无声爆破技术在大圳水库钢筋混凝土拆除中的应用

2023年12月29日发(作者：乱炖鱼)

《湖南水利水电）２０１１年第２期　匿宦暇圆圈　在大圳水库钢筋混凝土拆除中的应用　张雄华　张裕宏　（湖南省水利水电科学研究所　长沙市４１０００７）（广东水电二局股份有限公司　广州市　５１　１３４０）　【摘要】　无声爆破技术采用无声膨胀剂配合相关设备拆除钢筋混凝土，拆除时对相邻建筑物不　造成影响。此项技术在邵阳市大圳水库除险加固工程溢流坝面的钢筋混凝土拆除中得到了应用，取　得了显著效果，文章对此进行了介绍。　【关键词】　除险加固　钢筋混凝土拆除　无声爆破技术　ｌ工程概况　技术．即在钢筋混凝土上钻孑Ｌ，装入膨胀剂，将混凝土胀　裂而后利用人Ｔ结合风镐等工具，将钢筋混凝土拆除。　大圳水库地处邵阳市新宁县麻林瑶族乡，属资水一　级支流夫夷水支流麻林河中游，是邵阳市大圳灌区的母　３无声膨胀剂爆破的作用原理及特点　库．是一个以灌溉为主。兼有防洪、发电、养殖等综合效益　３．１　作用原理　的中型水利枢扭Ｔ程。大坝为浆砌石重力坝，由溢流坝和　施Ｔ时在拆除物体上按设计布设钻孔，向孔内灌人　非溢流坝段组成，溢流坝段长４９．５　１１１１，其上设４扇１０　ｍＸ　调配好的膨胀剂．经过水化反应，产生一定强度的膨胀　９．３　ｍ钢制弧形闸门，两侧为非溢流坝段总长２１７　ｍ。由于　力．当膨胀剂产生的膨胀力超过被拆除物的抗拉强度时，　受Ｔ程建设时期的客观条件影响．工程本身存在一定的　将拆除物体胀裂，然后配合风镐拆除混凝土，用氧气枪切　先天性不足．经３０余年的运行，大坝存在坝体渗漏、溢流　割断钢筋，完成对钢筋混凝土构筑物的拆除。　坝面产生多处裂缝等险情隐患。施Ｔ设计要求将溢流坝　３－２作用特点　面长８７．５　ｍ（其中反孤段１８．４　ｍ、陡坡段４７．１　ｍ、坝顶曲线　无声爆破技术在爆破过程中无振动、无冲击波、无噪　段２２　ｍ）宽４４．７　ｍ共计３８１２　ｉｎ　（除去了闸墩所占的面积）　声、无飞石、无粉尘、无毒气，属静态爆破，比较安全。且爆　钢筋混凝土全部拆除，要求拆除深在（０．２７～０．３７）ｍ之问，　破面积和程度可任意设计，爆破日标可以严格控制。可有　平均深０．３２　ｍ，共需拆除钢筋混凝土约１　２２０　Ｉｑｑ　。　效保证Ｔ程施工的安全性和方便性．可提高工程施工的　２施工条件与方案选择　效率和　约人力物力，对不适宜燃烧爆破的　Ｅ程及其他　Ｔ程位置的施Ｔ提供了极大的方便。无声膨胀剂材料运　需要拆除的溢流坝面施Ｔ作业条件较为特殊，体现　输、保管、使川非常安全和方便，施工所需设备简单、操作　在：周围建筑物较多，包括电站厂房、升压站、渠　管理　方便，爆破不需要电路连接和安全防护。　站、分水闸、孤门、启闭台、电站职丁食堂以及职Ｔ宿舍　等。特别是施Ｔ区段坡度为１：０．７，施Ｔ人员难以立足。根　４无声爆破的技术要点和参数选定　据这样的施Ｔ条件．如果采用炸药有声爆破将产生较大　无声爆破技术所使用的无声膨胀剂型号为ＳＰＵＴ．　的振动冲击．对附近建筑物造成新的损害；采用机械凿　ＡＧ，该膨胀剂适用于石材（大理石、化岗岩、砂岩、石灰岩、　除．由于施丁区段很陡，机械设备无立足之地；用人＿［凿　硅岩）开采和钢筋混凝土硬件物的静态碎裂。　除耗Ｔ耗时．施丁丁期不允许并存在严重的安全隐患。基　４．１技术要点　于此．对于这一区段的钢筋混凝土拆除拟采片Ｊ无声爆破　（１）根据钢筋混凝土的结构特点，合理设计选定布孑Ｌ　９　

张雄华张裕宏，，无声爆破技：ｇ￣．ｈ：，ｔＪＩＩ水库钢筋混凝土拆除中的应用　间距、孔深和最小抵抗线，努力提高钻孔质量。　（２）严格按程序和水灰比搅拌好膨胀剂，要有一定的　流动度，拌好的浆体需在１０　ｍｉｎ内灌人孔中。　５施工程序　（１）施工准备。　（３）灌注浆体前先用水将子Ｌ壁湿润，浆体将孔填塞均　匀。填满无空隙。　（４）钢筋混凝土发生龟裂后，最好再向钢筋混凝土上　浇适量的水，可促进龟裂幅度较大扩展。　根据工地现场情况做了如下施工准备：搭设脚手架平　台：空压机２台、风枪４台、钻杆钻头、风镐、测量水准仪等设　备到位；无声膨胀剂及其他用具、水管、电线到位；清除溢流　面板上的杂物以及设计钻孔孔位、孔径、孔深和用砻　等。　（２）施工工艺流程。　（５）由于拆除物体为钢筋混凝土，其间布有一层钢筋　网，该网将整个坝面连成整体，故需分块切割，这样不仅　在完成人员、设备、材料准备的同时，培训施工人员　人为增设了拆除体的自由面，同时使膨胀剂的作用效果　更为显著。　４．２参数的选择　（１）最小抵抗线　。　根据被爆破物为钢筋混凝土这一物体的结构质量和　计划破碎的粒度要求。确定Ｌ＝２５　ｅｍ。　（２）孔径　。　孔径是决定破碎效应的重要因素，一般　：（３．５—５．０）　ｅｍ．本工程确定，￣－－－４．５　ｅｍ。　（３）孔距５和排距ｂ。　当要求破碎的粒径较小时，抵抗线、孔距均宜偏小，　但钻孔工作量加大；当抵抗线已定时，ＳＩＬ越大，钻孔工作　量减小，进度加快，但ＳＩＬ一般不能太大，一般Ｓ＝（１５～３０）　ＣＩＴＩ。当被破碎物有较多的自由面时排距ｂ一般小于孔距。　多排钻孔宜采用梅花形布置，一般６＝（０．６～０．９）Ｓ，本工程　选定Ｓ＝ｂ＝２５　ｅｍ。　（４）孔深ｈ。　钻孔深ｈ应小于最小抵抗线￡。且ｈ必须大于６倍　孔径，一般＾＝（０．８—１．０）Ｈ（　为设计破碎深度）。根据　这一要求，本工程设计深平均３２　ｅｍ，同时参考所用膨　胀剂的说明：孔深为０．９倍设计破碎深。故本工程确定　ｈ＝３０　ｅｍ。　（５）膨胀剂使用量Ｑ。　单孔用药量Ｑ＝ｇ．Ｖ＝ｇ．Ｓ．ｂ．ｈ　式中　ｒ用药量，该膨胀剂破碎钢筋混凝土时萨（８～　２５）ｋｇ；　一立方体积：　Ｓ、ｂ、＾——分别为孔间距、排距、孔深。　根据本工程使用实际，单孑Ｌ用药量ｑ＝０．４５　ｋｇ。　（６）分块切割。　本工程整块溢流面板上原建有四条纵向伸缩缝，缝　深０．３　ｒ／，ｌ。这些伸缩缝的布设使整块溢流面板分割成宽度　不等的５块，最大宽１１．５　ｍ，最小宽５．５　ｍ。为节省工时，加　快进度，故不再进行分块切割，以原有的伸缩缝作为拆除　体的自由面。　１０　明确工程施工的工艺流程，即：钻孔一清孔—　装药一　封孔—＋养护—斗膨胀—一撬块—一运出场外。　（３）测量放样布孔。　钻孔前．测量人员按设计孔位在溢流坝面板上实测　出各孑Ｌ位置并注上标记．孔位误差偏位不大于２　ｅｍ。　（４）钻孔、清孔、装药、养护。　用风枪在各指定位置由风枪手操作钻孔。确保钻孔位　置、孔径以及深度的质量。钻孔完成后在装药前检查孔　深。并将孔内石屑、杂物用高压风吹干净，再浇适量水将　孔壁湿润。并把孔口盖好，待装入无声膨胀剂。　无声膨胀剂在装入孔内之前先进行人工搅拌。在备　好的搅拌容器内每次倒入（１．５－１．７）ｋｇ清洁水，然后往里　面逐步加入１袋５　的ＳＰＬＩＴ．ＡＧ的无声膨胀剂（水灰比　为０．３：１．０加．３４：１．０），边放边搅拌，力求迅速搅拌成均匀的　流质浆体，浆液流动扩散度在１０　ｅｍ为宜。拌好的浆体在　１０　ａｒｉｎ内注入孔中。对于垂直孔，可将拌好的浆体直接注　入孔内，对于水平孔或斜孔应在孔内扦入一根略小于孔　径的塑料管，通过塑料管注入孔内，同时，慢慢将塑料管　抽出。灌孔必须密实。浆液注满后迅速用塞子（粘土或砂　子）堵住孔口，整个过程包括搅拌及灌孔必须尽快完成。　灌孔完成后马上用油布或草垫覆盖，以防喷孔、雨水冲刷　和雨水渗入孔内。同时又起到对孔内浆体的保温作用。　（５）解体。　当混凝土块沿钻孔线膨胀开裂后，由于此时混凝土　与钢筋仍有部分相连，利用人工将其分离还有一定困难，　可用风镐凿出钢筋，用氧气枪割断钢筋，再用风镐将大块　混凝土凿成小块使之成为小块状破碎体，以便运出场外。　６施工中应注意的问题　（１）根据施工期的气温选择正确的产品型号，不得随　意更换。　（２）装药前可将整个破碎物外围的钢筋提前切割断，　以增加破碎效果。　（３）同一排钻孔的深度一定要在同一高程上，并与混　凝土分块高程保持一致，不能参差不齐，（下转第２１页）　

彭任香罗奎，，灌区渠道现浇混凝七主要施工技术　角铁嵌入土中加以周定。模板制作和安装要具备支立牢　保证质量。浇筑整块混凝土要一气呵成，不能中途无故停　周、板缝紧密、表面平整、线条顺直、标高一致、易支易折　顿，如因某些原因不得不暂停浇筑时，其间歇时间，一般　等特点。现浇混凝土模板框格安装净距沿渠道纵向的允许　在常温下不得超过９０　ｍｉｎ，否则应按接缝处理。即将表面　偏差值为￣１０／ｎｌｒｌ，沿宽度方向的允许偏差值为￣２０　ｍｍ，对　凿毛，用清水冲洗干净，并用胶水拌制、铺设砂浆后，再进　角线允许偏差值为＋－－１０　ｍｍ。混凝土拆模时间以不损坏成　行浇筑，以便结合牢固。　品混凝土板来确定，并对模板及时清洁、整修以便再用。　（４）在振捣完后即可开始收面Ｔ作。收面的工序是：　４混凝士浇筑方法　先用长木抹（３０　ｅｌＴＩ～５０　ｅｌ／ｌ长）粗抹一遍，使表面平整，稍　停，再用小铁抹细抹一遍，最后待大量水分蒸发后，再用　现浇混凝土梯形防渗渠道的施工顺序，通常是先坡　小铁抹压抹一次，直至达到密实、平整、光滑。收面工作要　后底．最后浇筑压沿．这样．先浇的渠底混凝土板可作为　求作到表面平整光滑、无石子外露、无蜂窝麻面。收面应　渠坡浇筑时的支承，避免滑动变形，便于渠坡浇筑，施工　在混凝土浇筑完后。立即用原浆收面，不得另外在上面加浆。　时，多按伸缩缝分块浇筑。渠坡一般都是跳仓浇筑法浇筑　实践证明：上面加砂浆的办法．往往因与原浆配比不同，结　（即先浇单数块，后浇双数块），渠底有时也按顺序分块连　合不好，冬季受冻后，容易造成表层大量脱落，费料费Ｔ，　续浇筑。跳仓浇筑法的优点是已浇块与新浇块浇筑时间相　对工程无益。做好渠道衬砌混凝土的收面Ｔ作，可以降低　隔较长．已浇块已经凝同硬化．因此在新浇筑侧旁混凝土　糙率，提高过水能力，增强防渗效果，延长渠道使用时间。　时．其结构不会受到扰动：连续浇筑法则易扰动已浇而未　（５）混凝土拆模时问以不损坏成品混凝土为宜，拆　凝同的混凝土结构。渠底和压沿浇筑可按一定的方向连续　模后等混凝土达到初凝．然后进行养护。养护天数不得少　进行。同一块混凝土板浇筑不宜间歇，如因机械故障等原　于１４　ｄ。常用的养护方法是，在混凝土的表面覆盖湿草　因间歇，时间不宜超过（６Ｏ～９０）ｍｉｎ。具体浇筑工序如下：　帘、湿芦席。一般在正常气温下，混凝土浇筑后１２　ｈ左右，　（１）浇筑开始前应在精削后的渠床上安放钢模板并固　即应开始养护，养护的时间随水泥品种、气候条件的不同　定闭孔泡沫塑料伸缩缝。如果渠床干燥起土应首先洒水湿润，　而不同。如用普通硅酸盐水泥，至少养护（１０～１４）ｄ；用矿　以避免浇筑好的混凝土板因水分过度流失表面出现细裂纹。　渣水泥或有掺合料的水泥，则应养护（１４～２１）ｄ。养护过程　（２）浇筑用混凝土必须采用机械拌和，搅拌机容积　中应勤洒水，经常保持混凝土表面处于湿润状态。混凝土　不得小于０．４　ｍ３，拌和好的混凝土须用机动三轮车及时运　养护是保证和提高混凝土质量的重要环节，尤其是现浇　往浇筑现场。现场施Ｔ人员应严格控制混凝土水灰比和　混凝土板，一般结构较薄，外露面较大，水分吸收和蒸发　坍落度，必须保证混凝土标号不低于Ｃ２０，保证水泥用量。　较快，养护工作尤为重要，故应确定专人负责，切实做好　（３）混凝土运到浇筑现场后应及时流槽人仓，人工　混凝土的养护工作。　平仓．刮托刮平．平板振动器振捣。振动器振动顺序应从　下往上单方向振动，严禁过振、漏振。对于边角部位及钢　５结语　筋预埋件周围，应辅以人工捣同。人Ｔ捣同时，应定人、定　澧县澧阳平原灌区经过近几年的续建配套与节水改　工具，并明确丁作范围和职责，捣同程度以混凝土不再下　造，取得了很大成效，使得灌区灌溉条件得到改善，但同时也　沉、表面Ｈ｛浆为止。在保证质量的前提下，每块混凝土板　存在一些问题，建议运行管理单位进一步加强后期管理丁作。　的浇筑速度越快越好，否则．混凝土整平和收面工作不易　（收稿日期：２０１１—０２—１９）　，’，＇－●’＇●，，＇＇＇●ｌ＇，＇＇，＇，ｌ，ｌｌ，，＇，＇，，＇＇’，，＇＇＇，ｌ，＇’’ｌ，，＇，’，，’＇，＇ｌ，＇＇’，，，＇’，，，＇，’，ｌ，＇’，，，’，，，，’　（上接第ｌ０页）　使作用力不均匀。　（４）与孔平行的方向至少保证有一个自由面。　７结语　（５）施Ｔ中为安全起见，在膨胀剂搅拌与灌孔时，必　邵阳市大圳水库除险加同Ｔ程中的溢流坝面板钢筋　须佩带防护眼镜与橡胶手套。如选择膨胀剂型号不对或　混凝土拆除采用无声爆破技术，加快了施Ｔ进度，提前完　操作不当有可能喷孑Ｌ，故在灌浆后到裂纹发生前不得对　成了施＝ｌ＿＝计划任务．取得了显著的效果。通过这一＿１＝程的　孔口直视，以防万一发生喷孔时伤害眼睛。　实践证明：对今后施工作业条件受到限制、机械设备难以　（６）所用膨胀剂为一种碱性产品，对眼角膜有严重的　使片ｊ．且被爆破物离大坝及主要建筑物很近，炸药爆破影　腐蚀，如不慎接触过皮肤或眼睛，应立即用大量冷水冲洗。　响其安全的条件下．使用无声爆破技术进行钢筋混凝土　（７）无声膨胀剂应存放于干燥场所内，严禁受潮影　拆除是行之有效的。值得类似丁程施Ｔ推广。　响膨胀效果。　（收稿日期：２Ｏｌ１—０２—２３）　２１