烟囱钢结构拆除专项方案

烟囱钢结构拆除专项方案一、烟囱钢结构拆除专项方案

1.1项目概况

1.1.1工程背景

烟囱钢结构拆除专项方案针对某工业厂区一座服役年限超过20年的高耸式烟囱进行拆除工程。该烟囱高度为65米，直径8米，采用Q345B钢材质，主要由塔身、平台、楼梯及顶部烟道段构成。拆除工程需满足国家《建筑拆除工程安全技术规范》（JGJ147）及相关环保要求，确保在限定工期内完成，并对周边环境造成最小影响。拆除过程中需重点关注塔身垂直度控制、高空作业安全及钢结构构件的有序解体。

1.1.2工程目标

本方案旨在实现烟囱钢结构的可控、安全拆除，确保塔身整体坍塌高度控制在设计范围内，避免对厂区生产设备及人员造成二次伤害。主要目标包括：

（1）安全目标：无重大伤亡事故，轻伤率控制在5%以内，符合《建筑施工安全检查标准》（JGJ59）要求；

（2）质量目标：拆除构件回收率不低于80%，基础沉降量控制在30mm以内；

（3）环保目标：粉尘排放浓度低于国家《大气污染物综合排放标准》（GB16297）限值，噪声控制达标；

（4）进度目标：总工期为45天，分阶段完成塔身切割、定向倾倒及残骸清理。

1.1.3工程难点分析

烟囱拆除工程存在以下技术难点：

（1）垂直结构稳定性控制：塔身自重达800吨，切割后需精确控制倾倒方向，防止失稳引发坍塌；

（2）高空作业环境复杂：作业面狭窄，交叉作业频繁，需制定多层级安全防护措施；

（3）切割工艺选择：传统爆破拆除存在粉尘污染风险，而机械切割效率受限，需优化刀具配置与分段策略；

（4）周边环境影响：厂区内有运行中的锅炉及管道，需协调停用及隔离方案。

1.2编制依据

1.2.1技术规范与标准

本方案依据以下规范编制：

（1）《建筑拆除工程安全技术规范》（JGJ147-2016）；

（2）《钢结构工程施工质量验收标准》（GB50205）；

（3）《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80）；

（4）《危险品场所安全作业规程》（GB30871）。

1.2.2设计文件

主要参考设计文件包括：

（1）烟囱钢结构竣工图纸（2010版）；

（2）拆除工程结构计算书（2023修订版）；

（3）场地地质勘察报告（2022年）；

（4）环境保护评估报告（2023年）。

1.2.3法律法规

遵循的法律文件：

（1）《中华人民共和国安全生产法》（2021修订）；

（2）《建设工程质量管理条例》（2017版）；

（3）《城市生活垃圾管理办法》（2020）；

（4）《消防法》（2021修订）。

1.2.4项目特殊性说明

本工程作为厂区老旧设施改造的一部分，需特别注意与现有生产系统的协调，所有拆除作业必须在不影响锅炉运行的前提下分时分区开展。

1.3场地条件与周边环境

1.3.1场地现状

拆除区域为厂区预留空地，占地面积约2000平方米，地面标高-0.5米，场地平整度符合《建筑地面工程施工质量验收标准》（GB50209）要求。塔身基础为C30混凝土，周边距运行设备最小距离为25米。

1.3.2周边环境调查

1.3.2.1气象条件

（1）常年主导风向东北，风速3-5m/s，夏季雷暴天气概率15%；

（2）降雪量年均30mm，需制定防冻措施；

（3）最大积雪厚度设计值200mm，影响塔身稳定性计算。

1.3.2.2地质条件

（1）地基承载力特征值200kPa，压缩模量8MPa；

（2）地下水位-2.5米，需设置集水井处理渗水；

（3）周边无地下管线，但距厂区排水管20米，需开挖探沟确认。

1.3.2.3交通运输条件

（1）厂区道路宽度6米，可通行20吨级车辆；

（2）临时堆放区距离作业面100米，需铺设钢板路基；

（3）垃圾转运至市政处理厂需通过厂区铁路专用线。

1.4主要技术参数

1.4.1拆除构件统计

塔身结构构件明细表：

（1）主筒体：Q345B钢板，厚度8-16mm，分12段切割；

（2）平台结构：钢梁HN400x200，柱H型钢，防腐层磨损率40%；

（3）楼梯系统：钢梯SS400，防腐层缺失面积15%；

（4）顶部烟道：直径2.5米钢制，内部积灰量约5吨。

1.4.2工程量清单

主要工程量：

（1）切割工程：塔身切割量约600吨，平台构件200吨；

（2）吊装工程：分段构件单次吊装量不超过15吨；

（3）废弃物处理：钢渣清运量约800吨，平台模板回收200吨；

（4）安全设施：安全网铺设面积800平方米，警戒标识100套。

1.4.3施工机械选型

主要设备清单：

（1）切割设备：JLG-80型高空切割机2台，CB-60型打磨机6台；

（2）起重设备：QY25型汽车吊1台，履带吊20吨1台；

（3）运输设备：ZL50型装载机2台，自卸车8辆；

（4）监测设备：全站仪1台，激光测距仪2台。

1.4.4质量控制指标

关键检测项目：

（1）切割精度偏差≤10mm，垂直度误差1/300；

（2）构件回收率≥80%，焊缝强度抽检合格率100%；

（3）基础沉降观测频次每日2次，累计沉降量≤30mm；

（4）环保指标：粉尘浓度≤150mg/m³，噪声≤85dB。

二、施工准备

2.1技术准备

2.1.1拆除方案深化设计

拆除方案需进一步细化塔身分段位置、切割顺序及倾倒角度。采用有限元分析确定切割线，模拟不同倾角下的应力分布，确保坍塌过程可控。分段原则为：从上至下每段高度5米，平台构件随塔身同步拆除。切割方式采用数控等离子切割机，配风镐清理，重点控制烟道段内部积灰对切割效率的影响。需编制专项计算书，包含倾倒力矩、地基反力及构件碰撞能量计算，并经5级注册结构工程师审核。

2.1.2检测与评估

（1）结构检测：采用超声波检测仪对主筒体钢板厚度进行抽检，重点区域包括焊缝密集段及腐蚀严重部位，抽样率不低于10%；

（2）基础承载力验证：钻取3个孔进行压板试验，确认地基实际承载力与设计值偏差不超过15%；

（3）周边设施评估：对厂区锅炉运行状态进行24小时监测，记录振动频率及温度变化，确保拆除期间振动幅值低于0.02mm/s。

2.1.3技术交底与培训

（1）组织专项交底会：由技术负责人向全体作业人员讲解分段拆除流程，明确危险源辨识要点，交底内容需形成书面记录并由施工员、安全员签字确认；

（2）高风险岗位培训：切割工、信号指挥、吊装司机等特种作业人员需通过公司内部考核，持证上岗，培训时长不少于72小时；

（3）应急演练方案：制定切割中断、构件偏离轨迹等6类突发情况处置预案，组织全员演练2次，演练后填写评估报告。

2.2安全准备

2.2.1安全管理体系建立

构建三级安全管控网络：项目部设立安全管理组，班组配备专职安全员，作业人员落实“三违”自纠制。建立每日安全例会制度，重点检查临边防护、工具使用及设备状况，安全检查表需包含12项必查内容。设立安全奖惩台账，对违章行为实行100-500元阶梯式处罚。

2.2.2高处作业防护措施

（1）临边防护：塔身作业区域设置两道水平防护栏杆，内侧悬挂密目网，底部加设挡脚板；

（2）防坠落系统：作业人员必须佩戴双挂钩安全带，上端固定点锚固力矩≥22kN·m，下端生命绳长5米；

（3）防滑措施：平台铺板采用δ8钢板，表面压槽防滑，每块板边设置膨胀螺栓固定。

2.2.3机械设备安全检查

（1）定期检查制度：切割机、吊车等设备每日启动前检查，每周由设备部联合项目部进行综合检查，检查记录存档不少于1年；

（2）吊装安全要求：吊装前编制专项吊装图，构件捆绑点采用6×19φ22钢丝绳，角度偏差≤5°；

（3）电气安全措施：切割机电缆线采用铠装电缆，长度≤5米，拖拽线轮直径≥300mm，接地电阻≤4Ω。

2.3物资准备

2.3.1主要材料采购

（1）切割耗材：采购250卷ф0.8mm等离子切割线，按每天切割80米计算，储备15天用量；

（2）防护用品：安全帽采购200顶，防滑鞋150双，呼吸防护器60套，均需通过3C认证；

（3）消防器材：配备10套灭火器组，含干粉、二氧化碳类型，每套压力表指示在绿色区间。

2.3.2临时设施搭建

（1）作业平台：在距塔身20米处搭设钢制作业平台，尺寸6m×8m，平台下悬挂10层安全网；

（2）材料堆放区：设置3个构件临时堆放区，每个区域配备排水沟，堆放高度不超过3层；

（3）加工场地：规划200平方米加工区，配置3台角磨机及打磨台，地面铺设防尘布。

2.3.3化工材料准备

（1）切割烟尘抑制剂：采购2吨环保型水雾抑尘剂，使用前需与切割液按1:10比例稀释；

（2）废油回收装置：配备2台移动式废油处理器，每日清理切割机油污，严禁随意排放；

（3）环保监测设备：租用粉尘监测仪2台，噪声计3台，监测频次每4小时一次。

2.4人员准备

2.4.1人员组织架构

项目部设置项目负责人1名，分管安全、技术、物资各1名，下设作业班组6个：切割组、吊装组、平台组、监测组、环保组，每组设组长1名，组员按工种配比。所有管理人员必须持安全资格证上岗。

2.4.2人员技能要求

（1）切割组：要求掌握数控切割编程，能独立完成复杂坡口切割，持有特种作业证；

（2）吊装组：需具备5年吊装经验，能编制简单构件吊装方案，持信号指挥证；

（3）监测组：由3名测量员组成，需通过全站仪操作培训，能配合塔身倾角动态分析。

2.4.3劳动组织安排

采用两班倒作业制，每班12人，配备3名管理人员，休息日安排在每月5日和20日，确保人员连续性。制定人员考勤表，请假需经项目部审批。

三、施工方案设计

3.1拆除工艺流程

3.1.1分段拆除作业标准

拆除工艺采用“分段切割-定向倾倒”模式，具体流程为：首先对塔身进行编号分段，每段5米，同步切割平台结构；切割时采用数控等离子设备分层作业，每层切割深度≤5mm，切割后用风镐清理坡口。以某电厂60米烟囱拆除案例为参考，该工程通过将塔身分为12段，每段倾倒角度控制在15°-20°之间，最终实现整体坍塌在15分钟内完成。需重点控制烟道段切割，因内部积灰影响切割速度，计划采用高压水枪预清理，确保切割效率不低于0.8m/min。

3.1.2倾倒角度计算方法

（1）倾倒力矩计算：以Q345B钢板为例，根据2022年《钢结构拆除技术指南》公式M=Σ(Pi×Di)，其中Pi为单段重量，Di为重心距基础距离，计算得出最大倾倒力矩为1.2×108N·m，基础设计承载力需乘以1.25安全系数；

（2）防碰撞措施：在倾倒路径上设置4个缓冲区，每个区域铺设5层钢板，缓冲区宽度按W=0.5L计算（L为构件长度），实际应用中需预留0.2m安全距离；

（3）动态监测要求：倾倒前用全站仪测量塔身倾斜率，要求≤0.5‰，倾倒过程中每30秒记录1次倾角数据。

3.1.3构件回收方案

（1）平台构件回收：平台梁柱采用20吨履带吊分批吊装至地面，吊装前需在构件上焊接吊耳，吊点位置通过有限元分析确定，误差控制在±20mm内；

（2）烟道段处理：烟道内积灰需提前清空，切割后分2次转运至垃圾处理厂，转运量按体积1:1.2换算；

（3）回收率统计：按《拆除工程定额》规定，钢梁回收率≥85%，钢板打包后按二级废钢计价，回收成本占比控制在工程总造价的30%以内。

3.2切割施工方案

3.2.1切割设备配置

（1）设备选型依据：根据塔身钢板厚度，选用CB-60型切割机，切割能力可达16mmQ345B，配套300A电源柜；

（2）设备布置要求：切割机安装高度距作业面10-12米，通过工字钢悬臂梁固定，悬臂梁承载力需验算；

（3）备用设备方案：配备2台同型号切割机，1台用于维修，1台作为热备，确保连续作业。

3.2.2切割参数优化

（1）切割速度设定：参考2023年《金属切割工艺手册》，Q345B钢板等离子切割速度宜取80-100mm/min，电压设定200-220V；

（2）坡口控制：切割时预留10mm修割量，坡口角度按V型45°制作，切割后用角度尺检测，误差≤2°；

（3）热影响区控制：切割时在下方放置导热板，板厚δ6mm钢板，间距1.5米，可有效降低母材温度。

3.2.3高空切割安全措施

（1）防坠落设计：切割工作业平台边缘设置型钢防护栏，高度1.2米，内挂密目网；

（2）火花防护：切割区域下方用5层阻燃布覆盖，火花收集池容量按每天产生火花量计算；

（3）应急联络：切割工配备防爆对讲机，通话半径≥500m，地面设3个信号接收点。

3.3吊装施工方案

3.3.1吊装设备选型

（1）设备能力匹配：塔身最重段约18吨，选择QY25汽车吊，起吊力矩250吨·m，臂长配置50米；

（2）吊装工况分析：最大吊装角度75°，吊钩距地面高度需≥10米，吊装半径≤35米；

（3）设备进场要求：吊装前需通过出厂检验报告，吊装前进行负荷试验，试验重量为额定载荷的125%。

3.3.2构件捆绑技术

（1）捆绑方式选择：平台构件采用8字捆绑法，用φ16钢丝绳，捆绑点间距≤2米；

（2）防滑措施：钢丝绳与构件接触面垫橡胶垫，垫块厚度δ5mm；

（3）捆绑计算：按《起重机械安全规程》计算，钢丝绳许用拉力需乘以0.85安全系数。

3.3.3吊装指挥系统

（1）指挥人员资质：设主信号指挥1名，副指挥2名，均持《起重司索指挥人员证》；

（2）指挥信号：采用六面红旗指挥，上升下降信号用不同颜色区分，夜间作业改用红色聚光灯；

（3）通讯方案：吊装期间地面设3名联络员，用哨声配合手势确认吊点。

3.4环保与监测方案

3.4.1粉尘控制措施

（1）湿法作业：切割时喷淋系统雾化粒度控制在50-80μm，喷淋量按10L/min/m²计算；

（2）移动抑尘：配备3台10m³移动雾炮机，覆盖半径≥30米，作业时厂区关闭所有门窗；

（3）监测标准：切割阶段粉尘浓度≤150mg/m³，参照《大气污染物综合排放标准》GB16297-2021。

3.4.2噪声控制方案

（1）声源隔离：切割机安装隔音罩，罩体吸声材料使用50mm厚岩棉；

（2）声级监测：厂区设置3个噪声监测点，每日监测频次4次，超标时启动限产措施；

（3）作业时间控制：切割作业安排在6-18时，避开夜间22-次日6时。

3.4.3水体污染防治

（1）废油收集：切割机油盘必须使用δ3mm钢板，容量≥20L；

（2）沉淀池设置：切割废水处理池容积按5m³设计，设2级沉淀池；

（3）排放标准：处理后废水SS含量≤70mg/L，符合《污水综合排放标准》GB8978-1996。

四、施工进度计划

4.1总体进度安排

4.1.1施工周期划分

总工期设定为45天，按阶段划分：准备期7天，切割期18天，吊装期15天，清理期5天。准备期包括场地硬化、临时设施搭建、设备进场调试及人员培训；切割期分3个阶段完成，每阶段7天，确保交叉作业衔接；吊装期采用流水线作业，每日吊装2-3个构件；清理期负责残骸转运及场地恢复。关键节点包括：第8天完成所有设备验收，第20天启动塔身第一段切割，第35天实现整体坍塌，第40天完成90%构件回收。

4.1.2进度控制方法

（1）关键路径法分析：通过Project2021软件绘制网络图，确定切割→倾倒→回收为关键路径，总时差≤5天；

（2）滚动式计划：每周更新进度计划，偏差超过±10%时启动应急调整；

（3）资源平衡：每日召开早会协调切割、吊装、环保资源调配，确保资源利用率≥85%。

4.1.3节假日安排

春节期间（2月10日-16日）安排15名核心管理人员留守，保障安全巡查，其他人员轮休，恢复工作日为2月17日。国庆节（10月1日-7日）执行同样方案，确保拆除作业连续性。

4.2分阶段进度计划

4.2.1准备期详细计划

（1）场地准备：第1-3天完成2000m²场地平整，标高误差≤5mm；第4天安装围挡，高度≥2.5m；第5-7天完成排水沟施工，坡度1%-2%；

（2）设备调试：切割机在第2天完成电气测试，切割头精度≤0.02mm；吊车在第3天进行吊钩保险试验，试验载荷25吨；

（3）人员入场：第1天组织安全培训，第2-3天完成特种作业人员体检，第4天开展带班演练。

4.2.2切割期实施计划

（1）塔身分段切割：第21-27天完成第一段切割，切割量200吨，切割误差≤10mm；第28-34天完成剩余塔身，分段编号需清晰可见；

（2）平台同步拆除：平台构件随塔身分段同步切割，切割后用5t卷扬机转运至临时堆放区；

（3）倾倒前准备：第35天完成倾倒区防护，铺设钢板路基，宽度≥5m，厚度≥300mm。

4.2.3吊装期作业计划

（1）构件吊装顺序：按塔身编号顺序吊装，先主筒体再平台，最后烟道段；

（2）吊装资源配置：每日安排2台20吨吊车，3台装载机，吊装前需核对构件编号与吊装单；

（3）夜间作业计划：10月后每日安排20:00-23:00吊装，配备6名信号指挥，确保安全。

4.2.4清理期作业计划

（1）残骸转运：第41-45天用8辆自卸车转运，每日运输量200吨，需办理渣土处置许可；

（2）场地恢复：第45天完成场地清理，回填土方300m³，压实度≥90%；

（3）资料归档：第47天完成所有施工记录数字化，纸质资料装订存档，保管期5年。

4.3资源需求计划

4.3.1人员需求计划

（1）施工高峰期人员配置：切割组40人，吊装组25人，平台组20人，环保组10人，管理人员15人；

（2）人员流动管理：施工高峰期每日补充人员10%，确保出勤率≥95%；

（3）人员轮换制度：连续作业超过12小时必须轮换，夏季高温时段缩短至8小时。

4.3.2设备需求计划

（1）切割设备：CB-60型切割机2台（备用1台），风镐6台，打磨机10台；

（2）起重设备：QY25型吊车1台，20吨履带吊1台，卷扬机3台；

（3）运输设备：8辆15吨自卸车，5辆5吨装载机，3台移动雾炮机。

4.3.3材料需求计划

（1）主要材料：切割线250卷，安全网800m²，膨胀螺栓3000套；

（2）防护材料：防尘口罩6000只，安全帽200顶，防滑鞋150双；

（3）环保材料：抑尘剂2吨，吸音棉50m³，隔音罩3套。

4.3.4资金需求计划

（1）预算编制依据：按《拆除工程工程量清单计价规范》GB50500-2013编制，总造价450万元；

（2）资金支付方式：安全文明施工费优先支付，比例不低于20%；

（3）资金使用监控：项目部设立资金监管账户，每月审计支出比例。

五、质量保证措施

5.1质量管理体系

5.1.1质量目标与责任

本工程质量目标为：分项工程质量合格率100%，主要工序一次验收通过率≥95%，无重大质量事故。建立三级质量管理体系：项目部设质量总监1名，负责全过程把控；施工队设质检员2名，实施工序检查；班组设质检员，落实自检互检。质量责任实行“一票否决制”，对质量问题实行分级处罚，最高罚款5万元。

5.1.2质量控制流程

（1）事前控制：编制《质量控制手册》，明确每个工序的检查点及验收标准；

（2）事中控制：切割时用激光水平仪监控坡口深度，偏差超差必须返工；

（3）事后控制：完成每段切割后，由监理单位进行尺寸实测，记录存档。

5.1.3质量记录管理

（1）检查记录：每项工序完成后填写《质量检查表》，包含检查时间、部位、数据；

（2）影像资料：关键工序必须拍摄照片，存档比例按构件数量1:50配置；

（3）问题整改：质量问题须形成《质量问题整改单》，整改后经复检合格方可进入下一工序。

5.2关键工序质量控制

5.2.1切割工序控制

（1）切割线校准：每天开工前用直尺检查切割机导轨，误差≤0.5mm；

（2）坡口加工：用角度尺检测坡口角度，采用样板比对法，样板偏差≤1°；

（3）热影响区控制：切割后用红外测温仪检测，表面温度≤100℃方可打磨。

5.2.2吊装工序控制

（1）吊点复核：吊装前用游标卡尺测量吊耳厚度，厚度偏差≤2mm；

（2）构件编号：吊装前核对构件编号与吊装单，错误率控制在0.5%以下；

（3）姿态监控：吊装时用经纬仪监控构件倾斜度，偏差≤1/100。

5.2.3平台拆除控制

（1）同步拆除：平台梁柱必须同步切割，切割进度差≤0.5m；

（2）支撑系统：平台拆除时设置临时支撑，支撑点间距≤3m；

（3）转运码放：平台构件码放时垫木间距≤2m，层间垫木高度一致。

5.2.4监测与验收

（1）塔身变形监测：每段切割后用全站仪测量倾斜率，累计偏差≤0.8‰；

（2）验收标准：切割面平整度用2m直尺检测，最大间隙≤3mm；

（3）第三方检测：委托CMA认证机构对切割质量进行抽检，比例10%。

5.3质量通病预防

5.3.1切割质量通病预防

（1）切割中断：切割时配备2台备用电源，确保连续作业；

（2）坡口变形：切割后立即用矫正机调平，变形率控制在1.5%以内；

（3）热影响区氧化：切割后立即喷涂缓蚀剂，喷涂均匀度用目测法检查。

5.3.2吊装质量通病预防

（1）构件碰撞：吊装前绘制碰撞预警图，设置警戒线；

（2）吊点滑脱：钢丝绳与构件接触面垫橡胶垫，垫块厚度≥5mm；

（3）吊装倾倒：吊装时用2台吊车配合，单台吊车载荷不超过额定值的70%。

5.3.3环境质量通病预防

（1）粉尘超标：切割前用高压水枪冲洗塔身表面，冲洗强度200L/min；

（2）噪声扰民：夜间作业时切割机加装消音罩，罩体降噪量≥25dB；

（3）油污染：切割机油盘必须加盖，渗漏油立即用吸油棉处理。

六、安全文明施工措施

6.1安全管理体系

6.1.1安全组织架构

项目部设立安全管理部，下设安全总监、专职安全员、班组长三级管理网络。安全总监由项目负责人兼任，全面负责安全工作；专职安全员6名，负责日常巡查与隐患排查；班组长设兼职安全员，落实班组安全交底。建立安全奖惩制度，每月评选“安全班组”，奖励金额5000元，对违章行为实行“三违”台账管理，同类问题连续出现3次取消评优资格。

6.1.2安全责任落实

（1）签订安全责任书：项目部与各班组、班组成员签订《安全生产责任书》，明确事故追究标准；

（2）风险抵押金制度：高风险岗位人员缴纳500元安全抵押金，事故免罚，全年无事故全额返还；

（3）安全风险告知：每日开工前召开10分钟班前会，用事故案例说明当日风险点，并记录参会人员签名。

6.1.3应急管理方案

（1）应急预案编制：制定《高空坠落、物体打击、触电、坍塌》4类专项预案，每类预案包含应急流程、人员分工、物资准备；

（2）应急演练计划：每月组织1次综合性演练，演练后编制《应急演练评估报告》，整改问题必须闭环；

（3）应急物资准备：配备3套救援担架，6台呼吸器，1台便携式呼吸机，所有物资每月检查1次。

6.2高处作业安全

6.2.1临边防护措施

（1）防护栏杆设置：塔身作业区域设置两道防护栏杆，上杆