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文本内容:
闸室混凝土部分爆破拆除施工方案分析
一、工程概况在长江重要堤防隐蔽工程施工中,笔者所在公司有幸承接了一闸体加固工程的土建及安装施工,该工程建成于1967年建成,具有防洪、排水和灌溉三大功能,为3孔钢筋混凝土拱涵的排水闸,设计排水流量310m3/s,属于3级建筑物的中型排水闸,闸体主要由闸室、启闭机房、消力池、海漫和护坡等建筑物组成由于工程建成已运行三十多年,部分建筑物已老化严重,闸体及两岸江堤断面也不能满足当今城市防洪标准,因此决定进行整险加固处理整险加固处理首先要进行老闸体部分爆破拆除,主要包括围墙拆除、老闸首拆除、启闭机房拆除、交通桥及排架柱拆除、翼墙和消力池拆除、浆砌石护坡挡墙拆除、基岩爆破然后在此基础上进行闸墩加长加高、新建闸门和启闭机房等加固改建项目的施工
二、重难点分析进行老闸体部分爆破拆除存在的难点和问题有以下几点
1、建筑物周边环境复杂,闸体右岸紧邻一电排站泵房和配电站,左岸是居民区,闸体右岸的35千伏高压线塔距爆破体直线距离仅15米,距一大型火电厂开关站仅200米左右因此对爆破飞石距离、振动冲击波有严格的限制,对钻孔布置、装药量、同时起爆药量等爆破参数和爆破时的覆盖、警戒等安全措施提出了较高的要求排水闸周围环境示意图见图一
2、启闭机房爆破拆除的倒塌方向只能向下游,倒向上游或两侧均可能造成周边建筑物被破坏,因此提出了定向爆破的要求
3、老闸体闸首为钢筋混凝土结构,且只是部分拆除,既要保证拆除部分快速破除,更要保证保留部分结构不受影响,需进行预裂或光面爆破方案的设计
4、施工工期紧,加上爆破期间正值春节爆破限制期,故能用于拆除爆破的时间很短,不能为安全和保护原结构而采用凿除的方式施工由于上述问题的存在,对爆破飞石距离、振动冲击波有严格的限制,这些制约因素要求进行有效可行的控制爆破,爆破方案的确定必须重点考虑环境安全、保留建筑物保护和施工工期
三、施工方案及有关措施通过对老闸体仔细勘测,并结合设计图纸文件、拆除技术要求和老闸体图纸进行认真分析,认识到爆破拆除难度较大的部位是老闸首拆除和启闭机房及排架柱拆除,其余部位如翼墙、消力池和基岩等可采用一般爆破方法拆除并在此基础上确定了拆除启闭机房及排架柱、老闸首和其余部位的控制爆破施工方案民房民房民房
1、启闭机房爆破拆除方案启闭机室底部由8根立柱组成,其截面为40cm义50cm拟采用定向爆破方案拆除,炮孔布置为在倒塌方向的4根立柱上,每根立柱布置4个水平炮孔在背向倒塌方向上的4根立柱上,每根立柱须预先用风镐处理,割去立柱上的钢筋,在每根立柱底部一个炮孔,爆破时装少量炸药,以形成倾倒绞(见图二)立柱布孔装药方案为前排立柱孔深l=
0.35m,孔间距h=
0.4m,炸药单耗k=400g/m3,计算装药量q=32g,实际取为35g后排立柱药量q取为20g采用此方案启闭机房倒塌方向朝闸口下游原水闸消力池,启闭室上部结构落差大,在倾倒过程中,可充分利用本身较大的自重作用产生的倾覆力矩,使其上部结构得到充分破碎,大大减少上部结构的二次解体工作量,提高爆渣出运效率而且,拆除的启闭机房跌落在将要拆除的原消力池上,对后期加固的建基面不会产生破坏预处理部分爆破区-图二启闭机房爆破倾倒示意图
2、老闸首爆破拆除方案老闸闸首为钢筋混凝土,按设计要求拆除
2.75mX
3.0m拆除方案中除要考虑飞石、振动冲击波等因素外,要特别注意对保留混凝土闸墩的保护拟采用预裂爆破,首先在测量放样后在拆除线部位将钢筋混凝土保护层人工凿除,把钢筋预先割断,以防保护层段爆破撕裂在爆破拆除时预留10cm保护层,保护层段实施预裂爆破,根据混凝土强度、钢筋分布、闸墩结构断面等相关因素,确定合理的钻孔间距和最小抵抗线,钻孔适当加密,本项工程拟定钻孔间距为30〜40cm,最小抵抗线为40〜45cm,爆破药量严格控制,采用隔孔装药,装药孔采用间隔不偶合装药,达到混凝土松动裂开即可,然后用风镐机械凿除,必要时采用混凝土、岩石液压分裂机拆除,确保被保护部分混凝土结构不受影响其余部位闸墩混凝土拆除采用一般爆破方案进行
3、两侧混凝土翼墙控制爆破拆除方案两侧翼墙为素混凝土结构,高度较大,但临空面好,采用“垂直孔,多循环的爆破方案每次爆破循环高度为2米上部翼墙厚度小,为使破碎均匀充分,采用分层装药结构,使炸药能量分布均匀,杜绝飞石的产生,确保施工安全具体爆破方案为孔深l=
2.0m,孔间距a=
0.5m,抵抗线=排距b=
0.5m,炸药单耗k=200g/m3,装药量q=klab=100g,实际取为200g,分四层装药,间距为
0.5m,每层装药为25g多排炮孔起爆时须采用微差爆破技术,两排炮孔之间的微差间隔为50毫秒
4、钢筋混凝土消力池爆破拆除方案钢筋混凝土底板消力池特点是面积较大,厚度薄,强度高,按照控制爆破施工一般原则,采用“多打眼,少装药,强覆盖,微差爆破”的控爆拆除方案由于厚度薄,且只有一个水平临空面,为改善爆破效果,炮孔钻成倾斜孔,为控制底板爆破震动效应,分片多循环爆破,且每次爆破采用毫秒延时雷管起爆,实施微差爆破技术由于相对来说钢筋混凝土底板爆破选用较大炸药单耗,因此为确保安全,还需采取强覆盖防护措施具体爆破方案为孔深1=
0.8m,孔间距a=
0.5m,排距b=
0.5m,炸药单耗k=500g/m3,装药量q=klab=100g,装药方式为隔孔两层、一层跳装多排炮孔起爆时须采用微差爆破技术,两排炮孔之间的微差间隔为50毫秒
5、基坑石方开挖爆破基坑石方开挖爆破是由于负挖施工,因此夹制作用大,为确保基坑底板不受爆破影响,必须预留保护层宜采用“多循环,浅眼垂直孔,预留保护层,微差爆破”方案基坑石方爆破上部岩石,在确保一定爆破破碎效果的同时,尽量降低炸药单耗,并同时必须采取毫秒雷管微差爆破技术,降低爆破震动影响,改善爆破效果建基面上预留保护层厚20cm,采用人工开挖具体爆破方案为孔深l=
2.0m,孔距a=
1.0m,排距b=
1.0m,,炸药单耗k=200g/m3,装药量q=klab=400g,临近建基面的炮孔底部装药前预先注入5cm黄沙缓冲层,保证开挖底板的岩石完整性多排炮孔起爆时须采用微差爆破技术,两排炮孔之间的微差间隔为50毫秒
6、爆破质量安全控制措施1严格按照设计及有关要求进行放样,控制孔位、孔深和孔斜,保证拆除的准确无误2爆破方案经有关单位和当地公安机关批准后再实施,实施前先进行试验进一步验证确定爆破参数,并在施工中严格按确定的方案实施3爆破时利用仪器对振动冲击波进行监测,并采用胶管帘、沙袋等专用防护材料进行覆盖防护保证爆破对保留建筑物及周边环境不造成破坏4爆破施工严格执行GB6722-86《爆破安全规程》,GB13533-92《拆除爆破安全规程》,爆破作业人员必须持证上岗每次爆破前作好警戒工作,划定警戒范围,设立警戒标牌,确认警戒无误,方可下达起爆命令5爆破后,由爆破人员首先进入现场检查,确认安全后,工作人员方可进入现场继续施工
四、方案实施及效果爆破方案被监理单位和当地公安部门批准后,对老闸体进行了爆破拆除,由于方案可行,措施严密,施工按期顺利完成,对周边建筑物及保留混凝土结构未造成任何破坏,根据振动监测资料,振动冲击波的影响也在允许范围内,为保证工程施工质量和后续工程项目的施工打下了良好的基础。