水电站混凝土纵向围堰及门机轨道拆除爆破设计.pdf

水利技术监督 2 0 1 2 年第 3 期 水 电站 混 凝 土 纵 向 围堰 及 门机 轨道拆除爆破设计 谭 建军 ( 韶关市华源水 电建设有限公司，广东韶关 5 1 2 0 2 6 ) 【 摘 要】 长安水电站混凝土纵向围堰及施工门机混凝土轨道由于靠近永久建筑物且为墙式结构，为减少爆破 拆除时振动对 已完工建筑的影响，必须采用控制爆破拆除技术，密布孔，小药量，最大地减少爆破 振动，部分还要采用静态破碎拆除技术才能满足要求。 【 关键词 】 拆除爆破 ；静态破碎拆除 ；预裂爆破 [ D O I编码 】 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 8 — 1 3 0 5 ． 2 0 1 2 ． 0 3 ． 0 1 9 【 中图分类号】T V 5 4 2 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 8 — 1 3 0 5( 2 0 1 2 )0 3 — 0 0 5 9 — 0 3 1 工程概况 广 东省乐 昌市长安水 电站混凝土 纵向围堰 是 临时导流建筑物 ，分为一期纵向混凝土围堰和二期 纵向混凝土 围堰 ，其断面为梯形结构，顶宽 8 0 ra m ， 底宽 4 0 0 0 m m 。一、二期混凝土纵 向围堰设计长都为 上游 3 5 m ，下游 4 5 m 。一期混凝土纵 向上、下游围 堰与 1 4 # 闸墩相连，接头处采用沥青松木板分缝， 堰顶高程都为 8 3 m 。二期混凝土纵向上 、下游围堰 与 8 # 闸墩相连，结合部位分缝也为沥青松木板。上 游堰顶高为 8 1 ． 5 m ，下游 围堰上游部分为 8 1 ． 0 m ， 下游为 8 1 ． 5 m ，其高差主要是为 了在超标准洪水来 临时供基坑灌水平压用。 按设计要求 ，一、二混凝土纵向围堰在消力池 部分堰段 ( 2 5 m长)拆至消力池结构面即V7 2 ． 5高 程 ，其余部分 ( 2 0 m长)拆至V7 4 ． 5高程 ，上游靠 近 闸墩部分堰段 ( 1 5 m长 )拆至V7 4高程 ，其最大 拆除高度为 1 1 ． 5 m ，其余堰段拆至V7 4 ． 5高程 ，最 小拆除高度为 7 m 。 一 期基坑内上、下游 门机轨道 由于建在厂房进 水渠及尾水渠混凝土底板上，即先浇筑进、尾水混 凝土底板 ，再在其上进行施工 门机 混凝土轨道浇 筑 ，所 以门机轨道对厂房发电过流有影响，必须拆 除，一期半及二期基坑 内的门机轨道对建筑物运行 无影响，不用拆除。一期上游门机轨道中心线为坝 上 0 + 0 0 5 ． 5 m及坝上 0 + 0 1 3 ． 5 m ，轨顶高为 7 O ． 0 m ， 拆除长度为 2 4 0 m ，拆除高度为 2 ． O m和 3 ． 0 m 。下 游 门机 轨 道 ，中 心线 为 坝 下 0 - 0 6 2 ． O 0 及 坝 下 0 - 0 6 9 ． O 0 ， 轨顶高程为 6 9 ． 5 m ， 拆除长度为 2 3 8 m ， 拆除高度为 0 ． 5 m及 2 ． 0 m 。 混凝土 纵向围堰及施工 门机 轨道具备拆 除条 件时，周 围建筑物 已基本竣工：建筑物混凝土浇筑 已完成 ；坝顶 电缆沟、公路桥及吊车梁等预制构件 己吊装完毕；防渗帷幕灌浆及基础固结灌浆施工己 作者简介：谭建军 ( 1 9 7 6年一 ) ，男，工程师 。 59 水利技术监督 2 0 1 2 年第 3 期 完成 ；厂房的梁板柱结构 已基本完成 ；闸坝 的弧 形 闸门及启 闭设备都 已安装、调试完毕 。因此 ， 混凝土 围堰及施工 门机轨道拆除时，必需采取正 确 的施工方法 ，确保 已完工建筑物质量 不受影 响 及安全 。 2 拆除方案的选择 2 ． 1混凝土纵向围顺拆除方案选择 由于拆除 的混凝土纵 向围堰 与要保护 的建筑 物、构筑物的距离很近 ，所以必需采取措旋减少爆 破震动、飞石对建筑物的影响。对二期混凝土纵向 围堰来说，拆除时受 自然水位的影响，要分水上和 水下两人部分进行。 一 期混凝 土纵 向围堰在 干地施工，分三 层钻 爆 。二期水上部分和一期混凝土围堰采用从上、下 游向 8 # 闸墩和 1 4 # 闸墩推进的方式进行，这样做 的 目的一是能充分验证爆破参数和地震参数，二是能 有效地控制爆破飞石方 向。爆破梯段为 3 m左右 ， 采用手风钻钻孔循环钻爆。 在上 、下游围堰与 闸墩相连的 8 m左石 ( 一期 及二期围堰水上部分) ，垂直水流方 向打一排间距 为 4 0 c m的预裂孔，进行预裂爆破，即与闸墩相连 的 8 m左石混凝土围堰单独钻爆施工。同时在预裂 孔与闸墩相连的 7 m左石平行打一排间距为 4 0 c m减 震孔。与闸墩相连的这几部分堰体混凝土待其余的 部分堰体爆破完成后再进行爆破 。爆破方法是采用 预裂爆破 “ 削混凝土”法进行，即往闸墩方向每隔 1 m处由上至下倾斜一定角度打一排预裂孔， 进行网 络预裂爆破 ，每个时差爆一排预裂孔，把混凝土围 堰一层一层地 “ 削掉 ” 。 二期混凝 土围堰水下部分采 用控 制爆破 一次 性钻爆到设计拆除高程。钻孔机械采用 1 0 0型潜孔 钻 ，非电微差爆破，系统爆破，与墩头距离较近的 主爆破采用孔 内微差 ，以减小单响起爆药量，以达 到减震防震的目的。 与墩头相连的水下部分堰体 ( 上下游各 8 m左 石)采用静态破碎的方法进行拆除。其原理是先用 风钻打孔至设计高程 ，再在孔 内装填静态破碎剂， 一 段时间后，孔 内静态破碎剂膨胀将混凝土堰体挤 破碎，从而达到混凝土堰体拆除 目的。如果孔内有 水， 先用风机将孔内水吹净后， 再装填静态破碎剂， 静态破碎剂宜选用 l 0 ℃- - - 2 5 ℃的温度下进行。 考虑 N-期围堰拆除是在 8月份，温度较高，因此宜选 择凌晨左右 的时间进行装药。 6 0 2 ． 2一期施工门机轨道拆除方案选择 一 期施工门机轨道与厂房较近，但不与厂房主 体建筑物混凝土直接相连，因此爆破震动作用是通 过进、尾水渠底板混凝土及基岩传递给厂房主体建 筑的，这样可以减震 8 0 ％。根据经验 公式，混凝土 震动衰减规律为： V 合= 1 2 ． 7( 地震控 制表通过控制 单响药量来控 制爆破震 动 ( 围堰爆破单响也按表1 控制)。 表 1 距离 R 未减震单响最大药量 减震 8 0 ％ 后最大单响药量 ( m ) ( g )缸 ( g ) 1 ≤3 9 ≤ 1 9 5 2 ≤ 3 1 2 ≤ 1 5 6 0 3 ≤ 1 0 5 3 ≤ 5 6 2 5 4 ≤ 2 4 9 6 ≤ 1 2 4 8 0 5 ≤ 4 87 5 ≤ 2 43 7 5 6 ≤ 8 4 2 8 ≤ 4 2 1 4 0 7 ≤ 1 3 3 8 0 ≤ 6 6 9 0 0 8 ≤ 1 9 9 7 0 ≤ 9 9 8 5 0 9 ≤ 2 8 4 3 0 ≤ 1 4 2 1 5 0 1 0 ≤ 3 5 0 0 0 ≤ 1 7 5 0 0 0 1 5 ≤ 1 3 1 6 3 0 ≤ 6 5 8 1 5 0 2 0 ≤ 3 1 2 0 0 0 ≤ 1 5 6 0 0 0 0 按照表 l ， 门机轨道距厂房混凝土最近按 3 m计， 则最大单响药量为 5 6 2 5克，取 5 0 0 0克 。 在 门机轨道底部距进水渠及尾水渠混凝土面 1 5 c m ，每 3 0 c m打一预裂孔，其每隔一孔留3 0 c m不 打穿，用来作装炸药 ，其余 的都打穿，用来作预裂 爆破的临空面 ，即每隔一孔装药，一孔不装药。 3 钻爆参数设计 ( I )一期、二期水上部分混凝土堰体及施工 门机轨道一般钻爆设计参数表如表 2 所示。 ( 2 )预裂爆破设计参数如表 3 所示。 ( 3 )与 8 # 闸墩相连 ( S m以内)水下部分混凝 土堰体拆除设计， 由于与 8 # 闸墩相连水下部分堰体爆破地震控 制无法满足，则采用静态破碎剂拆除。其相应参数 如表 4所示。 ( 4 )二期水下部分混凝土堰体 ( 离 8 # 闸墩上下 游各 8 m 左石 以外堰段)钻爆设计参数如表 5 所示。 水利技术监督 2 0 1 2 年第3 期 表 2 孔径 孔深 最小抵抗线 孔距 排距 单孔装药量 装药结构 堵塞长度 微差时间 单位耗药量 m m m m m g m m S k g ／ 柚 3 4 2 2 ～3 0 ． 4 ～O ． 8 0 ． 6 ～O ． 8 0 ． 8 5 0 0 ~6 0 0 分层 0 ． 6 ～1 ． 0 5 0 0 ． 6 表 3 线装药密度 钻孔间距 钻孔深度 孔 口装药量 孔 口堵塞长度 不偶合系数 中段装药量 底部装药量 g ／ m m m g m g g 1 0 0 0 ． 4 0 ． 8 ～ 4 ． 0 1 0 0 ． 6 ～ 0 ． 8 2 3 0 ~ 7 0 3 0 说明：由于孔底部和孔 口都有临空面，其装药量中间较多。 表 4 孔径 孔深 孔距 排距 每米装药量 单位耗药量 单孔装药量 m m m Il l k g ／ m 3 k g ／ m 3 k g 7 0 ~ 8 0 4 ～ 6 0 ． 8 1 ． 0 5 ． 6 7 2 O～ 2 5 表 5 孔径 孔深 孔距 排距 每米装药量 单位耗药量 单孔装药量 堵塞长度 装药结构 ∞ m m m k g ,／ d k g ／ m ~ k g m 1 0 0 4 ～6 1 ． 5 1 ． 0 O ． 5 O ． 6 5 1 ． 0 ～1 ． 5 间隔不偶合 ( 5 )爆 破安全控 制措施 。拆 除爆破 设计采 用松 动 和加 强松 动爆 破 设计 ，爆 破开 始 前应在 远 离 保护建 筑物 区域 进行 1 ～2次试爆 ，以校 正 相 应 的爆 破 参数 ，爆 破后 混凝 土块 直 径满 足机 械 挖装 要求 。 混凝土纵 向围堰拆 除控制 的重点是爆破飞石 和地震速度。每次爆破前，应对爆破安全距离进行 测量，以确定合理的单响药和微差起爆方式，爆破 操作 中，应对照爆破设计，对装药量、装药结构、 堵塞长度和堵塞质量进行检查验收，合格后 ，再用 草袋和黄土包覆盖爆 区表面。 爆破的主爆方向，以控制飞石 的方向。 爆破时应遵守安全规程。警戒范围内的机械、人 员必须撤离到警戒区外的安全地带，方可起爆。爆破 完毕后，应对炮区进行检查，发现盲炮应及时处理。 4 结 语 实践表 明，采用上述爆破作业技术及措施，最 大程度 的保护了永久建筑物 ， 而拆除干净， 无飞石， 效果显著。 参考文献 爆破过程中，优选背离保护建筑物方向，作为 [ 1 ] 水 利 水电 施 工 组 织 设 计( 第 三 篇 ) 水 利 水电 出 版 社 ※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※ ( 上接第5 1页)挖区附近必须要有充足的水源 。 ( 2 )调查电源，吹填施工主要利用各种水泵完 成土方开挖和运输，用电量较大，采用 自备电源费用 较高，不稳定，因此吹填区附近应有充足的电源。 ( 3 )土质是决定是否可采用吹填的关键因素 之一 ，在决定施工方案之前必须先对施工区域 的水 位地质进行细致勘察 ，了解土层结构及各项指标， 并进行认真研究分析后，确定方案 。 参考文献 【 1 ]胡利文． 港区陆域吹填工程真空预压软基处理技术发展与应用 [ A ] ． 港 口工程分会技术交流文集[ c ] ． 2 0 0 5 [ 2 ]中华人民共和国水利部． 水利工程水利计算规范 S L 1 0 4 — 9 5 [ s ] ． 北 京： 中国： 水利水 电出版社 ，1 9 9 6 [ 3 ]徐国英 万赛银 喻青云．泥浆泵吹填土方在廿四联圩 填塘压浸工程中的应用．中国新技术新产品． 2 0 0 4 ，( 1 4 ) [ 4 ] 袁成铭 ． 大 面积吹填 砂荷 载对地 基压缩 沉 降计算方 法的探 讨 ( 上) [ J ] ． 水运工程． 1 9 8 5 ，( 0 4 ) 61