大伙房水庫(kù)主溢洪道控制段中墩混凝土拆除爆破施工

王國(guó)輝，孫蘭蘭

（中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)遼寧工程局有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110179）

1 概況

大伙房水庫(kù)主溢洪道位于主壩右岸，為直泄陡槽式溢洪道，堰頂高程125.0 m，泄流凈寬52.0 m。溢洪道總長(zhǎng)350.0 m，其中控制段長(zhǎng)20.0 m，收縮段長(zhǎng)50.0 m，陡槽段長(zhǎng)220.0 m，消能擴(kuò)散段長(zhǎng)60.0 m。水庫(kù)歷經(jīng)40多年的實(shí)際運(yùn)行，經(jīng)受了多次大洪水的考驗(yàn)，但也不可避免地存在設(shè)備陳舊和金屬結(jié)構(gòu)局部腐蝕嚴(yán)重等問題，此次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)對(duì)主溢洪道進(jìn)水渠翼墻、控制段邊墻及陡槽段邊墻進(jìn)行加高處理，將溢流堰以上閘墩拆除重建，更換原有弧形鋼閘門，新增檢修鋼閘門。其中墩混凝土拆除爆分區(qū)如圖1所示。

圖1 中墩混凝土拆除爆破分區(qū)圖

2 中墩混凝土爆破設(shè)計(jì)

中墩一區(qū)混凝土爆破為例，爆破采用兩排、垂直、方形布孔，分段裝藥爆破。

1）布孔參數(shù)。最小抵抗線W＝0.5 m，孔距a＝1.2 m，行距 b＝0.5 m，孔深 L＝4.0 m。

2）裝藥參數(shù)。一區(qū)混凝土量 V＝18.4×4×2＝147 m3，單耗 P＝0.4 kg/m3(混凝土)，總藥量 Q＝0.4×147＝578 kg，每孔藥量 Q孔＝1.15AW3＝1.15×3×0.53＝0.431 kg（其中：A為材料抗力系數(shù)，混凝土取A＝3；W 為最小抵抗線，W＝0.5 m）。

3）布孔方式。孔內(nèi)采用非電導(dǎo)爆雷管，地面瞬發(fā)電雷管起爆。采用簇串聯(lián)連接法，每排一段，每簇3段，逐段起爆。中墩混凝土爆破一區(qū)高程138.0～134.0 m布孔及裝藥結(jié)構(gòu)見圖2。

圖2 中墩混凝土爆破拆除布孔及裝藥結(jié)構(gòu)圖

3 施工步驟

1）在閘墩側(cè)面搭設(shè)簡(jiǎn)易爬梯，并在閘墩頂面四周焊接防護(hù)欄桿。

2）第一次爆破高程134.0～138.0 m梯段混凝土，在閘墩頂面鉆孔至高程134.0 m，孔徑42 mm，孔距0.5 m，排距0.5 m。

3）按爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行裝藥、封堵、連線，控制單位耗藥量小于0.45 kg/m3。

4）爆破后，將豎向鋼筋切斷，閘墩上的混凝土碎渣人工清除至堰面，然后由反鏟將棄渣裝入自卸車運(yùn)出。對(duì)反鏟難以挖動(dòng)的大混凝土塊二次爆破，并根據(jù)爆破結(jié)果修正爆破參數(shù)，減少二次爆破工程量。

5）第二次爆破高程129.5～134.0 m梯段混凝土。在134.0 m高程閘墩頂面上鉆孔至高程129.5 m，布孔同上一層，牛腿處各增加一排鉆孔。

6）爆破后，將閘墩兩側(cè)的預(yù)應(yīng)力鋼筋用氣焊割斷，用風(fēng)鎬將鋼筋上的部分粘接混凝土鑿掉，將預(yù)應(yīng)力筋放在下游保留好。

7）第三次爆破高程125.5～129.5 m梯段混凝土。首先將預(yù)留的50 cm長(zhǎng)原閘墩豎向鋼筋鑿出并切斷，在129.5 m高程閘墩頂面上鉆孔至高程125.6 m(預(yù)留10 cm保護(hù)層)，布孔同上一層，但在125.5 m高程打一排水平減震預(yù)裂孔，孔徑42 mm，孔距0.5 m。

8）第4次爆破堰面以上臺(tái)階部分混凝土。按設(shè)計(jì)預(yù)留長(zhǎng)度先鑿出豎向預(yù)留鋼筋并切斷，再沿設(shè)計(jì)臺(tái)階線打減震預(yù)裂孔，孔徑42 mm，孔距0.4～0.5 m。

9）最后爆破堰前高程125.5～122.0 m梯段混凝土。沿設(shè)計(jì)拆除線打一排豎向減震預(yù)裂孔，孔徑42 mm，孔距0.2 m，爆破布孔同上。

10）爆破拆除的混凝土棄渣用反鏟裝自卸汽車經(jīng)下游路運(yùn)出。

4 工期安排與拆除效果

中墩混凝土拆除從8月25日開始，每個(gè)中墩每層爆破4 m，需鉆孔120 m，采用2臺(tái)鉆機(jī)，則鉆孔需10 h，加上挪鉆機(jī)、裝藥及切斷鋼筋等占用時(shí)間，每爆破一層需要1 d，4個(gè)中墩一個(gè)爆破循環(huán)需5 d，考慮臺(tái)階處人工鑿除部分，中墩拆除共需30 d。實(shí)際施工時(shí)，4個(gè)中墩混凝土拆除從8月25日至9月15日拆除爆破全部完成。

經(jīng)過業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等幾方面的聯(lián)合驗(yàn)收，對(duì)主溢洪道控制段4個(gè)中墩混凝土的拆除效果均比較滿意，在結(jié)構(gòu)斷面、拆除質(zhì)量等達(dá)到了當(dāng)初的設(shè)計(jì)要求。