刘  辉  姜海英

(中国水利水电第三工程局有限公司，陕西西安，710016)

摘要：本文主要对丹江口一程钢筋混凝I：爆破拆除的技术措施进行论述，从爆破参数的选择、试验，安全距离的控制逐一进行计算，并对爆破效果进行分析，最终确定了钢筋混凝土爆破拆除的最优参数。爆破效果达到了预期效果。论文的研究成果对于类似工程具有参考应用价值。

关键词：爆破拆除；爆破参数；安全距离

1工程概况

丹江口大坝加高是南水北调中线水源工程的重要组成项目之一，位于湖北省丹江口市，汉江干流与支流丹江的汇合处下游约800m，控制流域面积95200km²。丹江口水利枢纽由两岸土石坝、混凝土坝、升船机、电站等建筑物组成，初期工程于1973年建成，正常蓄水位157m，坝顶高程162m。

挡水建筑物由河床及岸边的混凝土坝和两岸土石坝组成，总长由原来的2494m加长为3442m，其中混凝土坝全长1141m，共分54个坝段，最大坝高117m。自右向左分别为右岸联结坝段、溢流坝段、厂房坝段、左岸联结坝段。溢流坝段主要为溢流面和闸墩加固加高，其他混凝土坝段在原混凝土坝的基础上加高14．6m，贴坡厚度一般为8～14m，最厚达40m左右。

丹江口大坝加高右岸土建工程，为了增强新老混凝土结合，对深孔底板加固，止水埋设，裂缝处理等，需对部分老混凝土、房屋进行拆除，并在老混凝土表面切割键槽。

拆除工程项目分布整个右岸标的大坝坝体范围，包括右联坝段、深孔坝段、溢流坝段。

2008年1月份，2号门机拆移至右联6号～7号坝段老坝顶，具备支墩混凝土拆除施工条件。2008年6月垂直升船机支墩共计12个，其中11号及12号支墩混凝土已于前期与坝体混凝土同时拆除。本次计划拆除剩余支墩，其中上游布置4个，下游布置6个，支墩混凝土最大拆除高度13．31m，设计拆除量约1300m³。

本文论述的是9 号、10号垂直升船机支墩爆破拆除，因为此处距坝顶较近，且周边有小水电厂和门机等需防护的建筑物，要求参数控制精确，具有代表性。

2施工难点分析

(1)施工区域周边环境复杂(建筑物及施工机械离爆破区域很近)，对爆破飞石、冲击波等要求高，且爆破警戒难度大。

(2)因爆破工作面高且没有可依附的物体，在上面施工极其危险，不能进行预裂或者光面爆破，混凝土内有钢筋，基岩面的平整度很难保证。

3爆破参数的确定

因支墩距坝顶较近，且附近有小水电厂等建筑物，在施工过程中按照“密布孔，布浅孔，小药量，微差爆破”的原则进行分层松动爆破，使爆破体达到“破散不抛”、“就近塌落”的爆破效果。同时做好爆区的警戒及防护工作。爆破时的声响减弱到允许的程度，爆破后的混凝土块度以人工能够清撬为准。

为了选取合适的爆破参数，现场选取10号支墩进行了爆破试验。采用YT-28手风钻造孔(孔径dФ42mm)，将爆破深度控制在1．Om进行爆破。

3．1间排距的选取

因爆破后采用人工清渣，取最小抵抗线长度W=350～500mm，采取多排布孔，相邻两排炮孔的间距b可近似采用与第一排炮孔的W(最小抵抗线)相等，即b=W，但b不小于200mm；在此次爆破作业中，取排距b=600mm。

炮孔间距a，对混凝土及毛石混凝土，a=(1．0～1．5)W；对钢筋混凝土，a=(1．3～1．8)W，但a≥200mm；对板式结构(如地坪、路面、楼板等)采取分割式爆破时，a_板=(1．5～2．0)L，计算装药量时，取W=a_板。W为最小抵抗线，L为炮孔深度。此次爆破作业中，取间距a=800mm。

在左岸方向有一浮船，距爆破顶面高度约30m。为了更好地控制飞石的方向，在布孔过程中，将浮船方向的抵抗线稍微加大。

3．2炸药及爆破单耗的选取

根据以往的爆破经验，初步将爆破单位耗药量定为0．4～0．45kg/m²。结合现场实际情况，选取Ф32mm乳化炸药底部集中装药进行爆破(单卷药量为200g)。

3．3药量计算

浅孔爆破多排布置炮孔时，每个炮孔爆破的药量可用下式计算：

Q=eqabh

式中Q----每炮孔爆破的药量，kg；；

e----炸药换算系数；

q----炸药单位消耗量，kg／m³；

a----炮孔间距，m；

b----炮孔排距，m；

h----炮孔深度，m。

经过计算，当爆破孔间距a=0．8m，b=0．6m，L=1m时，单孔装药量为200g。

3．4爆破网路

在进行爆破试验时，选取毫秒微差导爆管进行孔内、孔外延时，采用“V”字形爆破网路。具体网路连接如图1所示。

4爆破安全计算校核

4．1爆破振速控制要求

控制爆破应对周围的建筑物和施工机械进行保护，除了对爆破的飞石防护以外，重点是爆破质点振动速度的控制。

质点振动速度采用《爆破安全规程》(GB 6722—2003)中提供的公式进行计算，其计算公式如下：

V=K[(Q^1/3)/R]^a

式中v----爆破地震对建筑物(或构筑物)及地基产生的质点垂直振动速度，cm/s，为安全起见，取v=5．0cm/s；

Q----炸药量，kg，齐发爆破时取总装药量，延期爆破时取最大单响装药量；

K----与岩土性质、地形和爆破条件有关的系数；

a----爆破地震随距离衰减系数；

R----从爆破地点药量分布的几何中心至观测点或被保护对象的水平距离，m。

根据公式，当安全距离为1．0m时，最大单响药量为3．9kg。此次爆破最大单响药量0．6kg完全满足施工现场的要求。

4．2个别飞石的安全距离验算

R=20K_fn²W

式中R----飞石安全距离，m；

K_f----安全系数，一般取1．0～1．5，为确保建筑物和施工机械的安全，取1．5；

n----一次爆破中最大一个药包的爆破作用指数，根据现场条件应采用松动爆破，取0．5；

W----最小抵抗线，一般取(0．6~0．8)h，在本工程中取0．6m。

R=20K_fn²W=20×1．5×0．5²×0．6=4．5m

5爆破网路

采用以上参数进行爆破试验取得了良好的爆破效果，但每次只能爆破1m(约15m³)，极大地影响了施工进度。所以采用加大造孔深度的方法来增加爆破方量，继而加快施工进度。在不改变爆破参数及联网方式的前提下，将爆破孔深加大至2m，采用分层装药的方法进行爆破施工(最大单响为1．2kg)。

在爆破施工过程中，发现采用此法进行爆破，效果不理想，混凝土周围钢筋布置过密，未完全爆开或局部出现未爆开的小挡墙，给清渣工作带来了很大的不便。后经研究决定，将爆破网路连接方式进行改变，如图2所示。

图2所示为修改参数后的爆破网路布置图。图中爆破孔孔深为2m，采用上、下分层装药。上层采用Ms3入孔，下层采用Ms5入孔，上下分别同时起爆。爆破最大单响药量为4．4kg。通过此次改进，爆破效果得到了很大的改善。

6结语

目前，9号、10号垂直升船机支墩已经爆破拆除至设计高程，大坝加高工程的混凝土得以顺利浇筑。

当前，我国正处在新的历史时期，随着生产力建设的发展，施工技术水平和管理水平的提高以及经济管理体制的改革，使用以往的经验自然应结合现实情况，因地制宜，参考借鉴，以期达到最优的社会经济效益。

参考文献

[1]中国工程爆破协会．GB 6722—2003爆破安全规程[S]．北京：中国标准出版社，2004．

[2]长江水利委员会长江科学院，等．DL/T 5389--2007水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范[S]．北京：中国电力出版社，2007．

[3]葛洲坝集团公司三峡工程施工指挥部．DL／T 5135—200l水电水利工程爆破施工技术规范[S]．北京：中国电力出版社，2002．

摘自《中国爆破新进展》