45棧橋下遊彈性地基梁開挖控制爆破

論文類別:工學論文 > 水利工程論文
論文作者: 王愛民
上傳時間:2006/2/23 9:42:00

摘要:三峽主體工程泄洪壩段下遊Ñ 45棧橋下遊彈性地基梁開挖爆破中,為了不使周邊重要機械設備受到影響,采用了嚴密的控制措施並獲得了成功,對類似的工程項目有一定參考價值。

關鍵詞:控制爆破 彈性地基梁 三峽工程

1 工程概述

  45棧橋位於三峽樞紐工程泄洪壩段123#壩段下遊,棧橋中心線20123.5,上下遊軌距13.5m,是泄洪壩段澆築過程中十分重要的臨建工程之一。我公司主要承擔泄14#壩段以右的土建部分的19993月份已將40012.5樁號以右部位開挖並澆築完畢,在49850.549010.5段時由於2#塔帶機的臨時供料線的投產運行、受到影響,而此段的地面高程均在41.2m,主要為強風化下限及弱風化巖層,設計要求開挖至▽40.0m,需進行爆破作業、在過程中采用了嚴格的控制爆破技術,安全成功地完成了此區段的開控

2基本條件

 爆破區地形見爆破區平面圖(1)。中心爆破區緊鄰泄洪14#15#壩段,爆破區中心線上遊10m有已澆的C5C6兩個▽45棧橋混凝土立柱,下遊12mÑ46有變壓器1臺,下遊10m2#臨時供料線的受料鬥及操作室,爆破區左側為已澆的Ñ45棧橋混凝土彈性地基粱,上遊63m為位於泄14#壩段中塊的2#塔帶機,2#臨時供料皮帶橫跨爆破區,距離地面高度56m

 由上述周邊條件可知,要確保已澆混凝土和重要設備的安全,爆破時必須嚴格控制爆破震動和飛石,因此,在過程中采用了如下的控制爆破技術。

45栈桥下游弹性地基梁开挖控制爆破

1爆破區平面圖

3 爆破基本參數

受現場地形、地質條件的影響,主要采用手風鉆鉆孔、淺孔爆破的方法,具體爆破參數為:

鉆孔直徑:φ42mm

 鉆孔孔深:1.2m

 鉆孔角度:900;鉆孔間排距:0.5m×0.5m,梅花形布孔;

 裝藥直徑:φ32mm;炸藥品種:一級巖石乳化炸藥;

堵塞長度:1.0m

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4 爆破飛石控制

  由於爆破區上空5m即為混凝土臨時供料線皮帶及桁架,因此必須確保爆破時無飛石保證該設備的安全,一旦出現問題,必將影響到壩體混凝土的澆築,造成嚴重的後果。

4.1 防護結構的選擇

 常用的飛石防護手段主要采用炮區覆蓋和防護對象的覆蓋,在本次爆破作業中,由於防護對象距離爆破區太近,要確保安全,只能采用主動覆蓋(覆蓋爆破區)為主,同時對防護對象加以覆蓋以增加安全系數。

 常用的爆破防護覆蓋方式按其構造有擋板式、拱式或殼體式、鏈式或網式、填方式等。鏈網式覆蓋架設簡單、重量輕,但不能完全排除塊石飛散的可能;檔板式覆蓋可以完全排除爆破時塊石的飛散,但架設和爆破後拆除工作量較大。由於炮區的面積較大,為節省工作量,降低工程成本。就地取材,決定采用竹跳板和編織袋風化砂進行覆蓋,根據各種防護方法對覆蓋物重量的要求采用了如下的防護結構(見圖2),該結構綜合了鏈網式覆蓋和擋板式覆蓋的優點,具有防護工程量最省,且能安全控制無飛石的優點。

 如圖2中所示,在爆破區上空30cm處先鋪一層竹跳板,竹跳板采用鐵絲相互穿連在一起,形成鐵絲竹跳板層(用編織袋架空該層),對形成的飛石起到緩沖和初步防護作用,竹跳板以上借縫砌築編織袋裝風化砂,風化砂中嚴禁合有小塊石。

45栈桥下游弹性地基梁开挖控制爆破

2防護結構斷面圖

4.2 編織袋砌築厚度的確定

 單位面積覆蓋物重量P=KWγ(kg/m

式中K—取決於覆蓋結構類型的系數,在爆破段表面以上架設的擋板式覆蓋時,K=0.25

  W—松動巖石的設計深度,本次爆破W1.2m

  γ—巖石密度,本次爆破巖石密度為2400kg/m3

經計算P=720kg/m2

 覆蓋厚度取hP/ρ725/1600=0.45m,取h=0.5m(式中ρ為風化砂密度,取1600kg/m3)

 每次爆破後要求立即對防護材料進行回收,以便再次利用,主要防護對象上綁紮成鋪蓋竹跳板進行防護。

5 爆破振動控制

距離爆破區最近的新澆混凝土是爆破區上遊的 C5C6混凝土立柱,澆築齡期728天,距離爆破區1015m,根據監理對安全質點振速的控制要求,要求起爆時混凝土質點振速控制在3.05.0cm/s,根據武漢電力大學在臨時船閘觀測得出的經驗公式。按Q=(υ/32.13/1.12×R3確定最大單響藥量。

經計算Q3.712kg

為減少每次防護工作量,並充分利用混凝土的後期強度不斷增長的特性,將整個爆破區分3次先後爆破,先爆破距離混凝土C5C6立柱較遠的部位,後期爆破距離較近的部位。采用毫秒微差塑料導爆後起爆,采用MS1MS10段導爆管,控制每段導爆後起爆孔數不超過20個孔,最大單響藥量不超過3.0kg

6爆破效果

 在進行了嚴格的分段聯網和防護以後,對爆破區進行了三次爆破,每次爆破時在附近觀察均末發現有飛石逸出,震動感較輕。爆後觀察防護結構,基本未發生大的破壞,局部風化砂袋有翻動現象,周圍設施、設備沒有遭到飛石破壞,爆破後能運行完好如初。達到了預期的目的。

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