磚混煙囪拆除原理及安全防護(hù)詳解

一、拆除原理：結(jié)構(gòu)力學(xué)與破拆技術(shù)邏輯

（一）磚混煙囪結(jié)構(gòu)特性與拆除力學(xué)原理

 1. 結(jié)構(gòu)受力分析

 - 材料特性：

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

- 混凝土圈梁（若有）強(qiáng)度等級(jí)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(jī)制：

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

- 高煙囪（＞50米）需考慮風(fēng)荷載（基本風(fēng)壓≥0.35kN/m2）對(duì)倒塌軌跡的影響，需計(jì)算風(fēng)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(chǎng)景）：

- 在傾倒方向底部開(kāi)設(shè)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(jī)械拆除（適用于高度≤30米或周邊環(huán)境復(fù)雜場(chǎng)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(guò)高導(dǎo)致失穩(wěn)；

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

（二）拆除工藝實(shí)施技術(shù)路徑

 1. 預(yù)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(fēng)鎬破碎（風(fēng)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(shè)施，切割點(diǎn)距筒體表面≥50cm，避免損傷主體結(jié)構(gòu)。

- 爆破切口預(yù)處理：

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

 2. 倒塌控制技術(shù)

 - 定向控制措施：

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

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

 二、安全防護(hù)：高空作業(yè)與破拆全流程管控

（一）施工前安全準(zhǔn)備

 1. 周邊防護(hù)系統(tǒng)

- 防護(hù)隔離帶：

- 以煙囪為中心，半徑1.5H范圍內(nèi)設(shè)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(shè)“禁止入內(nèi)”警示標(biāo)志；

- 對(duì)周邊建筑物門(mén)窗、玻璃幕墻用防護(hù)鋼板（厚度≥3mm）覆蓋，距離煙囪≤H處的建筑物需搭設(shè)防護(hù)排架（架體距墻面≥1米）。

- 地下管線保護(hù)：

- 用探地雷達(dá)（探測(cè)深度≤5米）查明地下管線分布，對(duì)燃?xì)狻㈦娎|等管線設(shè)置鋼套管（直徑≥管線外徑2倍）保護(hù)，套管上方覆蓋20cm厚沙袋。

2. 設(shè)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(yíng)業(yè)性一級(jí)資質(zhì)），操作人員持《爆破作業(yè)人員許可證》（A級(jí)）；

- 特種作業(yè)人員（登高、焊接）需持應(yīng)急管理部頒發(fā)的特種作業(yè)操作證，且每2年復(fù)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(jī)械拆除安全要點(diǎn)：

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

- 當(dāng)拆除至剩余高度≤10米時(shí)，需在頂部設(shè)置臨時(shí)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(shè)雙重保險(xiǎn)鎖；

- 拆除磚塊時(shí)需“由上至下、分層對(duì)稱”，嚴(yán)禁在同一垂直面上下同時(shí)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(hù)措施：

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

- 警戒范圍：一般爆破≥200米，復(fù)雜環(huán)境≥300米，警戒點(diǎn)設(shè)明顯標(biāo)志并配備對(duì)講機(jī)（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(duì)敏感目標(biāo)（如居民區(qū)），設(shè)置防飛石屏障（高度≥8米，屏障距爆破點(diǎn)≤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(shí)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(yùn)輸需用密封式自卸車(chē)（車(chē)廂密閉率100%），出場(chǎng)前輪胎沖洗（沖洗臺(tái)長(zhǎng)度≥8米，寬度≥6米）。

- 噪聲防護(hù)：

- 選用低噪聲設(shè)備（破碎錘噪聲≤95dB），夜間（22:00-6:00）禁止作業(yè)，周邊敏感點(diǎn)噪聲晝間≤70dB，夜間≤55dB（用聲級(jí)計(jì)監(jiān)測(cè)）。

2. 有毒有害氣體防護(hù)

- 若煙囪曾用于工業(yè)排煙，拆除前需檢測(cè)內(nèi)部氣體（CO≤30mg/m3，H?S≤10mg/m3），超標(biāo)時(shí)用軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥10次/h）通風(fēng)，直至氣體濃度合格；

- 作業(yè)人員佩戴防毒面具（濾毒罐型號(hào)P-A-1，防護(hù)有機(jī)蒸氣），進(jìn)入煙囪內(nèi)部作業(yè)時(shí)需設(shè)雙人監(jiān)護(hù)，每隔30分鐘輪換一次。

（四）應(yīng)急處置與驗(yàn)收

1. 突發(fā)情況響應(yīng)

- 若發(fā)生坍塌傷人事故，立即啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案：

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

- 現(xiàn)場(chǎng)配備應(yīng)急救援擔(dān)架（承重≥300kg）和AED除顫儀，確保10分鐘內(nèi)開(kāi)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(kāi)平行孔重新裝藥起爆。

2. 拆除后安全驗(yàn)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(cè)量周邊建筑物沉降（最大沉降量≤20mm），用全站儀檢測(cè)煙囪傾倒偏差（實(shí)際落點(diǎn)與設(shè)計(jì)偏差≤1.5米）。

總結(jié)：磚混煙囪拆除需利用結(jié)構(gòu)力學(xué)原理精準(zhǔn)控制倒塌方向，結(jié)合爆破或機(jī)械破拆技術(shù)實(shí)施，同時(shí)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(duì)周邊環(huán)境的影響降至最低。