大顶子山航电枢纽工程上游纵向混凝土围堰拆除爆破施工方案.pdf

2 0 1 0年第 1 期 ( 第 3 8 卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y N o 1 2 0 1 0 ( T o d a l N o 3 8 ) 文章编 号 ： 1 0 0 7- 7 5 9 6 ( 2 0 1 0 ) 0 1- 0 0 8 3 0 2 大顶子山航电枢纽工程上游纵向混凝土围堰拆除爆破施工方案 张薇 ， 付 强 ， 张伟尧 ( 1 黑龙江省水利水电勘测设计研 究院， 哈尔滨 1 5 0 0 8 0 ； 2 绥芬河 中环水务有限公司， 黑龙江 绥芬河 1 5 7 3 0 0； 3 佳木斯水文局 ， 黑龙江 佳木斯 1 5 4 0 0 2 ) 摘要 ： 大顶子山航电枢纽工程上游纵向混凝土围堰布置在厂房 L 挡墙上游， 二期工程作为二期截流纵向围堰， 现工程已经完成。 该段混凝土纵向围堰大部分为水下爆破 ， 根据设计要求对该段 围堰进行拆 除， 必须一次 爆破完成 。拆 除顺序 由远至近 ， 即 由围堰第 1 段开始爆破， 逐段向围堰第 l 2 段方向推进。采用在围堰顶部搭设作业平台钻孔， 孔深达到拆除标高， 一次性爆 破拆除。 关键词： 混凝土纵向围堰； 拆除； 爆破； 施工方案 中图分类号 ： T V 5 5 l 文献标识码 ： B l 工程概 况 围堰结构情况， 采用一次爆破拆除， 炮孔布置如图 1 。 大顶子山航电枢纽是一座以航运、 发电和改善哈尔滨市 水环境为主， 同时具有交通、 水产养殖和旅游等综合利用功 能的低水头航电枢纽工程。枢纽建筑物有船闸、 泄洪闸及混 凝土过渡坝段、 河床式水电站、 土坝、 闸( 坝) 上公路( 桥) 等。 水库正常蓄水位 1 1 6 0 0 m， 总库容 1 9 9 7亿 I n ， 装机容量 6 6 MW， 最大下泄流量2 2 7 0 4 m s 。枢纽总平面布置从右至 左为： 船闸、 1 0孔泄洪闸、 河床式水电站、 2 8孔泄洪闸、 混凝 土过渡坝段、 土坝及坝上公路( 桥) 等， 坝线全长3 2 4 9 7 8 m。 2 爆破拆除要求 1 ) 爆破设计与施工要执行 爆破安全规程( G B 6 7 2 2 2 0 0 3 ) 、 水 电水利工程爆破施工技术规范( D L T S 1 2 3 5 2 0 0 1 ) 。 2 ) 为确保电站运行安全， 设备保护要求控制爆破振动速 度 1 c m s o 3 ) 爆破碎渣须往左侧2 8孔泄洪闸抛掷。 4 ) 爆破后块体大小控制在7 O 8 0 c m。 5 ) 控制飞石不得损坏厂区建筑物及设备。 6 ) 控制单响药量不但要考虑地震波， 还要考虑水的冲击 波的危害。 3 爆破设计 3 1 围堰 1 4段爆破设计 该段围堰长6 0 I n ， 顶面宽度1 m， 标高 1 1 7 7 5 m， 拆除 到V 1 0 8 m， 高程差 9 7 5 m， 底部宽度 5 8 7 IT I ， 根据该段 V 炮孔 j 1 = 2 i l 二 4 1v- 5 、 、 j l 2 - 2 V l 3- 2 3， H 4 、 图 1 围堰 1 4段炮孔布置示意图 钻爆参数包括： 1 ) 孔径 ： = 9 0 mm； 2 ) 孔距 ： a =1 3 I n ； 3 ) 排距 ( b ) ： 孔 口 距 =0 10 3 n l ， 孔底距 =1 4 7 i n ； 4) 单位 耗药量 ： q= 1 k g m ； 5 ) 单孔药量( Q) 按公式 Q=q S H计算( 式中 S 为单孔负担面积， 日为拆除高度) ； 6 ) 起爆网络与延时， 起爆 网络采用毫秒微差延时起爆技术， 孔内安放毫秒 1 0段雷管( t = 3 8 0 m s ) ， 孔间小组延时用 Ms 2段 ( t =2 5 m s ) 。 3 2 围堰 51 2段爆破设计 在靠近厂房左侧边墙处采用钻减震孔、 预裂孔和开设分 离槽等措施 ， 而后再逐段爆破。 3 2 1 减震孔钻孔参数 在距厂房左侧边墙5 0 c m处钻一排减震孔 ， 如图 2 、 图 3 所示。 收稿日期 2 0 0 9 1 2 2 2 作者简介】 张薇( 1 9 8 2一) ， 女， 内蒙古呼伦 贝尔人 ， 助理工程师； 付强( 1 9 7 2一) ， 男， 黑龙 江绥芬河人 ， 助理工程师； 张伟尧 ( 1 9 8 2一) ， 男， 黑龙 江哈 尔滨人 ， 助理工程师 。 一 8 3 2 0 1 0年第 1 期 ( 第 3 8卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y N o 1 2 0 l O ( T o d a l N o 3 8 ) 1 ) 孔径 ： =4 0 m m； 2 ) 孑 L 距 ： a= 0 1 0 3 m； 3 ) 孔深 ： ： 3 6 m； 4 ) 孔数： N= 9个； 5 ) 减震孔按单耗 q：0 4 k g m 标 准装药( 隔孑 L 装药) ， 在分离槽开成后施爆 ， 破碎该部分混凝 土 。 图2 围堰 51 2段减震孔、 预裂孔布置截面示意图 I 蜘1 5 0 0 I 瑚 1 蜘 I 1 1 1 1 1 ， 1 I 1 I j 1 0 l 0 I o l 。 l 0 0 O e I - ， ， ， 一 图 3 矩 孔布 置平面示意图 3 2 2 第一层预裂孔钻爆参数 在距减震： Es o c m 处布置一排预裂孔， 如图2 、 图3所示。 先起爆预裂孑 L ， 产生一条约0 51 c m宽的裂缝 ， 钻爆参 数如下： 1 ) 孔径 ： =4 0 m m； 2 ) 孔 距 ： a=3 0 c m； 3 ) 孔 深 ： L= 3 6 m； 4 ) 线装药密度 ： q线 =1 5 0 g i n ； 5) 单孔药量： Q= 5 4 0 g ； 6 ) 孔数： N： 9个； 7 ) 总药量： Q = 4 8 6 k g ； 8 ) 填塞长 度 ： 填塞长度不小于孔距 ， 以下各设计中都相同。 3 2 3 分离槽第一、 第二层钻孔参数 预裂缝形成后 ， 在距预裂缝5 0 c m处沿纵向开设一条分 离槽。布设 5排炮孔， 每排 5个孔， 炮孔布置如图4所示。 f炮 孔 ； J l 2 三 一 3 - i 、 一。 。 2 7 ， 8一 _ 2 J 2 ： 4 e 2 - 5 ：3 -I 3 - 2 3 - 3 3 4 3 - 5一 图4 围堰5 1 2 段翘孔布置断面示意图 第一层钻爆参数如下： 一 8 4 1 ) 孔径 ： = 4 0 mm； 2 ) 孑 L 距 ： a i0 4 m； 3 ) 排距 ： 孔 口距 b l = 0 1 0 3 m， 孔底 距 b 2 =0 3 8 m； 4) 孔 深 ： L：3 6 n l ； 5 ) 单位耗药量 ： q= 4 0 0 g 。 第二层钻爆参数如下 ： 1 ) 孔径 ： =4 0 m m； 2) 孔 距 ： a=0 6 In； 3 ) 排距 ： b= 0 3 7 n l ， 4 ) 孔深： L= 5 m； 5 ) 单耗： q=1 k g m 。 3 2 4 主爆炮孔钻爆参数 分离槽开出来后 ， 围堰其他部分的爆破， 其起爆药量可 按钻孔位置与被保护物的实际距离逐渐加大， 以加快施工进 度。钻爆参数设计为： 1 ) 孔径 ： 中 = 9 0 m m； 2 ) 孑 L 距 ： a=1 3 n l ； 3 ) 排距 ： 孔 口距 b l =0 10 3 in ， 孔底距 b 2=1 3 3 m； 4 ) 单耗 ： q=1 k g m ； 5 ) 起爆网络与延时， 起爆网路延时设计， 孔内使用 Ms l O段非 电雷管( t = 3 8 0 m s ) ， 孔外使用 Ms 2段雷管， 排间延时2 5 m s 。 起爆网路见图 5 。 4 爆破效果 混凝土围堰破碎后的块度能满足7 O8 0 c m的要求。冯 叔喻院士在研究水下爆破岩石时得出如下结论： 对于 5级岩 石( 抗压 强 度 4 0 01 O 0 0 k c m )水 下 爆破，当单耗 为 0 5 k s m 时， 岩石的破碎粒径一般为5 2 c m( 占9 5 以上) ； 当单耗为0 7 k g m 时， 岩石 的破碎粒径一般为3 8 c m( 占 9 5 以上) 。待拆围堰混凝土为 C 2 0 F 2 0 0， 抗压强度小于5级 岩石 ， 因此， 可以推论， 本设计水下爆破采用的单耗为1 k g m 左右时， 基本能达到业主的要求。 2 8 孔 泄 洪 闸 方 向 0 毒 电 葺 置蠢 。 ” ， n 、 、 t- ” 0蔓” 、 -， ” 。7 一一 l _ 0 1： 0 、 一 0 _-J E， 。 ， t j 0、 图 5 起爆网络示意图 参考文献 ： I 冯叔瑜 ， 等 爆破工程 ( 上册 ) R 北 京 ： 中国铁道 出版社， 2 刘清荣 控制爆破 R 武汉 ： 华 中工学院 出版社 ， 1 9 8 6 3 汪旭光， 于亚伦 拆除爆破理论与工程实例 M 北京： 人民交 通出版社， 2 0 0 8 4 林学圣 土石爆破 M 南京： 南京工程兵工程学院出版社， 5 张正宇 ， 等 现代水利水 电工程爆破 M 北京 ： 中国水利水 电 出版社 ， 2 0 0 3