大伙房水庫主溢洪道控制段中墩混凝土拆除爆破施工

王國輝，孫蘭蘭

（中國水電建設集團遼寧工程局有限公司，遼寧 沈陽 110179）

1 概況

大伙房水庫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350.0 m，其中控制段長20.0 m，收縮段長50.0 m，陡槽段長220.0 m，消能擴散段長60.0 m。水庫歷經40多年的實際運行，經受了多次大洪水的考驗，但也不可避免地存在設備陳舊和金屬結構局部腐蝕嚴重等問題，此次除險加固設計對主溢洪道進水渠翼墻、控制段邊墻及陡槽段邊墻進行加高處理，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如圖1所示。

圖1 中墩混凝土拆除爆破分區圖

2 中墩混凝土爆破設計

中墩一區混凝土爆破為例，爆破采用兩排、垂直、方形布孔，分段裝藥爆破。

1）布孔參數。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。一區混凝土量 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，混凝土取A＝3；W 為最小抵抗線，W＝0.5 m）。

3）布孔方式。孔內采用非電導爆雷管，地面瞬發電雷管起爆。采用簇串聯連接法，每排一段，每簇3段，逐段起爆。中墩混凝土爆破一區高程138.0～134.0 m布孔及裝藥結構見圖2。

圖2 中墩混凝土爆破拆除布孔及裝藥結構圖

3 施工步驟

1）在閘墩側面搭設簡易爬梯，并在閘墩頂面四周焊接防護欄桿。

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）按爆破設計進行裝藥、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出。對反鏟難以挖動的大混凝土塊二次爆破，并根據爆破結果修正爆破參數，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，將閘墩兩側的預應力鋼筋用氣焊割斷，用風鎬將鋼筋上的部分粘接混凝土鑿掉，將預應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。首先將預留的50 cm長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(預留10 cm保護層)，布孔同上一層，但在125.5 m高程打一排水平減震預裂孔，孔徑42 mm，孔距0.5 m。

8）第4次爆破堰面以上臺階部分混凝土。按設計預留長度先鑿出豎向預留鋼筋并切斷，再沿設計臺階線打減震預裂孔，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。沿設計拆除線打一排豎向減震預裂孔，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下游路運出。

4 工期安排與拆除效果

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

經過業主、監理、設計等幾方面的聯合驗收，對主溢洪道控制段4個中墩混凝土的拆除效果均比較滿意，在結構斷面、拆除質量等達到了當初的設計要求。