V）1/αQ1/3
式中：R—爆破震动安全距离，m ;K、α—与爆破点地形、地质等条件有关的系数和衰减指数，根据现场情况取K=200，α=2.0;V—地面质点的震动安全速度，烟囱周围建筑物为砖混结构取V =3cm/s ;Q—微差爆破作业最大一段药量，Q取14kg（MS3段）;m—药量指数，取1/3 ;计算结果为19.68m，小于最近需要保护建筑物的距离（25m），且爆破部位位于地面之上，大大减弱了爆破振动传递，因此周围建筑物安全。
3.2 爆破飞石及防护措施
本烟囱处于交通要道，交通繁忙，为保护爆区周围建筑物及人员的安全，采取以下安全措施防止爆破飞石的危害：
（1）爆破部位采用三层覆盖进行直接防护：里面用铁线围捆一层旧地毯裹包裹住爆破切口，中间层用竹脚手板搭设，竹脚手板和爆破切口留有10cm间隙，外层再用彩布条将爆破部位围捆三圈。
（2）变电房、设备间及办公楼面向烟囱这面周围也全部用钢管架加脚手板全部防护，预防飞石，并切断电源。
（3）积极配合公安部门做好爆破警戒工作，在周围道路的出入口处设警戒岗位，并定人定岗;爆破前半小时将警戒范围内的人员撤离，中断交通，禁止人员和车辆进入警戒范围内;待爆破结束且确认安全后，方可解除警戒恢复交通。
4 爆破效果
2014年12月20日14时整准时起爆，整个爆破倾倒历时11s，2座烟囱爆破效果大致相同。起爆后约2s烟囱开始按设计的倒塌方向缓慢倾倒，第4s烟囱1/3高度开始折断，烟囱上部开始高速倾倒，11s完成整个倾倒过程。烟囱准确无误地按设计倒塌方向倾倒，无后坐现象，整个筒体触地破碎解体。爆破后经检查验收，周围建筑物、设备、道路、高压线及人员未受任何损伤，爆破十分钟后烟尘消散后恢复交通，整体效果良好，烟囱爆破拆除圆满成功。
参考文献：
[1]庙延钢，张智宇，栾龙发，杨溢.特种爆破技术.北京：冶金工业出版社，2004.
[2]汪旭光，于亚伦.拆除爆破理论与工程实践.北京：人民交通出版社，2008.