潮洲供水枢纽工程西溪厂房混凝土围堰爆破拆除设计

'潮洲供水枢纽工程西溪厂房混凝土围堰爆破拆除设计?18?2006年10期中国西部科技潮洲供水枢纽工程西溪厂房混凝土围堰爆破拆除设计吴清平(广东水电二局股份有限公司增城511340)摘要:本文对潮州供水枢纽西溪厂房混凝王围堰拆除的爆破预埋孔,装药量,参数选择,清理和安全作业等技术进行了详尽阐述.关键词:供水枢纽工程厂房混凝土围堰爆破拆除1工程概况业用水创造条件,结合发电,兼顾航运和改善水环境保护潮州供水枢纽工程是合理调配水资源,为城镇及工农等综合利用的枢纽工程,是韩江干流梯级开发中的最末一沙石的吸水率,掺合材的品种及需水量等,粉煤灰的烧失量混凝土的抗冻性试验目前一般采用快速冻融法,影响混及S()3的含量等等,这些都会直接影响混凝土的工作性能凝土抗冻性的最主要的因素是混凝土的含气量,更微观说是以及硬化混凝土的体积稳定性.值得一提的是粗骨料的级气泡的直径,形状,分布状态,稳定性等.不同国家针对不同配问题,骨料粒形也应引起足够的重视.长期以来,我国工的骨料粒径给出了不同的混凝土的要求含气量值,我国目前程技术人员对骨料粒形和级配的不够重视,实际工程中所一般要求非蒸养混凝土有抗冻要求的混凝土的含气量要在用的骨料的质量也较差,虽然我国制定了一些强制性的技术4%～6%之间,实际针对不同的胶材用量,不同的骨料粒径,指标要求,但工程实际用骨料合格的少.粗骨料的级配和粒混凝土的含气量可突破此界线.其次,骨料的吸水率及线性形不好,必然要加大混凝土的胶凝材料总量和用水量,不仅膨胀率对抗冻性也有影响,混凝土在冻融过程中吸水饱合是 增加混凝土收缩,而且会增加混凝土的渗透性和有害介质在一个渐进过程,骨料吸水率大,线膨胀系数大,混凝土越容易混凝土中的扩散系数.因此,要对粗骨料的粒形及级配进行冻坏;粉煤灰的含炭量对抗冻性也产生大的影响,含炭量越严格控制,要求粗骨料的孔隙率不大于40%.掺合材的选择大,越易吸水产生大的膨胀,导致混凝土破坏.此外,混凝土也很重要,首先是掺合材的品种选择.不同的掺合材有各自的养护方式(特别是高掺合材用量情况下),掺合材品种,引的特性,因此,在特定的使用环境中,在混凝土中达到相同的气剂质量等等都对混凝土的抗冻性有影响.效果所需的用量完全不同;而且,即使是同一种掺合材,由于蒸养混凝土在提高混凝土早期强度满足施工进度及其产地不同,其性能也完全不同.如粉煤灰与磨细矿渣粉,经济性的同时,也对混凝土内部产生了一系列的不良的影在提高混凝土密实性和提高氯离子渗透性,提高混凝土抗硫响.高温蒸养条件下,钙矾石大量生成,特别是掺合材用酸盐侵蚀时所需的掺量完全不一样,针对上述三种情况,粉量较少,混凝土总碱含量较多的情况下,钙矾石体积不稳煤灰所需的掺量分别是20%,30%以上,而磨细矿渣粉所需定;其次,在高温条件下,晶体结晶较粗糙,晶粒大,有较多的用量是35%,50%以上:在上述情况下,对于不同的粉煤灰的不稳定面:在高温条件下,混凝土最薄弱面一浆集结合或不同级别的粉煤灰,要达到相同的效果,掺量也不相同,如面会产生更多小的微裂缝,存在质量隐患.而且,蒸养混要达到相同的抗氯离子渗透性,对于I级粉煤灰,所需的掺凝土进行抗冻性试验时,导致混凝土破坏的因素与非蒸养量为20%以上,而对于II级粉煤灰要达到3O以上或者更多.混凝土也不同,蒸养混凝土产生破坏主要是温度疲劳应力, 然后是进行混凝土的试拌工作,对混凝土的工作性能及而非蒸养混凝士主要是结晶水的压力长期以来,蒸养混含气量进行目测及检验,在保证混凝土的工作性能及含气量凝土的耐久性能尤其是抗冻性能一直是工程界的难题.的情况下,采用不同的胶材用量,:同的沙率,不同的水胶比,3.2混凝土电通量不同的掺合材用量成型混凝土抗裂试件,进行混凝土抗裂性混凝土电通量是评价混凝土渗透性的一个指标,混凝能对比试验.进行混凝土配合比的抗裂性对比试验是普通混土的密实性越好,混凝土的电通量越小,因此,影响混凝土凝土配合比选择时所没有的,而在进行高性能混凝土配合比的密实性一切因素都对混凝土的电通量产生影响,主要有选定时是必需的.抗裂性是反映混凝土体积稳定性的一个指水泥品种及用量,掺合材品种及用量,水胶比,含气量,养标,如果混凝土体积稳定性不好,或者混凝土产生裂纹裂缝,护方式及养护龄期,试件成型过程等等.有害离子及水将很容易渗透到混凝土内部,对混凝土造成危3.3胶凝材料的抗蚀性能害,这时,混凝土的耐久性将是一句空话.胶凝材料的抗蚀性能主要与水泥品种及用量,掺合材最后,从中选出抗裂性能好的配合比,综合力学性能品种及用量,水胶比,含气量等有关.一般来说,要保证胶验傅况及经济性等方面的因素,最终确定配合比并成型凝材料的抗蚀性能,必需选择合适的水泥品种,保证优质耐夕试件,进行耐久性能检测.的掺合材及一定的用量,及适量的含气量.3高性能混凝土耐久性指标4结…目., .蔓绺士的耐久性指标主要有抗冻性,电高性能混凝土是一个新的事物,有很多方面需要进一,子透.)墨胶凝材料的抗蚀性能.下面步研究,探讨.本文主要介绍了高性能混凝土配制的方法对这个方面别进行论述.及要求,以及应注意的一些问题,论述了混凝士耐久性的j?J)比艘土的孑元泺性影响因素,有不足之处请谅解.参考文献:(略)个梯级,由拦河闸,发电厂房,船闸,土坝等建筑物组成.西溪厂房围堰采用悬臂式砼挡墙形式.堰高10.6m～11.2m,底板宽21.5m～22.5m,立板顶宽0.5m,底宽1.5m.根据西溪厂房主体工程完成情况,拟对西溪厂房混凝土围堰进行爆破拆除作业.根据施工图纸,砼围堰的拆除要求为:①砼围堰拆除在桩号围0-153.5～围堰轴线与坝横1+134.80交点拆至V3.5;②围堰轴线与坝横1+134.8交点～围0—048.2拆至1.5;③围0-048.2～围0.005.0不拆;④围0+021.0～围O+130.5拆至3.0;⑤围0+130.5～围0+235.7拆至0.0.2混凝土围堰拆除爆破总体设计在汛期来临之前,坝址位置的外江水位为2.0m～2.5m左右,根据围堰拆除高程,对低于水面的部位填筑粘土平台,平台面高程高出水面1m,约为V3.5m.该平台作为临时挡水围堰,同时也是厂房混凝土围堰拆除的出渣道路.详见图1.固1西溪厂房混凝土围堰拆除布置固混凝土围堰拆除分两阶段进行.总体拆除爆破顺序为:第一阶段将需拆除的围堰整体先拆除至6m高程;第二阶段从6m高程拆至设计高程.先拆除基面高出水面 的部位,有利于减少水下清渣工作量,降低施工难度,同时还可利用剩余的围堰挡水.在爆破技术上,一方面采取减震孔,预裂孔方法,降低爆炸应力波对保护物的影响;另一方面,根据爆源位置与被保护物的距离.依据国家《爆破安全规程》和有关安全指示确定每一项所允许(满足安全条件)的最大药量,采用毫秒微差控制爆破技术实施爆破.在距离闸墩较近的地方采用孔间微差延时起爆技术,必要时,还要采用孔内上,下层之间微技术实施爆破.3拆除爆破的作业程序拆除爆破的作业程序见图2:图2爆破作业程序图4混凝土围堰拆除爆破设计工程技术与管理NO?10?2006?19?4.1拆除爆破的装药量计算砼围堰在堰体砼施工时已经考虑爆破孔的设计:每隔lm预埋~50mmPVC管,从堰底埋至堰顶,用于爆破时安装炸药.并且在拆除面安装了预裂孔,间距为50cm,孔径为@50mmPVC管.(1)主炮孔装药量计算.根据《爆破工程》拆除爆破装药量计算的经验公式,对于爆破体较薄,只在中间布置一排炮眼时的药量计算公式:Q--qBaH(1)单孔装药量,g;一爆破体的宽度或厚度,m,B=2W;炮眼间距,m:月-_爆破体的爆除高度,m;口一单位用药量,g/m. 单位用药量q及平均单位耗药量XQ/观表1表1.爆破对象壁厚~i(cn0q(g/m)毛g㈣钢筋混凝土墙拆除爆破50瑚～100c700～800根据经验数据初步选取q=900g/m.单孔装药量Q=qB.H=9OOxO.5X1x3=1350g.(2)预裂孔装药量计算.为了使保留部分不受损伤,在保留面处先进行预裂爆破,炸开一条裂缝,然后再将拆除部分加以爆除.预裂爆破药量按下式进行计算:Q=q"aB(2)式中单孔装药量,g;口一炮眼间距,m;一预裂部位的厚度或宽度,m;口L_-单位用药量,g/m2.预裂切割爆破单位用药量g等数据见表2.表2材质情况a(cm)(g/m2)()强度较低的混凝土40～5050～6040～50强度较高的混凝土40～5O60～7050～60预裂部位的装药量Q表3表3厚度(m)1.1761.251.29871.3o93373.41装药量(g)42444646l201204.2爆破安全验算新浇筑大体积混凝土基础面上的安全质点振动速度见表4,其中各栏取值范围内的数值,可用插值法确定.表4混凝土龄期(d)0～33～77～28 安全质点振动速度(eirds)1.50～22～55～7选取V=Scm/s.爆破地震安全距离可按下列公式计算?20?2006年10期中国西部科技R=((3"F=M…tO~/R)式中:一爆破地震安全距离,m;Q一炸药量,kg:齐发爆破取总炸药量;微差爆破或秒差爆破取最大…段药量;地震安全速度.cm/s;一药量指数,取1/3;一随介质物理力学性质而定的系数(K=25.3);a一与爆破点地形,地质等条件有关的衰减指数,可按经验选取.(根据本工程实际情况取a=0.58).在地面上高大构件中爆破产生的地震波强度仅为同样药量在地下钻孔爆破产生的地震波强度的1/4～1/3.因此,本次爆破采用式(3)的修正进行校核.=.j}D"/R)(4)式中:一震动强度修正系数,Kr_—代入各参数得:V=8.43(Q/R)(5)由式(5)可以得到:Q--R(z/s.43)"(6)根据规范,闸墩垂直震动允许值为5cm/s,可以得出不同距离时所允许的一次起爆最大药量,见表5. 表5不同距离时所允许的一次起爆最大药量R(m)5.06.07.08.09.010.0l1.0l2.013.014.015.016.0Q(kg)8.414.52334.348.86789l161471842262744.3爆破参数选择下游围0+021.0～围0+130.5段的围堰与闸坝相连,此次爆破设计了预裂孔,减震孔,分离槽段等方法,起爆顺序依此是:预裂孔,分离槽段,减震孔,见图3.砼围堰拆除在桩号围0-153.5～围堰轴线与坝横1+134.80交点段,围堰轴线与坝横1+134.8交点～围0.048.2,围0+021.0～围0+130.5,围0+130.5～围0+235.7等部位离主体建筑①减震孔钻孔参数:在距闸墩头部50cm处布设一排减震孔,孔径050,孔距20cm,孔数3个,孔深6.1m,减震孑L内按单耗0.4kg/m标准装入少量炸药.在分离槽段爆破后,破碎该部分混凝土②预裂孔:下游纵向围堰墙体与闸墩连接处的预裂孔布置在距减震孔50cm处,布设I排,图3给出了预裂孔位置.先起爆预裂孔,产生一条0.5cm～1.Ocm宽的裂缝.钻孔参数为;孔径050,孔距20cm,孔数3个,孔深6.1m,线装药密度100g/m.堰体需拆除的上部混凝土与基座混凝土之间的预裂孔布置在拆除面高程处钻水平孔,钻孔参数为孔径050,孔参考文献:(略)距50cm.孔深1.17m～3.37m,线装药密度140g/m3.预裂孔首先单独起爆,采用孔间毫秒延时,孔间延时用Ms2段雷管,延时25ms,孔内装Msl0段雷管.③分离槽段:在距离预裂孔4m范围内,开设1条分离槽,布设10排炮孔,每排2个孔,钻孔参数为:孔径050,孔距40cm,排距40cm,孔深3m～3.1m,单耗0.55kg/m.起爆网路采用孔间微差延时起爆技术.孔内安放Ms12 段非电毫秒雷管,延时550ms,孔外孔间延时用Ms2段非电雷管,孔间延时25ms.见图3.④主炮孔:主炮孔在堰顶垂直布孔,共布置1排,孔径O50mm,孔距lm,孔深根据设计高程分层装药.起爆药量按表5选取,其起爆药量根据安全距离逐渐加大,以加快施工进度.钻孔参数为:孔径050,孔距100cm,共1排,单耗O.9kg/In3.起爆网路采用孔间微差延时起爆技术,孔内安放Ms12段非电毫秒雷管,延时550ms,小组间延时用Ms2段非电雷管,孔间延时25ms.见图3.5爆渣清理及运输爆破作业完成后,立即利用反铲挖掘机进行渣料清理.有钢筋的部位利用气割将钢筋网割断,对于爆破效果较差的部位,利用反铲震冲锤进行机械破碎.采用后退法清渣,将混凝土渣料和施工平台一齐拆除至设计高程.近岸的渣料利用反铲直接装车,离岸较远的部位利用反铲接力将渣料装至岸边,通过汽车将渣运至弃渣场集中堆放6爆破作业安全工作爆破施工中,派取得国家行业证书且施工经验丰富的专业人员从事爆破现场的施工和安全警戒,制定周密详细的爆破方案和警戒方案,确保万无一失.具体措施如下:(1)制定严格的安全检查制度(尤其是对装药量的控制检查),设立专职的安全检查人员.一切爆破作业应经安检员检查签认后才准进行爆破.(2)参加爆破作业的有关人员.按国家和行业的有关规定考核合格者才准上岗.(3)加强对爆破材料使用的监管,对爆破材料的采购,验收入库,提领发放,现场使用以及每次爆破后剩余材料回库等进行全面监管和清点登记,防止爆破材料丢失. (4)自爆破器材进入施工现场开始,在爆区四周200m范围设立警戒线,树立警戒标志,在通道口设置岗哨,禁止非施工人员进入现场,并配备专门值勤人员,承担安全警戒工作.(5)实施爆破作业前位于爆破危险区内的人员,可移动的各类机械设备,仪器仪表,车辆等必须全部撤离至安全区,以防止出现意外的爆破事故;凡不能撤离的仪器设备应加以有效的保护.在指定的地段设置防护栏或防护墙,以减少飞石或滚石影响其他工程部位的施工.(6)起爆作业前应鸣笛警报,起爆后鸣笛解除警报.7结语砼围堰拆除工作从2004年11月开始,到2oo5年5月完成.拆除质量符合设计要求,得到业主,监理认可,保证了西溪厂房发电过水要求,目前潮州供水枢纽工程西溪厂房已经发电运行.'