静力爆破在水利抢险修复工程钢筋混凝土拆除中的应用.pdf

第 4期 2 0 1 4年 4月 广东水利水电 GU ANGD0NG W AT E R RE S 0 URC E S AND HYDR OP OWER No 4 Ap r 20 1 4 静力爆破在水利抢险修复工程钢筋混凝土拆除中的应用 何 东平 ，徐丽梅 ( 广东省 源天工程公司，广 东 广州 5 1 1 3 4 0 ) 摘要 ：通过分析静 力爆破 的作用原理 ，结合韩 江东山水利枢 纽消能工修 复工程 中钢筋混凝 土拆 除的特殊 需要 ，采用静 力爆破拆除控制技术，达到满意的效果，为以后类似项目提供借鉴和参考。 关键词 ：钢筋混凝土拆除 ；静 力爆破 ；水利抢 险 中图分类号 ：T V 5 4 2 ；T U 7 4 6 5 文献标志码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8 0 1 1 2 ( 2 0 1 4 ) 0 4 0 0 6 0 0 4 1工程简 介 韩江东山水利枢纽工程位于广东省丰顺县境 内的 韩江干流 ，坝址距丰顺县城约 5 4 k m，是韩江干流 的 水电梯级 4级开发规划的第 2个梯级，属 I 等大( 1 ) 型工程。2 0 1 3年 4月 2 8日，受水位变化、闸基渗透 、 水情等多种因素共同作用影响，致使闸坝下游消力池 、 在 2 0 1 3年度的枯水期修复 ，以确保枢纽工程的运行安 全。该抢险修复工程 自2 0 1 3年 1 0月 1 5日开始施工 ， 合 同工期要求在 2 0 1 4年 3月 3 0日前实施完成 ，其工 期异常紧张。 经现场调查 ，该工程需要拆 除的钢筋混凝 土部位 详见水 闸消能 工修复方 案拆 除部位平 面布 置图 图 1 海漫等部位出现不 同程度的拱起 、塌陷与损毁 ，急需 所示 。 l I 。 I 0 j 0 1 0 j I j I J j l Ij 昏 II, l JI j -l想 辅 I I 鞘 0 伺 J 二 I 粥 l 嘲 押5 |I! l 斜 鄹l ) 目 荆 赫 + l I l tr12 州 J J t lII 融 图 1 水 闸消 能工修 复方案拆除部位平面布置示意 需要进行钢筋混凝土拆除的部位及拆除量统计见表 1 。 表 1 拆除部位及拆 除工程量统计 收稿 日期 ：2 0 1 4 0 1 2 2 ；修 回 日期 ：2 0 1 4 0 31 2 作者简介：何东平( 1 9 7 3 ) ，男，本科，高级工程师，从事施工管理工作。 6 O 2 0 1 4年 4月 第 4期 何东平，等：静力爆破在水利抢险修复工程钢筋混凝土拆除中的应用 2拆除条件分析及方案确定 1 )原设计考虑钢筋混凝土拆除采用液压凿岩机破 碎拆除 ，后通过抢险期间的实 际应用 ，由于钢筋混凝 土板太厚且双层钢筋 ，效果很 不理想 ，无法满足如此 大范围的拆 除工程量 ，工期也无法 满足抢 险的要求 ， 必需选择替代方案。 2 )地基 、地质条件 ：闸底板及闸后消力池基础为 含卵石砾质粗砂层 ，其透水性 强 ，由于闸坝上游 防渗 体系透水量大，且通过闸底板钻孔勘察，存在闸底板 沙基础沉降和掏空现象。 3 )闸前发电运行水位较高。闸前发电最低水位为 1 9 3 m，为安全起见消能工未修复前抢险期 间的最高 发电水位为 2 3 5 m，平均蓄水发电水位约 2 1 5 m，而 消力池底板面的标高为 1 2 5 I n ，如果将消力池斜板段 拆除后基础高程最低为 1 1 2 m，则上下游水位差将达 1 0 3 m ； 4 )消力池斜板段紧挨水 闸闸室段下游边缘 ，只有 结构缝作为分隔边界 ，方案选 择不妥 ，将严重影 响闸 室段结构安全。 针对以上实施条件分析 ，要达到拆除效果 ，满足 抢险的工期要求 ，又必须满足拆除过程中的水闸安全 ， 行性分析 ，决定采用以下组合方式 ：静力爆破 +炸药 爆破进行 ；同时放空库容降低上下游 ( 水闸前后 ) 的水 位差 ，作为实施拆除消力池斜板段钢筋混凝土 的终极 方案 ，放空库容作为实施该方案的前提保证。 实施顺序是 ：首先在 紧挨闸室段下游边线需要拆 除的消力池斜板段的 1 5 3 0 m的范围内使用无声静 力爆破拆除出隔离带 ，然后剩余斜板段 的拆 除采用炸 药爆破方式进行 ；考虑到沙基爆破震动 的衰减 较快 ， 加上隔离带的设置，剩余斜板段的拆除可以将爆破震 动控制在安全范围。本方案实施 的先决条件是需要业 主协调将库容放空，关键环节是静力爆破的实施效果。 3静力爆破的实施原理 静力爆破 技术其 实质是 在脆性拆 除体上 ( 岩石、 混凝土 ) 钻 孔 ，在钻孔 中灌装静 力爆破剂 ( 高 效膨胀 剂) ，依靠其膨胀力使拆除体产生裂隙 或裂缝，从而 达到破碎的 目的，可在无振动、无飞石 ，无噪音、无 污染 的条件下破碎或切割岩石或 混凝土构筑物 。破碎 后再采用液压凿岩破碎设备配合拆除，以降低拆除难 度 ，提高了拆除效率。 4主要控制参数及施工方法 1 )参数选用 ：根据经验，在有临空面的部位选用 采用单一拆除方案将无法达到 目的。经详 细讨论及可 了以下两组参数进行现场效果试验： 通过 以上 2种方案现场验证 ，均能有效使钢筋混 凝土体裂开。为减少钻孔工作量 ，选用第 2种方案进 行实施 。 2 )静力爆破孑 L 位布置图详见静力爆破拆除孔位布 置平面图图 2 ： =j 静 力 爆 破 区域 i 矗 ： 一 ， 口 。 ， ， 。 目 z 。 ： ： 未 b 胃 a X 曙 口 a 。 ：卫 口 口 口 口 霸 前 a 口 c X 口 。 一 - 1 1 - 。 、 。 。 。 _ J殳 _ J L 一 。 。 。 _1 3 0 0 板厚 1 3 0 0mm 图 2 静力爆破 拆除孑 L 位布置平面示意 ( 单位 ：m m) 3 )钻孔 ：静力爆破孔距及排距较密 ，钻孔工作量 设备选型及市场调查 ，选用 R O C D 7液压潜孔钻 ，同 较大 ，必需选择成孔速度快 ，效率高 的机械设备。经 时 选 用X R H S 4 8 5 型 风 动 潜 孔 钻 制 造 大 口 径 61