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工程实例:拉西瓦水电站静态爆破优化施工工艺

时间:2023-06-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:表8-29拉西瓦水电站不同参数静态爆破孔爆破效果表施工工艺。孔深按破碎岩石的厚度80%~90%进行控制。破碎剂从搅拌到装入孔内不能超过5min,时间过长,流动性及破碎效果将降低;垂直孔和倾斜孔装药,将配制好的药剂迅速装入到炮孔内,并确保药剂在孔内处于密实状态。对厚度大于1.5m的结构需要进行分层,分层高度为1.5~2.0m,围堰堰体断面及分层见图8-30。

工程实例:拉西瓦水电站静态爆破优化施工工艺

8.5.5.1 拉西瓦水电站孤石静态爆破

(1)工程概况。拉西瓦水电站位于青海省贵德县与贵南县交界的黄河干流上,是黄河上游龙—青河段规划的第二个大型水电站。2007年7月,左岸缆机平台上部F29冲沟下游侧边坡岩体产生局部滑塌,造成左岸缆机平台边坡等部位塌落块石堆积,并危及下部卸料平台、坝肩槽和17号坝段施工人员的安全。

考虑到常规爆破块石难免有爆破飞石,势必影响到下部主坝混凝土浇筑和其他作业人员的施工安全。采用静态爆破处理大块石具有无振动、无飞石、无烟尘等特点,因此,决定采用高效静态破碎剂施工。

拉西瓦水电站大部分岩石为中粗粒花岗岩,属坚硬岩石,静态爆破时要求炮孔的间距较小才能有较好的破碎效果。采用4种钻孔布置形式,分别为20cm×20cm、25cm×22cm、30cm×27cm、35cm×32cm,钻孔深度按需要破碎岩块厚度的80%~90%进行控制。拉西瓦水电站不同参数静态爆破孔爆破效果见表8-29。

表8-29 拉西瓦水电站不同参数静态爆破孔爆破效果表

(2)施工工艺

1)钻孔布置:布孔前首先要确定至少选择一个以上临空面,钻孔方向尽可能做到与临空面平行,同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。当采用静态爆破对孤石进行解爆时,其钻孔按“梅花形”布置,这种布孔方式更适合不规则的形状岩石。

2)钻孔:钻孔直径与破碎效果有直接关系。钻孔过小,不利于药剂充分发挥效力;钻孔太大,易造成冲孔。采用手风钻进行造孔,炮孔直径38~40mm。孔深按破碎岩石的厚度80%~90%进行控制。

3)装药:①准备工作;装药先确定气温、拌和水温度是否满足要求,静态破碎剂正常使用所要求的温度范围为0~45℃的气温条件,拌和水温度根据季节气温的高低适当调整;同时,应将炮孔内的余水和石粉吹洗干净,并准备好相应器具和防护用品。②搅拌;将高效静态破碎剂(HSCA)重量比为28%~35%的水倒入容器中,然后加入高效静态破碎剂,搅拌成稠度适中,具有流动性的均匀浆液,否则将影响静态破碎剂破裂效果;③装药;炮孔装药长度为孔深的100%;每次装填高效静态破碎剂都要测试天气温度、拌和水的温度是否符合静态破碎剂温度条件。灌装过程中,已经开始发生化学反应的药剂(冒气和温度快速上升)不允许装入孔内。破碎剂从搅拌到装入孔内不能超过5min,时间过长,流动性及破碎效果将降低;垂直孔和倾斜孔装药,将配制好的药剂迅速装入到炮孔内,并确保药剂在孔内处于密实状态。采用药卷装填炮孔时,应逐条装入逐条捣实。对于大块岩石宜采用“由上到下,从边向里,逐层破碎”的施工方式;水平孔和向上方向钻孔,可按5~10kg破碎剂中加水按水灰比0.30~0.33加入到容器内,把破碎剂拌至手捏能成团状,搓条塞入炮孔捣实。如果采用破碎剂袋装药剂,把袋装药剂放入装有洁净水中浸泡30~50s左右,药卷充分湿润而不冒气泡时,逐条装入炮孔中并捣实。垂直炮孔灌满后不必堵塞,水平与倾斜炮孔在装药后要堵塞孔口,以免破碎剂流出。

(3)爆破效果。拉西瓦水电站孤石破碎中累计完成孤石解爆21块,共计127m3,采用静态破碎剂施工方法简单、操作方便、使用安全、易管理。破碎剂破石具有无声、无振动、无飞石、无冲击波、无有毒有害残留物等特点。在拉西瓦水电站左岸缆机平台上部边坡局部岩石滑塌中应用静态破碎剂进行岩石破裂处理,保障了施工安全,避免了施工期间的相互干扰,加快了施工进度,取得了良好的效果。(www.xing528.com)

8.5.5.2 甲岩水电站混凝土围堰静态爆破拆除

(1)概况。甲岩水电站位于云南省绿劝县普渡河上,水电站装机容量240MW。该水电站厂区尾水围堰素混凝土结构。围堰顶宽0.7m,堰体底宽2.6m,堰底承台宽6.2m,高0.8m,围堰总高10m,总长36m。堰体为C20素混凝土结构,混凝土围堰拆除工程量为646m3,围堰两端与尾水上下游护岸混凝土墙连接。

(2)钻孔参数。采用分层机械钻孔,使用YT-28手风钻造孔,施工前需进行钻孔布置和分层拆除设计。对厚度大于1.5m的结构需要进行分层,分层高度为1.5~2.0m,围堰堰体断面及分层见图8-30。

图8-30 围堰堰体断面及分层图(单位:m)

钻孔孔径为32~40mm,外边孔距拆除部位的边界20cm,中间孔按20~40cm的间距梅花形布置,素混凝土孔深H按80%取值。第一层拆除平面布孔见图8-31。

图8-31 第一层拆除平面布孔示意图(单位:cm)

装入破碎剂前,应用高压风吹出孔内的积水和渣粉,用木杆缠棉纱将孔内存水吸干,确保破碎剂浆体均匀,稠度适中,否则将影响到静态破碎效果。

(3)装药工艺。主要步骤有:①破碎剂搅拌;先将搅拌水倒入容器中,然后缓缓加入破碎剂,用机械或手工搅拌成均匀的浆液,搅拌过程中严格控制拌和用水量(拌和用水量为破碎剂重量的28%~33%);②充填;充填作业采取直接灌入,搅拌好的浆液在15min内灌入孔内。施工中采取多个灌装小组同时作业,每小组由主副两名灌装手组成;各小组采取“同步操作,少拌勤装”的方式操作;③养生;灌孔完成后不用覆盖(冬季要覆盖),当裂缝出现后可用水浇灌裂缝,以加速发生膨胀压力的和裂缝的扩大;④机械辅助拆除;对已经产生裂缝和破碎的围堰结构,用挖掘机和风镐辅助拆除,并运离现场。

(4)拆除效果。甲岩水电站厂房尾水围堰紧临厂房,厂房正紧张进行机组安装和机电调试,为避免爆破振动影响,采用静态破碎剂拆除,共用7d时间完成围堰拆除。整个拆除过程中,灰尘小、无噪声、确保了水电站厂房的机组安装和机电调试,满足了工程进度和防振等安全要求,同时减小了对其他施工项目的干扰。静态破碎工艺作为爆破的重要补充,在特定条件下值得推广应用。

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