中深孔爆破技術(shù)在導(dǎo)航墻拆除爆破中的應(yīng)用

【摘 要】在富春江船閘擴建改造工程中，采用中深孔爆破拆除混凝土導(dǎo)航墻。并介紹了中深孔爆破參數(shù)及工藝，對爆破效果進行了觀察。通過實際應(yīng)用認(rèn)為中深孔爆破技術(shù)在混凝土構(gòu)筑物爆破拆除中具有一定優(yōu)勢。

【關(guān)鍵詞】中深孔；爆破；混凝土構(gòu)筑物

1 工程概況

1.1 工程環(huán)境

富春江水電站開始修建于20世紀(jì)60年代初，因原來老船閘不能滿足過閘量需求，對船閘進行擴建改造，下游老導(dǎo)航墻需進行爆破拆除。下游老導(dǎo)航墻距南面老船閘的最短距離不小于10m，距南面富春江水電站大壩約40m，距東側(cè)右岸S020省道60m左右，西側(cè)距發(fā)電廠房300m以上，北側(cè)無需要保護的目標(biāo)，周圍環(huán)境情況如圖1所示。

1.2 工程結(jié)構(gòu)

老導(dǎo)航墻基礎(chǔ)寬約6m、厚度約3.0m、長約200m，配筋極少，可視為素混凝土結(jié)構(gòu)。

2 爆破方案

根據(jù)水泥混凝土導(dǎo)航墻的結(jié)構(gòu)特點、周圍環(huán)境及工程要求，以及類似工程經(jīng)驗[1-2]，確定采用微差中深孔控制爆破技術(shù)分多次將老導(dǎo)航墻爆破拆除。

鑒于下游老導(dǎo)航墻等混凝土構(gòu)筑物與老船閘下閘首連為一體，為保證老船閘的絕對安全，擬采用以下拆除方案：

（1）靠近老船閘下閘首的混凝土結(jié)構(gòu)，距離保留的老船閘邊線50cm厚砼采用風(fēng)鎬剔除；

（2）自保留的老船閘邊線0.5m～15m的下游老導(dǎo)航墻一段，采用液壓破碎器拆除；

（3）距保留的老船閘邊線15m以外的下游老導(dǎo)航墻，其基礎(chǔ)上部全部采用液壓破碎器拆除；老導(dǎo)航墻基礎(chǔ)采用控制爆破拆除。

3 爆破設(shè)計

老導(dǎo)航墻基礎(chǔ)寬約6m、厚度約3.0m、長約200m，配筋極少，可視為素混凝土結(jié)構(gòu)，采用不耦合結(jié)構(gòu)的微量裝藥中深孔松動爆破拆除。

3.1 主要爆破參數(shù)

（1）臺階高度：H=3m

（2）孔徑：D=76mm

（3）最小抵抗線：W=2m

（4）鉆孔深度：L=2.5 m

（5）超深： l=0.5 m

（6）孔深：H=L+l=3m

（7）孔距：a=1.2W=2.4m，取2.5 m

（8）排距：b=0.8a=2m

（9）炸藥單耗：q=0.2kg/m3

（10）單孔藥量：Q1=qabH=0.2×2.5×2×3.0=3kg

（11）填塞長度：LT≥2m

3.2 藥孔布置及裝藥結(jié)構(gòu)

藥孔采用垂孔，梅花孔布置見圖2；裝藥結(jié)構(gòu)見圖3；

3.3 起爆網(wǎng)路設(shè)計

根據(jù)爆破特點，結(jié)合裝藥量大以及周邊環(huán)境復(fù)雜的特點，采用逐孔孔外接力起爆方式，孔內(nèi)采用高段非電導(dǎo)爆管雷管（MS-10，延時380 ms），孔外采用低段非電導(dǎo)爆管雷管（MS-3，延時50ms），第一次爆破14孔，爆破長度19.5m，見圖4。

第二次及以后起爆可采用雙孔或多孔一響，直至采用逐排起爆（考慮到壩基礎(chǔ)帷幕的安全，根據(jù)浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院《富春江船閘擴建改造工程施工圖》給出的要求，需控制最大一段起爆藥量Qmax≤390kg），第一排（河道一側(cè)）孔內(nèi)采用MS-2段非電導(dǎo)爆管雷管，第二排（右岸S020一側(cè)）孔內(nèi)采用MS-3段非電導(dǎo)爆管雷管，四通連接（見圖5）。

圖4 老船閘下閘首一端爆破起爆網(wǎng)絡(luò)圖

4 爆破安全

4.1 爆破地震波

老導(dǎo)航墻基礎(chǔ)爆破主要應(yīng)考慮的爆破危害效應(yīng)主要有爆破地震波和爆破飛石，根據(jù)經(jīng)驗，爆破沖擊波和爆破噪音影響距離不會超過10m，因此，本次爆破主要考慮爆破地震波和爆破飛石。

對于爆破飛石，則主要考慮15m處的老船閘、下閘首的框架結(jié)構(gòu)廠房及東側(cè)右岸S020省道的影響問題。

最大一段起爆藥量可根據(jù)《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2003）[3]推薦的計算公式計算。即由下式可求得最大單段藥量Qmax：

因本次靠近老船閘下閘首一端（南側(cè)）采用逐孔起爆，再向外根據(jù)允許的最大單響藥量采用雙孔或多孔一響，直至可以采用逐排起爆，但爆破時要根據(jù)爆點到灌溉渠的實際距離計算一次起爆的藥量并按照此藥量嚴(yán)格控制最大單響藥量就不會對上述被保護目標(biāo)造成任何影響。

4.2 爆破飛石

根據(jù)英國Lundborg的統(tǒng)計規(guī)律，結(jié)合我單位數(shù)十年爆破工程實踐經(jīng)驗，藥孔爆破產(chǎn)生的個別飛石最大距離可由下式確定[4]：

Rmax=Kf ·q·D

式中，Rmax—個別飛石最大距離，m；k—與爆破方式、填塞長度、地質(zhì)和地形條件有關(guān)的系數(shù)，臺階爆破垂孔孔：a=1.0～1.5；臺階爆破水平孔：f=1.5～2.5；q—炸藥單耗，kg/m3；D—藥孔直徑，mm。

本次爆破，D=76mm，炸藥單耗q=0.2kg/m3，取最大值f=1.5，計算得Rmax=22.8m。

第一次爆破靠近老船閘一端的炮孔用沙袋覆蓋，則可確保飛石不會傷及被保護目標(biāo)。

5 爆破效果

第一次起爆后，老導(dǎo)航墻基礎(chǔ)拆除方量為360m3，總計鉆孔14個，用藥量72kg，附近老船閘測震速Vm=1.506cm/s，富春江水電站大壩處Vm=0.757cm/s，東側(cè)右岸S020省道Vm=0.332cm/s，西側(cè)發(fā)電廠房未觸發(fā)測振儀，爆破無飛石。本次爆破作業(yè)充分發(fā)揮了中深孔爆破的優(yōu)勢，進行了一次成功的嘗試滿足了業(yè)主對工期、質(zhì)量的要求，達到了安全、環(huán)保、經(jīng)濟的目標(biāo)。而且工期較淺孔爆破節(jié)省一半以上，較鎬頭機去處工期節(jié)省2/3以上，費用更不及其1/10。既保證了周邊構(gòu)筑物的安全，又能加快爆破作業(yè)進度，可見中深孔爆破技術(shù)在混凝土構(gòu)筑物爆破拆除中能節(jié)約成本，保證爆破質(zhì)量和安全方面能具有一定的優(yōu)勢。

【參考文獻】

[1]程康，孫亞飛，李潮雄，等.復(fù)雜環(huán)境下鋼筋混凝土雙曲拱橋爆破拆除[J].爆破，2008，25（3）.

[2]王彥春，魏東.大孔徑炮孔控制爆破開挖基坑[J].工程爆破，2006，12（1）.

[3]GB6722-2003 爆破安全規(guī)程[S].

[4]劉殿中.工程爆破實用手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1999.

[責(zé)任編輯：丁艷]