一大型水利渡槽水壓爆破拆除設(shè)計(jì)與施工

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)一大型水利渡槽水壓爆破拆除設(shè)計(jì)與施工中鐵二十三局集團(tuán)有限公司 袁 松各位領(lǐng)導(dǎo)、各位專家、同志們：我代表中鐵二十三局集團(tuán)有限公司，在這次中國(guó)鐵建工程爆破經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)上介紹“一大型渡槽水壓爆破拆除”的經(jīng)驗(yàn)。1 工程任務(wù)來(lái)源湖北省大悟縣是全國(guó)有名的貧困縣，為脫貧致富，將在縣城郊建設(shè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。該區(qū)域有一大型渡槽，必須先將其拆除才能建設(shè)廠房。該渡槽不但長(zhǎng)而且高，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)十分堅(jiān)固。拆除這座大型渡槽可不是一件容易的事，必須是專業(yè)爆破隊(duì)伍才能勝任。為此，縣政府與多家爆破拆除單

2、位聯(lián)系商談，都因拆除費(fèi)用過(guò)高、縣政府財(cái)力不足而告吹。我們中鐵二十三局集團(tuán)石武鐵路客運(yùn)專線湖北段TJI標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部坐落于大悟縣城，因?yàn)檎鞯夭疬w而經(jīng)常與縣政府打交道。為了鐵路建設(shè)必須與當(dāng)?shù)卣愫藐P(guān)系，這不必說(shuō)，在座的各位比我還明白?？h政府把渡槽爆破這一困難請(qǐng)求我們無(wú)私幫助解決。談何容易，我們從來(lái)沒(méi)搞過(guò)這么大型建筑的爆破拆除。走在馬路上有時(shí)看到醒目的標(biāo)語(yǔ)：“有困難，找警察”，我們?cè)诠こ瘫品矫嬗欣щy，只好找咱們中國(guó)鐵建系統(tǒng)的全國(guó)著名爆破專家何廣沂教授。在他的指導(dǎo)下，很安全、很順利、很迅速、很經(jīng)濟(jì)地完成了渡槽爆破拆除任務(wù)?？h政府非常滿意，十分感激我們?yōu)槠渌龅墓ぷ鳌＿@座大型渡槽為什么會(huì)拆除得這么安全

3、、這么順利、這么迅速、這么經(jīng)濟(jì)呢?那是因?yàn)槲覀儾扇×诵兄行У男录夹g(shù)“水壓爆破法”。下面，我將重點(diǎn)介紹水壓爆破拆除渡槽的設(shè)計(jì)與施工。2 工程概況湖北省大悟縣郊外有一20世紀(jì)70年代修建的大型水利渡槽，現(xiàn)因建設(shè)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)需爆破拆除。該渡槽由三部分組成：地面以下為墩身基礎(chǔ)，地面以上為墩身，墩頂以上為過(guò)水槽。爆破拆除僅限于墩身和過(guò)水槽。該渡槽全長(zhǎng)為221m，有18座墩，跨間距為13m，墩身高1024m不等，墩身水平截面為橢圓形空心，接近地面的橢圓空心長(zhǎng)3.50m，寬1.50m，墩身與地面約成80夾角逐漸上升到墩頂帽，頂帽橢圓空心寬度為1.5m，墩身與頂帽壁厚0.2m，墩身為素混凝土結(jié)構(gòu)，頂帽為鋼筋混

4、凝土。在墩身內(nèi)從地面起每升高2m處為兩根水平橫梁，橫梁截面為0.2m0.2m，長(zhǎng)1.5m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。墩身頂部為過(guò)水槽，其形狀為“U”型，過(guò)水槽流水截面為2.15m2.30m，壁厚0.2m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，過(guò)水槽搭接在墩身頂帽上，與頂帽接觸的寬度為0.95m。該渡槽結(jié)構(gòu)尺寸如圖1所示，墩身截面尺寸如圖2所示。在墩身從地面起有一高1.5m、寬1m的開口洞門。該洞門以及墩身內(nèi)的橫梁為當(dāng)時(shí)施工需要所設(shè)計(jì)的，毋須在墩身外架設(shè)施工排架。該渡槽附近無(wú)密集的房屋與各種設(shè)施，僅渡槽一端的一側(cè)15m處有幾戶人家，房屋年久失修；渡槽另一端與柏油路成立交，是交通要道，爆破拆除要求不能使房屋及柏油路面受損壞。

5、圖1 渡槽縱斷面尺寸及藥包分布圖2 墩身水平截面尺寸及藥包分布3 渡槽拆除爆破方案的選擇該渡槽爆破拆除要求18座墩全部炸倒，過(guò)水槽全部落在地面上，爆破后支離破裂的墩身與過(guò)水槽，人工或機(jī)械進(jìn)一步破碎后清除。要特別指出的是，由于渡槽高而長(zhǎng)，拆除工程量大、而作業(yè)人員又少，并充分注意到爆破時(shí)炸藥不能在現(xiàn)場(chǎng)過(guò)夜，經(jīng)研究決定18座墩身將逐個(gè)炸倒，并非一次全部炸倒，爆破每座墩身使其兩側(cè)的過(guò)水槽塌落到地為目的。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，而避免出現(xiàn)“丫”形情況（即墩身垂直立在地面上，而兩側(cè)的過(guò)水槽成“V”字形仍搭在墩頂帽上），從墩身跨距為13m、兩個(gè)墩頂帽邊緣與邊緣間距為11.1m（過(guò)水槽搭在墩頂帽寬度為0.95m）的幾

6、何關(guān)系，墩身從地面起必須炸掉約7m高度（計(jì)算從略）才能達(dá)到目的。針對(duì)墩身結(jié)構(gòu)特征，水壓爆破法優(yōu)越于炮孔爆破法。（1）炮孔法是對(duì)各種建筑物爆破拆除的基本方法，但對(duì)該渡槽墩身爆破拆除不宜采用，其原因是墩身壁厚僅0.2m，按照炮孔法炮孔布置原則，需在墩身高約7m的范圍之內(nèi)打幾百個(gè)炮孔，不但費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且爆破器材用量大、成本高。（2）鑒于該渡槽墩身為簿壁結(jié)構(gòu)，就地取水容易，很適合水壓爆破。水壓爆破與炮孔法相比，不但節(jié)省大量的爆破器材，而且施工簡(jiǎn)便、速度快。4 水壓爆破方案對(duì)于該渡槽墩身水壓爆破設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是藥量計(jì)算、藥包分布和注水高度等。4.1 藥量計(jì)算該渡槽墩身從地面起高2m的截面尺寸如圖2所示，可把

7、這個(gè)截面分為3個(gè)等圓，只不過(guò)中間圓要與兩邊的圓交叉，每個(gè)圓半徑為0.75m。對(duì)于圓形結(jié)構(gòu)，其藥量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式為：Q=CA式中：Q為所需藥量，g；C為裝藥系數(shù)，取C為0.051.66；A為結(jié)構(gòu)內(nèi)水平截面積，A752cm2。代入式中可得Q1466g，3個(gè)圓合計(jì)裝藥為146634.4kg。這是底層藥包藥量，為保障7m高的墩身被炸得破碎，還需布置上層藥包，其藥量與底層相同。為施工方便又保障效果，可把每層裝藥4.4kg均分成兩個(gè)藥包。4.2 藥包位置與注水高度底層藥包中心距墩身底2m高，兩藥包間距為1.5m；上層藥包中心距底層藥包3m（距墩身底為5m），藥包間距仍為1.5m，其4個(gè)藥包分布見圖1和圖2。

8、在墩身內(nèi)從地面起注水高度為7m。4.3 水壓爆破施工因施工作業(yè)僅有4人，故施工順序按以下步驟進(jìn)行。（1）封堵洞門：使用磚砌混凝土封堵洞門，封好洞門后至少需等24h后才能注水，避免封堵的洞門被水沖垮。（2）開鑿洞口：洞門封堵過(guò)后，在墩身高7m處開鑿直徑為0.5m的洞口，其作用是為了人進(jìn)入墩身內(nèi)布設(shè)藥包以及注水。開鑿洞口毋須搭設(shè)腳手架，人踩在墩身內(nèi)的橫梁上即可作業(yè)。（3）安放藥包：每個(gè)墩身用4個(gè)藥包。每個(gè)藥包實(shí)際裝藥為2kg（10卷）乳化炸藥，用2個(gè)瞬發(fā)非電毫秒雷管（導(dǎo)爆管長(zhǎng)7m）起爆。加工好的藥包送入墩身內(nèi)，底層2個(gè)藥包綁在木棍兩端，木棍再綁在墩身內(nèi)高2m的橫梁上；上層2個(gè)藥包首先吊在木棍的兩端

9、，然后再把木棍綁在高6m的橫梁上，2藥包懸繩長(zhǎng)1m。為防止懸吊的藥包注水后浮起，用一塊石頭與藥包捆在一起，4個(gè)藥包安放就位后，將8根導(dǎo)爆管從洞口引出即可。（4）注水：在渡槽長(zhǎng)1/3處的底下有一河溝垂直通過(guò)，為水壓爆破創(chuàng)造了條件。用抽水機(jī)直接注水入墩身內(nèi)，輸水管直徑為120mm。經(jīng)一個(gè)小時(shí)左右抽水就可以注水高7m。注水過(guò)后，立即用電雷管把從洞口引出的8根導(dǎo)爆管簇聯(lián)起爆。5 爆破效果2009年4月1517日，分別爆破了3座墩身，爆破效果十分令人滿意，完全達(dá)到了預(yù)期爆破效果。起爆后墩身先垂直下落，然后立即傾斜，緊接著過(guò)水槽脫離墩頂帽掉在地面。爆破時(shí)無(wú)粉塵、無(wú)沖擊波、無(wú)振動(dòng)，沒(méi)出現(xiàn)“硝煙騰空而起、爆破

10、聲驚天動(dòng)地”的現(xiàn)象。爆破后進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)查看，全部墩身破碎面貌皆非，過(guò)水槽也支離破碎。通過(guò)上述3座墩身爆破效果，認(rèn)為毋須實(shí)施雙層藥包，也毋須注水7m高了。剩下的15座墩身，全部注水5m高，僅保留了底層2個(gè)藥包，每個(gè)藥包仍為2kg，其爆破效果與前3座墩身無(wú)兩樣，附近的房屋和路面完好無(wú)損。6 經(jīng)濟(jì)效益分析墩身水壓爆破作業(yè)人員合計(jì)4人，其工作范圍為封堵洞門、開鑿注水口、安放藥包和往墩身內(nèi)注水，18座墩身平均每天爆破1座，合計(jì)用72工天。實(shí)際用的為乳化炸藥96kg、非電毫秒雷管84發(fā)、電雷管18發(fā)。施工設(shè)備為8kv的抽水機(jī)1臺(tái)，用于開鑿注水口的3.5m3空壓機(jī)1臺(tái)，風(fēng)槍、風(fēng)鎬各1支，用于注水與裝藥的長(zhǎng)梯1個(gè)

11、。封堵洞門的磚、砂和水泥合計(jì)為5.4m墩身如采取炮孔法瀑破作業(yè)人員至少需6人，其中2人為架子工搭設(shè)打孔排架，剩余4人為鉆爆工打孔裝藥，每座墩身需立排架、鉆孔、裝藥、拆排架，平均3天爆破1座墩身，合計(jì)324工天。按墩身高5m布孔，對(duì)于壁厚0.2m采取大孔網(wǎng)參數(shù)炮孔間距、排距為0.3m，合計(jì)打孔約400個(gè)，按每個(gè)炮孔裝藥30g計(jì)算，18座墩身需炸藥216kg、非電毫秒雷管7200發(fā)、電雷管18發(fā)。施工設(shè)備大于3.5m3的空壓機(jī)1臺(tái)，風(fēng)槍2支，還需搭設(shè)高5m、周長(zhǎng)約7m施工人員、施工工天和爆破材料用量見下表：兩種爆破方法對(duì)比表爆破方法施工人員（名）施工人員對(duì)比（%）施工工天（工天）施工天數(shù)對(duì)比（%）炸藥（kg）炸藥用量對(duì)比（%）雷管數(shù)量（個(gè)）雷管用量對(duì)比（%）炮眼法6-324-216-7218-水壓爆破法467722296441021.4從表中可知，每項(xiàng)數(shù)據(jù)水壓爆破均優(yōu)越于炮眼法，尤其兩組數(shù)據(jù)對(duì)比可知，水壓爆破施工天僅為炮眼法的22，雷管用量?jī)H為1.4，這兩組數(shù)據(jù)有力地證明了水壓爆破不但施工速度快，而且經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。7 兩點(diǎn)體會(huì)與認(rèn)識(shí)通過(guò)這座大