一大型水利渡槽水压爆破拆除设计与施工

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业一大型水利渡槽水压爆破拆除设计与施工中铁二十三局集团有限公司 袁 松各位领导、各位专家、同志们：我代表中铁二十三局集团有限公司，在这次中国铁建工程爆破经验交流会上介绍“一大型渡槽水压爆破拆除”的经验。1 工程任务来源湖北省大悟县是全国有名的贫困县，为脱贫致富，将在县城郊建设经济技术开发区。该区域有一大型渡槽，必须先将其拆除才能建设厂房。该渡槽不但长而且高，钢筋混凝土结构十分坚固。拆除这座大型渡槽可不是一件容易的事，必须是专业爆破队伍才能胜任。为此，县政府与多家爆破拆除单

2、位联系商谈，都因拆除费用过高、县政府财力不足而告吹。我们中铁二十三局集团石武铁路客运专线湖北段TJI标项目经理部坐落于大悟县城，因为征地拆迁而经常与县政府打交道。为了铁路建设必须与当地政府搞好关系，这不必说，在座的各位比我还明白。县政府把渡槽爆破这一困难请求我们无私帮助解决。谈何容易，我们从来没搞过这么大型建筑的爆破拆除。走在马路上有时看到醒目的标语：“有困难，找警察”，我们在工程爆破方面有困难，只好找咱们中国铁建系统的全国著名爆破专家何广沂教授。在他的指导下，很安全、很顺利、很迅速、很经济地完成了渡槽爆破拆除任务。县政府非常满意，十分感激我们为其所做的工作。这座大型渡槽为什么会拆除得这么安全

3、、这么顺利、这么迅速、这么经济呢?那是因为我们采取了行之有效的新技术“水压爆破法”。下面，我将重点介绍水压爆破拆除渡槽的设计与施工。2 工程概况湖北省大悟县郊外有一20世纪70年代修建的大型水利渡槽，现因建设经济开发区需爆破拆除。该渡槽由三部分组成：地面以下为墩身基础，地面以上为墩身，墩顶以上为过水槽。爆破拆除仅限于墩身和过水槽。该渡槽全长为221m，有18座墩，跨间距为13m，墩身高1024m不等，墩身水平截面为椭圆形空心，接近地面的椭圆空心长3.50m，宽1.50m，墩身与地面约成80夹角逐渐上升到墩顶帽，顶帽椭圆空心宽度为1.5m，墩身与顶帽壁厚0.2m，墩身为素混凝土结构，顶帽为钢筋混

4、凝土。在墩身内从地面起每升高2m处为两根水平横梁，横梁截面为0.2m0.2m，长1.5m，为钢筋混凝土结构。墩身顶部为过水槽，其形状为“U”型，过水槽流水截面为2.15m2.30m，壁厚0.2m，为钢筋混凝土结构，过水槽搭接在墩身顶帽上，与顶帽接触的宽度为0.95m。该渡槽结构尺寸如图1所示，墩身截面尺寸如图2所示。在墩身从地面起有一高1.5m、宽1m的开口洞门。该洞门以及墩身内的横梁为当时施工需要所设计的，毋须在墩身外架设施工排架。该渡槽附近无密集的房屋与各种设施，仅渡槽一端的一侧15m处有几户人家，房屋年久失修；渡槽另一端与柏油路成立交，是交通要道，爆破拆除要求不能使房屋及柏油路面受损坏。

5、图1 渡槽纵断面尺寸及药包分布图2 墩身水平截面尺寸及药包分布3 渡槽拆除爆破方案的选择该渡槽爆破拆除要求18座墩全部炸倒，过水槽全部落在地面上，爆破后支离破裂的墩身与过水槽，人工或机械进一步破碎后清除。要特别指出的是，由于渡槽高而长，拆除工程量大、而作业人员又少，并充分注意到爆破时炸药不能在现场过夜，经研究决定18座墩身将逐个炸倒，并非一次全部炸倒，爆破每座墩身使其两侧的过水槽塌落到地为目的。为实现这一目标，而避免出现“丫”形情况（即墩身垂直立在地面上，而两侧的过水槽成“V”字形仍搭在墩顶帽上），从墩身跨距为13m、两个墩顶帽边缘与边缘间距为11.1m（过水槽搭在墩顶帽宽度为0.95m）的几

6、何关系，墩身从地面起必须炸掉约7m高度（计算从略）才能达到目的。针对墩身结构特征，水压爆破法优越于炮孔爆破法。（1）炮孔法是对各种建筑物爆破拆除的基本方法，但对该渡槽墩身爆破拆除不宜采用，其原因是墩身壁厚仅0.2m，按照炮孔法炮孔布置原则，需在墩身高约7m的范围之内打几百个炮孔，不但费工费时，而且爆破器材用量大、成本高。（2）鉴于该渡槽墩身为簿壁结构，就地取水容易，很适合水压爆破。水压爆破与炮孔法相比，不但节省大量的爆破器材，而且施工简便、速度快。4 水压爆破方案对于该渡槽墩身水压爆破设计，重点是药量计算、药包分布和注水高度等。4.1 药量计算该渡槽墩身从地面起高2m的截面尺寸如图2所示，可把

7、这个截面分为3个等圆，只不过中间圆要与两边的圆交叉，每个圆半径为0.75m。对于圆形结构，其药量计算经验公式为：Q=CA式中：Q为所需药量，g；C为装药系数，取C为0.051.66；A为结构内水平截面积，A752cm2。代入式中可得Q1466g，3个圆合计装药为146634.4kg。这是底层药包药量，为保障7m高的墩身被炸得破碎，还需布置上层药包，其药量与底层相同。为施工方便又保障效果，可把每层装药4.4kg均分成两个药包。4.2 药包位置与注水高度底层药包中心距墩身底2m高，两药包间距为1.5m；上层药包中心距底层药包3m（距墩身底为5m），药包间距仍为1.5m，其4个药包分布见图1和图2。

8、在墩身内从地面起注水高度为7m。4.3 水压爆破施工因施工作业仅有4人，故施工顺序按以下步骤进行。（1）封堵洞门：使用砖砌混凝土封堵洞门，封好洞门后至少需等24h后才能注水，避免封堵的洞门被水冲垮。（2）开凿洞口：洞门封堵过后，在墩身高7m处开凿直径为0.5m的洞口，其作用是为了人进入墩身内布设药包以及注水。开凿洞口毋须搭设脚手架，人踩在墩身内的横梁上即可作业。（3）安放药包：每个墩身用4个药包。每个药包实际装药为2kg（10卷）乳化炸药，用2个瞬发非电毫秒雷管（导爆管长7m）起爆。加工好的药包送入墩身内，底层2个药包绑在木棍两端，木棍再绑在墩身内高2m的横梁上；上层2个药包首先吊在木棍的两端

9、，然后再把木棍绑在高6m的横梁上，2药包悬绳长1m。为防止悬吊的药包注水后浮起，用一块石头与药包捆在一起，4个药包安放就位后，将8根导爆管从洞口引出即可。（4）注水：在渡槽长1/3处的底下有一河沟垂直通过，为水压爆破创造了条件。用抽水机直接注水入墩身内，输水管直径为120mm。经一个小时左右抽水就可以注水高7m。注水过后，立即用电雷管把从洞口引出的8根导爆管簇联起爆。5 爆破效果2009年4月1517日，分别爆破了3座墩身，爆破效果十分令人满意，完全达到了预期爆破效果。起爆后墩身先垂直下落，然后立即倾斜，紧接着过水槽脱离墩顶帽掉在地面。爆破时无粉尘、无冲击波、无振动，没出现“硝烟腾空而起、爆破

10、声惊天动地”的现象。爆破后进入现场查看，全部墩身破碎面貌皆非，过水槽也支离破碎。通过上述3座墩身爆破效果，认为毋须实施双层药包，也毋须注水7m高了。剩下的15座墩身，全部注水5m高，仅保留了底层2个药包，每个药包仍为2kg，其爆破效果与前3座墩身无两样，附近的房屋和路面完好无损。6 经济效益分析墩身水压爆破作业人员合计4人，其工作范围为封堵洞门、开凿注水口、安放药包和往墩身内注水，18座墩身平均每天爆破1座，合计用72工天。实际用的为乳化炸药96kg、非电毫秒雷管84发、电雷管18发。施工设备为8kv的抽水机1台，用于开凿注水口的3.5m3空压机1台，风枪、风镐各1支，用于注水与装药的长梯1个

11、。封堵洞门的砖、砂和水泥合计为5.4m墩身如采取炮孔法瀑破作业人员至少需6人，其中2人为架子工搭设打孔排架，剩余4人为钻爆工打孔装药，每座墩身需立排架、钻孔、装药、拆排架，平均3天爆破1座墩身，合计324工天。按墩身高5m布孔，对于壁厚0.2m采取大孔网参数炮孔间距、排距为0.3m，合计打孔约400个，按每个炮孔装药30g计算，18座墩身需炸药216kg、非电毫秒雷管7200发、电雷管18发。施工设备大于3.5m3的空压机1台，风枪2支，还需搭设高5m、周长约7m施工人员、施工工天和爆破材料用量见下表：两种爆破方法对比表爆破方法施工人员（名）施工人员对比（%）施工工天（工天）施工天数对比（%）炸药（kg）炸药用量对比（%）雷管数量（个）雷管用量对比（%）炮眼法6-324-216-7218-水压爆破法467722296441021.4从表中可知，每项数据水压爆破均优越于炮眼法，尤其两组数据对比可知，水压爆破施工天仅为炮眼法的22，雷管用量仅为1.4，这两组数据有力地证明了水压爆破不但施工速度快，而且经济效益十分显著。7 两点体会与认识通过这座大