中深孔爆破技術在導航墻拆除爆破中的應用

【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航墻。并介紹了中深孔爆破參數及工藝，對爆破效果進行了觀察。通過實際應用認為中深孔爆破技術在混凝土構筑物爆破拆除中具有一定優勢。

【關鍵詞】中深孔；爆破；混凝土構筑物

1 工程概況

1.1 工程環境

富春江水電站開始修建于20世紀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，下游老導航墻需進行爆破拆除。下游老導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，距東側右岸S020省道60m左右，西側距發電廠房300m以上，北側無需要保護的目標，周圍環境情況如圖1所示。

1.2 工程結構

老導航墻基礎寬約6m、厚度約3.0m、長約200m，配筋極少，可視為素混凝土結構。

2 爆破方案

根據水泥混凝土導航墻的結構特點、周圍環境及工程要求，以及類似工程經驗[1-2]，確定采用微差中深孔控制爆破技術分多次將老導航墻爆破拆除。

鑒于下游老導航墻等混凝土構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構，距離保留的老船閘邊線50cm厚砼采用風鎬剔除；

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

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

3 爆破設計

老導航墻基礎寬約6m、厚度約3.0m、長約200m，配筋極少，可視為素混凝土結構，采用不耦合結構的微量裝藥中深孔松動爆破拆除。

3.1 主要爆破參數

（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 藥孔布置及裝藥結構

藥孔采用垂孔，梅花孔布置見圖2；裝藥結構見圖3；

3.3 起爆網路設計

根據爆破特點，結合裝藥量大以及周邊環境復雜的特點，采用逐孔孔外接力起爆方式，孔內采用高段非電導爆管雷管（MS-10，延時380 ms），孔外采用低段非電導爆管雷管（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（考慮到壩基礎帷幕的安全，根據浙江省交通規劃設計研究院《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）孔內采用MS-2段非電導爆管雷管，第二排（右岸S020一側）孔內采用MS-3段非電導爆管雷管，四通連接（見圖5）。

圖4 老船閘下閘首一端爆破起爆網絡圖

4 爆破安全

4.1 爆破地震波

老導航墻基礎爆破主要應考慮的爆破危害效應主要有爆破地震波和爆破飛石，根據經驗，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、下閘首的框架結構廠房及東側右岸S020省道的影響問題。

最大一段起爆藥量可根據《爆破安全規程》（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）采用逐孔起爆，再向外根據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格控制最大單響藥量就不會對上述被保護目標造成任何影響。

4.2 爆破飛石

根據英國Lundborg的統計規律，結合我單位數十年爆破工程實踐經驗，藥孔爆破產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、地質和地形條件有關的系數，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。

5 爆破效果

第一次起爆后，老導航墻基礎拆除方量為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，東側右岸S020省道Vm=0.332cm/s，西側發電廠房未觸發測振儀，爆破無飛石。本次爆破作業充分發揮了中深孔爆破的優勢，進行了一次成功的嘗試滿足了業主對工期、質量的要求，達到了安全、環保、經濟的目標。而且工期較淺孔爆破節省一半以上，較鎬頭機去處工期節省2/3以上，費用更不及其1/10。既保證了周邊構筑物的安全，又能加快爆破作業進度，可見中深孔爆破技術在混凝土構筑物爆破拆除中能節約成本，保證爆破質量和安全方面能具有一定的優勢。

【參考文獻】

[1]程康，孫亞飛，李潮雄，等.復雜環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 爆破安全規程[S].

[4]劉殿中.工程爆破實用手冊[M].北京：冶金工業出版社，1999.

[責任編輯：丁艷]