新沭河泄洪闸闸墩拆除措施.doc

新沭河泄洪闸加固改造工程
闸墩拆除方案的选择
1.概述
新沭河泄洪闸位于山东省临沭县大官庄村北新沭河入口处,是大官庄枢纽主体建筑物之一。大官庄枢纽是沂沭泗河洪水东调南下工程中的骨干工程。根具东调南下工程总体调度要求，新沭河大官庄枢纽工程配合沂河刘家道口枢纽工程，控制沂沭河上游来水，使其洪水尽量经新沭河、石梁河水库沿临洪河就近入海，腾出骆马湖、新沂河部分蓄洪能力接纳南四湖洪水。
新沭河泄洪闸始建于1974年，1977年竣工。本闸共18孔，每孔净宽12.0米，为钢质弧形门，尺寸为12×9.5（宽×高）米。闸墩长24m，12m高，1.5m厚，共17个中墩。
本工程拆除：交通桥、检修桥、机架桥、机架桥墩、闸墩及驼峰堰等拆除钢筋混凝土约9730m3，其中闸墩钢筋混凝土8153.4m3，工程量大，工期紧，新闸要求2004年汛前具备防洪控制运用条件。经过现场实际情况和经济技术比较，闸墩拆除决定采用手风钻、风镐及液压锤联合拆除。通过该方法对老闸墩成功地进行了拆除，而且比计划工期提前20天。
2.拆除方案选择
新沭河泄洪闸是在老闸基础上重建，只拆除老闸的闸墩、驼峰堰、闸上公路桥、检修桥、机架桥及启闭机房等，上下游翼墙、上游铺盖、闸室底板及消力池底板保留，拆除钢筋混凝土约9730m3。根据本工程的拆除量及及建筑物结构，同时依据目前的施工技术水平和参照其它类似工程经验，主要有三种拆除方案可供选择。
拆除方案一：主要采用爆破拆除，其它配合
闸墩拆除分为三个区，分别为松动爆破区、液压锤拆除或浅孔小炮爆破拆除区、风镐凿除区，同时一些部位在施工过程中用无声破碎剂SCA配合拆除。自底板向上1.5m以上为松动爆破区，距底板0.5~1.5m为液压锤拆除或浅孔小炮爆破拆除区，距底板0.5m以下为人工风镐凿除区。具体分区见《砼闸墩拆除分区图》。松动爆破区采用手风钻钻垂直孔，分层进行拆除。每个闸墩，在开始拆除之前，首先用手风钻在距底板20cm处钻两排20cm间距的防震孔并用钢钎把钢筋凿出，并割除此处周圈的钢筋，以减缓对闸室底板的冲击。然后再用手风钻钻两排垂直孔，孔距按50cm控制（具体见闸墩松动爆破布孔平面图），在孔中装填2#岩石乳化炸药，按单位用药量0.30~0.45kg/m3控制装药量，孔内采用导爆索间隔装药，塑料导爆管微差起爆。钻孔作业和凿除钢筋保护层时，采用移动式工作平台，工作平台采用钢管搭设。爆破后的块体，大块用WDB液压锤分解，分解后的混凝土用ZL50装载机装车，10t自卸汽车运至监理人指定的弃渣场。为防止爆破后的块体掉下砸坏闸底板，爆破前先在闸底板上铺1.5m厚的土。

爆破时采用爆破震动测试仪对质点震动速度进行测定，具体施工参数，根据现场试验确定。
拆除方案二：采用手风钻、风镐与液压锤联合拆除
此拆除方案以液压锤对闸墩拆除为主，拆除前首先由手风钻在距闸底板1m钻孔距为20~30cm的防震孔，然后由液压锤将1m以上墩体凿除，剩下1m高的墩体用风镐抠除。此种方案在钻孔结束后为反铲设置一个工作平台。
风镐自上而下分层分块拆除，每一层厚度1m，每块宽度1m，风镐抠除及液压锤拆除时，气割随时割除掉暴露出的钢筋。
拆除方案三：采用液压式岩石和混凝土分裂机
采用风钻钻孔，然后将分裂机的楔块组成部分插入钻孔中，中间楔块在液压力的作用下向前移动并将两个反向楔块撑开，将混凝土的结构从内部进行破坏。钻孔间排距按40×50cm布置，孔深50cm。
根据以往的拆除经验，以上三种方案均能起到砼拆除的功效，各有优劣：松动爆破拆除速度快，在本工程工期紧的情况下，不失为一种优先考虑的一种方法，但要求对爆破参数进行爆破试验验证，并在施工过程中进行调整。但此方案对闸室底板有影响；液压锤拆除速度亦相对较快，但仍存在一定的局限性，部分部位涉及不到，若抬高底部高程，会相应地增加土方填筑与拆除量，否则需要其他设备的配合；方案三可行，但投入太大而且速度较慢。最后，经与建管处和监理部共同协商、研究，决定放弃方案一和方案三，采用方案二，即手风钻风镐与液压锤联合拆除。
3.闸墩拆除
2003年11月20日，闸墩拆除施工队进场开始用液压锤进行闸墩拆除，闸墩拆除前，先对闸室底板铺一层1.0m厚的土料，以免混凝土块体坠落损伤底板。
液压锤最高能伸到9m处，先从9m处开始拆除，将9m处凿开一个豁口，如图所示。使9m以上的混凝土处于倒悬臂状态，当豁口凿到一定程度后，倒悬臂混凝土就会失稳，靠自身重力倒下来。9m以下混凝土分层用液压锤凿除。

液压锤在凿除9m以上混凝土时，由于混凝土内有钢筋，倒悬臂混凝土不会象破碎的岩石一样突然掉下来，只会将钢筋压弯后慢慢倒下来。但是在拆除9m以上混凝土时，必须有安全人员在现场监视，以防钢筋脆断而发生混凝土块坠落，伤及施工人员和施工机械。
在拆除过程中，由于拆除的块体较大，在短时间内，拆掉的混凝土块体就将闸墩的下半部分埋住了，这给剩余墩体拆除带来了困难。因此，就必须将拆掉的混凝土块及时清理并运走。在运混凝土块时，需将块体之间的钢筋割除，并用液压锤将大块体破解成小块体便于装载机装车。
施工中在闸墩两侧、上下游各采用一台液压锤相对配合凿除，减少了液压锤移动时间，大大加快了拆除进度，取得了很好的效果。
拆除工程结束后，对闸底板进行检测，未发现闸底板受到伤害，同时也证明方案选择的正确性。
4.工期安排及造价比较
根据新沭河泄洪闸加固改造工程施工总进度，中闸墩拆除从2003年12月6日开始到2004年1月26日全部结束。由于启闭机房、机架桥、检修桥和交通桥拆除较快，故中闸墩拆除时间提前，从2003年11月20日开始到2003年12月21日全部结束，比计划工期提前了20天。
通过对三种方岸的比较，由于第三中方案施工速度太慢，且所需成本较高，故首先被淘汰。仅对第一、二两种方进行了单价分析，第一种方案的造价为136.51元/m3，第二种方案的造价为82.35元/m3。
5.结语
（1）新沭河泄洪闸闸墩拆除方案是通过方案比较择优选取的，通过实际施工检验后，取得了速度快、投资少的双赢效果。
（2）慎重选取施工方案对工程施工质量、进度、投资控制至关重要的。
（3）在今后的工程施工中，遇到类似的薄臂大体积钢筋混凝土拆除，此施工方法可供参考。

作者：韩加安，原是新沭河闸加固改造工程项目部工程技术部主任，现在七分局呼延项目经理部。