向家坝水电站混凝土导墙爆破拆除技术.pdf

第 4 6卷 第 2期 2 0 1 5 年 1 月 人 民 长 江 Ya ng t z e Ri v e r Vo 1 4 6 No 2 J a n ，2 0 1 5 文 章 编 号 ： 1 0 014 1 7 9( 2 0 1 5) 0 20 0 3 70 3 向家坝水电站混凝土导墙爆破拆除技术 杨 根录 ( 中国长江三峡集 团公 司 向家坝工程建设部 ， 四川 宜宾 6 4 4 6 0 0 ) 摘 要 ： 为给 向 家坝 水 电站 左 岸 电 站 副 厂 房 施 工创 造 良好 条 件 ， 需 快 速 拆 除 二 期 纵 向 导 墙 厂 房 段 。 结 合 向 家 坝 工程现场 实际， 在分析爆 区周边构筑物特点及爆破安 全振 速的基础上 ， 提 出了详细的爆破设计 方案 ， 具体 涉及 爆 孔设置 、 爆 破参数选取 、 装 药与堵塞 ， 网络联接 等。爆后检 查表明 ， 实际爆破 效果 良好 ， 爆破振 动控 制指标达 到 设 计 要 求 。 其 爆 破 设 计 与 施 工 技 术 方 案 可供 其 他 工 程 借 鉴 。 关 键 词 ： 爆破 拆除 ； 爆 破参数 ； 振 速控制 ；安全防护 ；向家坝水电站 中 图 法 分 类 号 ：T V 5 4 2 文 献标 志 码 ：A DOI ： 1 0 1 6 2 3 2 j c n k i 1 0 0 14 1 7 9 2 0 1 5 0 2 0 0 9 1 工程概 况 随着 向家 坝水 电站 工 程 进 度 的推 进 ， 永 久 泄 水 建 筑物 即将建 成 完工 ， 为实 现 二 期 导 流 向三 期 导 流 的过 渡 ， 需快 速 拆 除 二 期 纵 向导 墙 厂 房 段 ( 简 称 爆 区 ) ， 为 左岸 电站 副厂 房施 工创 造 良好 条件 。二 纵 导墙 厂房 段 长 1 3 4 2 m， 高 1 7 2 4 m， 顶部 宽 6 m， 底部 宽 2 1 m， 拆 除 总方 量达 2 0 5万 m ， 因拆 除 方 量 大 、 工 期 紧 ， 只 能 采用 爆 破 的方 法拆 除 。 二 纵导 墙 厂房 段 左 侧 为 二 期 导 流 明 渠 ， 明渠 底 部 进 口部 位正 在 进行 导 流 底 孑 L 闸 门井施 工 ； 右 侧 为 左 岸 电站 厂 房 ， 厂房 内与二 纵 导 墙 相 邻 的安 装 间刚 刚 完 成 接缝 灌 浆 。导墙 厂 房 段 下 部 为 冲砂 孔 ( 与导 流 底 孔 结 合 ) ， 距 导 流底 孔 仅 6 m， 导 流底 孑 L 正 在 过 流 。导 墙 厂 房 段 上 游 为 冲 沙 孔 坝 段 ， 距 下 游 坡 脚 的 最 近 距 离 仅 1 7 1 4 5 m； 下游 为 升 船 机 船 厢 室 和 厂 房 尾 水 墩 墙 ( 正 在施 工 ) ， 待 拆 除 围 堰 与 厂 房 上 下 游 边 墙 的最 近距 离 不足 1 0 m。为 不影 响 大坝 与厂 房 正 常施 工 进 度 ， 爆 破 拆 除 的工期 控 制在 2个 月 以 内。 2 爆破设 计要求 ( 1 )爆 区距 离 冲 沙 孔 坝 段 下 游坡 脚 、 厂 房 上 下 游 边墙 及 8号 蜗壳 较 近 ， 应 严 格 控 制 爆 破 对 新 浇 混 凝 土 的影 响 ， 尽量 避 免飞 石砸 伤 蜗壳 和相 关设 备 。 ( 2 )爆 区距 离 冲 沙 孔 ( 导 流洞 ) 顶 部 和 导 墙 右 侧 安装 间灌 浆施 工 区较 近 ， 应 严 格 控 制 对 这 些部 位 的爆 破影 响 。 ( 3 )爆 破 拆 除 时应 将 爆 碴 向堰 内平 台 方 向抛 掷 ( 二 纵导 墙 左侧 ) ， 尽 量 避 免 爆 碴 落 入 堰 内安 装 问 ； 同 时控制爆渣块体不宜过大或抛掷过远 ， 并避免大量石 渣下 江 ， 以免对 明渠底 板造 成损 伤 。 ( 4 )拆 除底 面应 与 安 装 间 施 工平 台 高程 一 致 ， 并 尽可 能保 持平 整 。 ( 5 )由于爆 区距 离 居 民 城 区较 近 ， 应 避 免 飞石 对 小 区居 民的影 响 。 根据 以上要求 ， 拟采用爆破炸碎方案 ， 并将爆碴予 以清 除 。对此 开展 了一 系 列 现 场爆 破 试 验 ， 并 参 照 以 往类 似工 程 ， 提 出 了 向家 坝水 电站 二 纵 导 墙 厂 房 段 拆 除爆 破质 点振 动速 度控 制标 准 ( 如表 1 所 示 ) 。 3 爆 破设计 3 1 爆破方案 结合 拟爆 破段 周 边 环 境 、 围堰 结 构 类 型 等实 际情 况 和 爆破设 计 要求 ， 拟 采 用 的二 纵 导 墙 厂 房段 拆 除爆 破总体设计方案为： 堰内全部布置倾斜孔 、 堰顶辅以垂 直 浅 孔 ， 围堰两 侧边 界 预裂 、 底 部预 裂加 光面 爆破 。采 用 数码 电子 雷 管起 爆 网路 ， 并 严格 控 制单 段药 量 。 收 稿 日期 ： 2 0 1 41 02 1 作者简 介 ： 杨根 录 ， 男， 教授 级 高级 工程 师， 主要从事 大型水电工程建设 管理 工作 。Em a i l ： y a n g g e n l u c t g p c e o m c n 3 8 人 民 长 江 表 1 拆 除爆 破 安 全 振 速控 制标 准 防 护 对 象 喜 堕 爆 区 周 边 环 境 条 件 3 2 钻 孔布 置 爆破 施 工布孔 时 比较过 以坡 面倾 斜孔 为 主和 以垂 直深 孔 为主 的两 种方案 ( 见 图 1 ) 。为有利 于炮 渣 向左 岸 抛掷 ， 经 比选 后 选 择 第 一 种 方 案 ( 即 图 1 ( a ) ) 。二 纵 导墙 厂房 段拆 除爆 破 炮 孔 ( 预 裂孔 、 光 面爆 破 孔 、 破 碎 孔及 主爆 孔 ) 直径 均为 7 9 m m， 两 端隔振 孔 和底部 减 震 孔 直径均 为 4 5 m m。 边界 预 裂 孔 孔 距 为 0 6 0 m， 底 部 预 裂 孔 孔 距 为 0 8 0 m， 光爆 t L T L 距 为 0 8 0 m； 主爆 孔 孔 排 距 为 1 5 0 m X 1 5 0 m， 破 碎 孔孔 排 距 为 0 8 0 m X 0 8 0 m。设 计 要求钻： L T L 斜偏差不大于 l 。 ， 孔深误差范 围在 1 0 0 2 0 0 m m 之 间 ， 对 于钻 透 导 墙侧 壁 的炮 孔 ， 用 棉 纱 封 堵 孔 底后 灌入 水泥 砂浆 回填 至设计 深度 。 ( a )坡 面倾斜 孔为主 、堰 顶垂直 孔为辅 ( b )垂直 深孔为主 、坡 面斜 浅孔为辅 图 1 爆 破 施 工 布 子 L 方 案 3 3 爆破 设计 参数 二 纵 导 墙 厂 房 段 拆 除 爆 破 炸 药 总 单 耗 按 q = 0 7 0 k g m 设 计 ， 其 中 ， 在导 墙 上 部 及 两 端 ， 为 控 制 爆 破振 动及 飞石 ， 采 用 了较 低 的炸 药 单 耗 (g= 0 6 5 0 7 0 k g m ) ； 而 在导 墙 中下 部 ， 为 克 服 多排 孑 L 夹 制 作 用 ， 增 加 向堰 外 抛 掷 量 ， 适 当增 加 了炸 药 单 耗 (q = 0 7 5 0 8 0 k g m ) 。整 个爆 破过 程用 时控 制在 7 S 以 内 ， 主爆 孔孔 内延 时 以 1 7 m s和 2 5 ms 为 主 ， 排 问延 时 以 6 5 ms 为主 ， 局 部 为 2 5 ms 。 二纵 导墙 厂房 段拆 除爆 破孑 L 网及 装药 参数 详见 表 2 。根 据设 计 参数 ， 主要 设计 工程 量和 部分爆 破 材料 用 量 为 ： 钻 孑 L 长 度 1 1 4 5 9 7 m， 数 码 雷管 3 3 0 0发 ， 乳 化 炸 药 1 3 2 0 0 k g ( 0 3 2药 卷 4 4 0 0 k g ， ( 3 6 0药卷 8 8 0 0 k g ) ， 导爆 索 1 4 0 0 0 m。 表 2爆 区囤堰爆破 参数 汇总 类型 孔距行距孔数 孔深 m m 个 m 总长 单孔药量 炸药单耗 总药量 m k g ( k g Il l )k g 4 爆破施工 4 1爆 破 钻 孔 二 纵导 墙 厂 房 段拆 除爆 破 需 造 孔 2 1 6 7个 ， 其 中 爆 破孑 L 2 1 3 3个 ， 导 向及 隔振 孑 L ( 不装 药 ) 3 4个 ， 实 际 钻 孔 总 长 1 0 9 3 4 4 m。 自 2 0 1 1年 9月 2 4 日开 始 造 孔 ， 1 0月 1 5 13钻孔 结束 。 4 2装药与堵塞 此次 爆破 规模 较大 ， 对炸 药 的要求 较高 ， 为 了充分 利用 炸药 能量 ， 选择 具 有高爆 速 、 高密 度 的 2号岩 石 乳 化 炸药 。主爆 孔 的采 用 0 6 O药 卷 炸 药 连续 装 药 结构 ， 预 裂孔 与光 爆 孑 L 均 采 用 0 3 2药 卷 炸 药 间 隔 不 耦 合 装 药 结构 。装 药前 应做 好 炮 孔 检查 和量 测 等 准 备 工 作 ， 对所有炮孔进行编号检查 ， 并记 录成册 ； 对不符合要求 或 出现堵 塞的炮 孔 ， 应注 意清孔 或重 新补 孔 ， 严 防发生 堵孔 现象 ； 对有 水炮 孑 L 须 及 时 吹孔 并 按 设 计 药量 和结 构要 求重 新 装 药 。装 药 过 程 中要 注 意 保 护 好 雷 管 脚 线 ， 严 防损坏 。 炮孔 装药 后对 其 堵 塞 ， 较 优 的堵 塞工 艺 可 极 大 地 增 强爆破 效果 。孔 口堵 塞 长 度 为 1 5 m， 堵 塞 材 料 选 用 黄土 和粉 细砂 拌合 而成 ， 堵塞 时逐 层压 实 ， 但 不得 破 坏 延伸 出孑 L 口的导爆 索 、 导 爆管 脚线 等 。 二纵导 墙 厂房 段爆 破 拆 除 的装 药 工 作 自 2 0 1 1年 1 1月 3日开 始 ， 1 1月 5 日完 成 全 部 炮 孔 的装 药 和 堵 塞 。实 际使 用 炸药 1 3 1 2 8 0 k g ， 导爆索 8 0 0 0 I n ， 雷 管 3 O 1 2发 。 4 3 网路 联 接 此 次爆破 采用 数 码 电 子 雷管 起 爆 网络 ， 爆 破 前 网 络联 结人 员需 接受 专 业 培 训及 技 术 交 底 ， 严 格 按设 计 要 求实 施 网络联 结和保 护 。二纵 导墙 厂房 段爆 破拆 除 使用 的雷 管 为 国 产 数 码 雷 管 ， 延 时 芯 片 规 格 为 0 2 0 0 0 0 1T I S ； 脚线 规格 有 4种 ， 分 别为 1 0 ， 2 0 ， 2 5 I n和 3 0 m。在 此次 爆破 拆 除 中 ， 将爆 区 划 为 2 2个 分 区 ， 每 个 第 2期 杨根录 ： 向家坝水 电站混凝土 导墙爆破 拆除技术 3 9 分 区所 有 雷管 通 过 主线 联接 至起 爆 器 。 自 2 0 1 1年 1 1 月 6日开 始进 行起 爆 网路 联 接 ， 1 1月 8 日完 成 全部 联 网工 作 。 4 4爆破 安全防护 ( 1 )二 纵导 墙 厂房 段爆 破拆 除 的飞 石安 全距 离定 为 2 0 0 m， 爆 破警 戒 范 围 定 为左 岸 方 向 6 0 0 m， 右岸 方 向 4 0 0 m。 ( 2 ) 自 2 0 1 1 年 1 1月 4 E t 起 ， 二 纵 导 墙 厂房 段 周 边 1 0 0 m 范 围 内一 律 停 止 混凝 土 浇筑 ， 确保 新 浇 混凝 土在 爆 破前 达 到足 够 的 强 度 ， 防 止 爆 破 振 动 对 其 造成 损 伤 。 ( 3 )在二 纵导 墙 厂房段 顶 部至 右侧 坡脚 处 采取 压 网防护 ； 完 成起 爆 网路 联接 后 ， 沿 围堰顶 面铺 设 1层保 温 卷材 ， 沿 右侧 边 墙 与坡 面 延 伸 至 2 7 9 m 高 程 平 台坡 脚处 ； 卷 材 上方 覆 盖 1道复 合 防护 网 ， 防护 网 由底 层 铅 丝 网 、 中 间保 温卷 材 和上层 钢 丝 网组成 ， 在墙 顶 右侧 护 栏 上用 膨 胀螺 栓将 防护 网 固定 ( 螺 栓 距 离 约 1 5 m) ， 并 将其 从 顶部 斜拉 至 2 7 9 m 高程平 台 ， 堰顶 覆盖 沙袋 ， 底 部用 沙 袋压 脚 。 ( 4 )在二 纵导 墙 厂房 段 2 7 9 m高 程平 台铺 垫厚 度 不 小 于 0 5 0 m 的砂 土 ， 上 覆 一 层 毛 竹 ， 防止 掉 入 安 装 间 的爆 渣 对平 台混凝 土及 导 流底 孔造 成破 坏 。 ( 5 )在 二纵 导墙 厂房 段 左侧 2 8 0 m高 程平 台距 围 堰 坡 脚 3 0 m 范 围 内 上 覆 厚 1 5 m 的砂 土 ， 3 05 0 m 范 围上覆 厚 1 0 m 的砂 土 ， 5 0 m 以外 的平 台表 面上 覆 厚 0 5 0 m 的砂 土 ， 防 止爆 破 时大 量 爆 渣 冲击 或 塌 落 ， 对平 台混 凝 土及 导 流底孔 造 成破 坏 。 ( 6 )在 围堰 右侧 2 7 9 O 0 m高程 平 台 ， 沿 渡槽 左侧 边线 用 沙袋 堆筑 横 截面 尺寸 为 2 m2 m 的 防护墙 ， 用 于 阻挡滚 人 安装 间 的大块 爆 渣 。 ( 7 )渡 槽段 上 游墩 墙 ( 3 1 0 0 m 高程 ) 至 3 0 3 m 高 程平 台 和渡槽 段下 游墩 墙 ( 2 9 7 0 m 高程 ) 至 2 9 6 m高 程平 台之 间分 别 布置 1道 钢 丝 防 护 网 ， 阻 拦 反 冲方 向 的大 块 飞石 ， 减轻 其对 蜗壳 、 压 力钢 管等 金属 结构 的 冲 击 。 ( 8 )在 围堰 右侧 68号 压 力 钢 管 表 面铺 设 竹 跳 板 至 3 1 5 0 I T I 高 程处 ， 防止 飞石对 钢 管造成 损伤 ； 围堰 右侧 5 8号 蜗壳 表 面覆盖 竹跳 板 ， 防止 飞石 对蜗壳 钢 结 构造 成损 伤 。 ( 9 )在 2 9 6 m高 程平 台 上 的变 压器 房迎 爆 区方 向 和 顶部 ， 亦采 用竹 跳 板覆 盖 防护 。 ( 1 0 )邻近爆 区的门港机需在爆破前运行至距离 爆 区最 远处 ( 6号 蜗 壳 处 ) ， 并 旋转 吊塔 使 其 背 朝爆 区 方 向。 5 结 语 爆 后 检查表 明 ， 二 纵 导 墙 厂 房 段 爆 渣 向左 倾 倒 ， 无 大 角度抛 射 和飞 出警 戒 区域 的情 况 发 生 ； 周 边 构筑 物混凝 土 未 出现 开 裂 、 掉 块 现 象 ；金 属 结 构 未 出 现 凹 陷和 变形 ； 渡槽 段墩 墙 和 上 下 游 平 台之 间 防护 网阻挡 了大部 分 冲 向右边 的 飞石 ， 仅 有 3 4块 落 入 主机 间 ； 围堰 两侧 平 台表面 混凝 土无 损伤 痕迹 。以上爆 后效果 表 明 ， 二纵 导墙 厂 房段拆 除 工程 的爆破 参数 选 择合理 ， 主动 防护 措施 有效 ， 技术 要 求和 控制 标准 切实 可行 ， 爆 破振 动控 制指 标满 足 设 计要 求 ， 爆 破施 工 方 案 和 设 计 思路 值得 推广 借鉴 。 参考 文献 ： 1 李宏兵 ， 周桂松 ， 刘小钧 ， 等 三峡 R C C围堰爆破拆 除堵塞施 工综 述 J 人 民长江 ， 2 0 0 7 ， ( 1 1 ) ： 6 86 9 2 刘着海 钢 管混凝 土拱桥 的爆破拆 除 J 人 民长 江， 1 9 9 5 ， ( 7 ) ： 2 22 4 ( 编 辑 ： 胡 旭 东) Di s c u s s i o n o n bl a s t i ng r e m o v a l t e c hn o l o g y o f c o nc r e t e g u i d e wa l l i n Xi a n g j i a b a Hy d r o p o we r S t a t i o n YANG Ge n l u ( X i a n g , i a b a Pr o j e c t C o n s t r u c t i o n De p a r t me n t ，Ch i n a T h r e e G o r g e s C o r p o r a t i o n，Y i b i n 6 4 4 6 0 0，C h i n a) Ab s t r a c t ： I n o r d e r t o c r e a t e f a v o r a b l e c o n d i t i o n f o r c o n s t r u c t i o n o f a u x i l i a r y p o we r h o u s e a t t h e l e f t b a n k o f Xi a n g j i a b a Hy d r o p o we r St a t i o n，t he p o we r h o us e s e c t i o n o f t h e s e c o n d s t a g e l o n g i t u di na l g u i de wa l l s h o u l d b e q ui c k l y r e m o v e d I n c o mb i n a t i o n wi t h t h e p r a c t i c a l c o n d i t i o n o f Xi a n g j i a b a Hy d r o p o w e r S t a t i o n，a d e t a i l e d b l a s t i n g d e s i g n w a s p r o p o s e d o n t h e b a s i s o f a n a l y z i n g t h e s t r u c t u r e c ha r a c t e r i s t i c s n e a r t h e b l a s t i n g r e g i o n a nd t he b l a s t i ng s a f e t y v i b r a t i o n v e l o c i t y，i n c l ud i n g a r r a n g e me n t o f bl a s t i ng h o l e s ，b l a s t i n g p a r a me t e r s s e l e c t i o n，e x p l o s i v e c h a r g e a n d j a m，n e t w o r k c o n n e c t i o n，e t c T h e c h e c k a f t e r b l a s t i n g s h o w s t h a t t h e bl a s t i n g d e s i g n o b t a i n s g o o d e ffe c t a nd t h e bl a s t i n g v i br a t i o n c o n t r o l i nd e x me e t t he d e s i g n d e ma n d Ke y wo r d s ： b l a s t i n g r e mo v a l ；b l a s t i n g i n d e x ；v i b r a t i o n c o n t r o l ；s a f e t y p r o t e c t i o n；Xi a n g j i a b a Hy d r o p o we r S t a t i o n