磚混煙囪拆除原理及安全防護詳解

一、拆除原理：結(jié)構(gòu)力學與破拆技術(shù)邏輯

（一）磚混煙囪結(jié)構(gòu)特性與拆除力學原理

 1. 結(jié)構(gòu)受力分析

 - 材料特性：

- 磚砌體抗壓強度約10-20MPa，但抗拉、抗剪強度極低（僅0.1-0.3MPa），屬脆性材料；

- 混凝土圈梁（若有）強度等級多為C20-C25，與磚砌體結(jié)合面易因溫差變形產(chǎn)生裂縫。

- 受力破壞機制：

- 通過人為制造“失穩(wěn)突破口”，使煙囪重心偏移超過基底支撐面邊緣，利用自重產(chǎn)生的傾覆力矩實現(xiàn)定向倒塌；

- 高煙囪（＞50米）需考慮風荷載（基本風壓≥0.35kN/m2）對倒塌軌跡的影響，需計算風振系數(shù)（βz=1.5-2.0）。

 2. 拆除方式選擇依據(jù)

 - 定向爆破拆除（適用于高度＞30米且周邊空曠場景）：

- 在傾倒方向底部開設梯形爆破切口（切口高度h=（1/10-1/15）H，H為煙囪高度），切口角度55°-60°，使重心偏移量Δx≥（1/20-1/15）H；

- 炮孔布置：磚砌體炮孔深度L=（2/3-3/4）墻厚，混凝土部分L=（1/2-2/3）墻厚，單孔裝藥量q=K×a×b×h（K為單位體積炸藥消耗量，磚砌體K=0.15-0.2kg/m3，混凝土K=0.4-0.5kg/m3）。

- 機械拆除（適用于高度≤30米或周邊環(huán)境復雜場景）：

- 采用液壓破碎錘（打擊力100-200kN）從頂部向下分層拆除，每層拆除高度≤1.5米，避免一次性拆除過高導致失穩(wěn)；

- 對直徑＞3米的煙囪，需先在內(nèi)部搭設型鋼支撐（如16#工字鋼，間距≤2米），防止拆除過程中筒體整體坍塌。

（二）拆除工藝實施技術(shù)路徑

 1. 預處理工序

 - 內(nèi)襯與附件剝離：

- 人工拆除耐火磚內(nèi)襯（若有），采用風鎬破碎（風壓0.5-0.7MPa），每拆除5米高度需清理一次建筑垃圾，防止墜落；

- 切割避雷針、爬梯等附屬設施，切割點距筒體表面≥50cm，避免損傷主體結(jié)構(gòu)。

- 爆破切口預處理：

- 用靜態(tài)破碎劑（膨脹壓力≥30MPa）預先軟化切口處磚砌體，破碎劑水灰比1:0.3，孔內(nèi)養(yǎng)護24-48小時至膨脹開裂。

 2. 倒塌控制技術(shù)

 - 定向控制措施：

- 在傾倒反方向設置2-3道纜風繩（φ16mm鋼絲繩，破斷力≥23kN），每道繩配5噸手拉葫蘆，倒塌時通過緩慢放繩調(diào)整傾倒角度，偏差控制≤3°；

- 地面鋪設緩沖沙堆（厚度≥2米），沙堆長度≥1.5H，寬度≥1.2H，降低塌落振動（振動速度≤2.5cm/s，用測振儀監(jiān)測）。

 二、安全防護：高空作業(yè)與破拆全流程管控

（一）施工前安全準備

 1. 周邊防護系統(tǒng)

- 防護隔離帶：

- 以煙囪為中心，半徑1.5H范圍內(nèi)設置硬質(zhì)圍擋（高度≥2.5米），圍擋外側(cè)掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目≤2000目/100cm2），入口處設“禁止入內(nèi)”警示標志；

- 對周邊建筑物門窗、玻璃幕墻用防護鋼板（厚度≥3mm）覆蓋，距離煙囪≤H處的建筑物需搭設防護排架（架體距墻面≥1米）。

- 地下管線保護：

- 用探地雷達（探測深度≤5米）查明地下管線分布，對燃氣、電纜等管線設置鋼套管（直徑≥管線外徑2倍）保護，套管上方覆蓋20cm厚沙袋。

2. 設備與人員資質(zhì)審核

- 爆破作業(yè)需持《爆破作業(yè)單位許可證》（營業(yè)性一級資質(zhì)），操作人員持《爆破作業(yè)人員許可證》（A級）；

- 特種作業(yè)人員（登高、焊接）需持應急管理部頒發(fā)的特種作業(yè)操作證，且每2年復審一次。

（二）拆除作業(yè)核心安全措施

1. 防坍塌與墜落控制

- 機械拆除安全要點：

- 破碎錘作業(yè)時，操作人員與煙囪保持≥10米安全距離，設備基礎需硬化處理（混凝土強度≥C30，厚度≥30cm）；

- 當拆除至剩余高度≤10米時，需在頂部設置臨時拉線（每道拉線拉力≥10kN），防止剩余筒體突然倒塌。

- 人工拆除安全規(guī)范：

- 作業(yè)人員站在專用吊籃（載重≤500kg）或腳手架上，吊籃懸掛鋼絲繩（φ18mm）每根破斷力≥27kN，且設雙重保險鎖；

- 拆除磚塊時需“由上至下、分層對稱”，嚴禁在同一垂直面上下同時作業(yè)，每層作業(yè)面寬度≤2米。

2. 爆破作業(yè)安全管控

- 起爆防護措施：

- 采用電雷管起爆（起爆電壓≥220V），起爆網(wǎng)絡設雙重回路，雷管電阻差≤0.2Ω，起爆前用爆破電橋檢測回路電阻（偏差≤5%）；

- 警戒范圍：一般爆破≥200米，復雜環(huán)境≥300米，警戒點設明顯標志并配備對講機（通信距離≥1km）。

- 飛石控制技術(shù)：

- 爆破切口用鋼絲網(wǎng)（網(wǎng)孔5cm×5cm）+棉被覆蓋，最外層用竹笆（厚度≥5cm）包裹，確保飛石距離≤50米；

- 對敏感目標（如居民區(qū)），設置防飛石屏障（高度≥8米，屏障距爆破點≤100米），屏障材料用鋼板+沙袋組合（總厚度≥1.5米）。

（三）職業(yè)健康與環(huán)保措施

1. 粉塵與噪聲控制

- 降塵系統(tǒng)：

- 拆除作業(yè)時采用高壓噴霧（水壓≥8MPa）降塵，霧滴粒徑≤50μm，噴霧覆蓋率100%，粉塵濃度控制≤8mg/m3；

- 建筑垃圾運輸需用密封式自卸車（車廂密閉率100%），出場前輪胎沖洗（沖洗臺長度≥8米，寬度≥6米）。

- 噪聲防護：

- 選用低噪聲設備（破碎錘噪聲≤95dB），夜間（22:00-6:00）禁止作業(yè)，周邊敏感點噪聲晝間≤70dB，夜間≤55dB（用聲級計監(jiān)測）。

2. 有毒有害氣體防護

- 若煙囪曾用于工業(yè)排煙，拆除前需檢測內(nèi)部氣體（CO≤30mg/m3，H?S≤10mg/m3），超標時用軸流風機（風量≥10次/h）通風，直至氣體濃度合格；

- 作業(yè)人員佩戴防毒面具（濾毒罐型號P-A-1，防護有機蒸氣），進入煙囪內(nèi)部作業(yè)時需設雙人監(jiān)護，每隔30分鐘輪換一次。

（四）應急處置與驗收

1. 突發(fā)情況響應

- 若發(fā)生坍塌傷人事故，立即啟動應急救援預案：

- 用生命探測儀（探測深度≤10米）定位被困人員，采用液壓破拆工具（撐頂力≥50噸）開辟救援通道；

- 現(xiàn)場配備應急救援擔架（承重≥300kg）和AED除顫儀，確保10分鐘內(nèi)開展急救。

- 爆破后若出現(xiàn)“盲炮”，需等待30分鐘后由專業(yè)人員檢查，距離盲炮孔≥50cm處另開平行孔重新裝藥起爆。

2. 拆除后安全驗收

- 檢查煙囪殘骸是否完全解體，磚砌體碎塊粒徑≤30cm，混凝土塊粒徑≤50cm，避免存在高聳危塊；

- 測量周邊建筑物沉降（最大沉降量≤20mm），用全站儀檢測煙囪傾倒偏差（實際落點與設計偏差≤1.5米）。

總結(jié)：磚混煙囪拆除需利用結(jié)構(gòu)力學原理精準控制倒塌方向，結(jié)合爆破或機械破拆技術(shù)實施，同時以“防坍塌、防飛石、防粉塵”為核心構(gòu)建安全體系，確保拆除作業(yè)對周邊環(huán)境的影響降至最低。