1.工程概况
谟武水电站位于福建省顺昌县境内,为坝后厂房结构型式,装机容量30MW。电站分两期施工。I期工程建成后,Ⅱ期围堰承担临时挡水发电和保障Ⅱ期工程施工的任务。
根据1996 年过流的要求,并兼顾电站利用汛期丰水季节多发电的经济利益,上游围堰分两层(上层3.0m、下层5.5m)于汛期前后爆破拆除。拆除顺序为:下游纵向围堰→上游围堰上层→上游围堰下层。拆除混凝土量为6765m3。
本次围堰爆破拆除的特点是:①距建筑物近。上游围堰距闸坝底板最近为3.5m;导航桥横跨围堰,4号导航墩与围堰连成一体,仅用3cm厚松木和两层油毡分隔。②堰体结构不均匀。围堰为C10 素混凝土,浇筑时每15m 分缝施工,用毛竹搭架(约1.5m×1.5m)并直接浇在堰体内,中间部位不均匀地埋有毛石,振捣质量较差。
2.爆破参数
(1)钻孔直径。结合围堰工作面宽度,选用手风钻和Atlas 液压钻两种钻机进行钻孔。上游围堰上层采用手风钻钻孔,孔径为45mm,上游围堰下层和下游围堰采用Atlas钻机钻孔,孔径为75mm。
由于大体积重力式混凝土围堰浇筑施工时,往往仅注意防止两侧面的漏水,通常在中间部位埋设大量毛石,混凝土难以振实,造成堰体中间部位出现松散混凝土和空洞现象;毛竹支架和模板的钢筋拉条分布不规则,钻孔时难以回避,容易卡钻或成为废孔。谟武电站上游围堰钻孔时,处理卡钻的时间占钻孔工期的45%。
(2)孔深与超深。上游围堰上层的孔深为3.5m,超深为0.5m;上游围堰下层的孔深为5.8m,超深为1.8m;下游围堰孔深为5.3m,超深0.5m。在实际施工过程中发现,在埋设毛石较多的围堰中钻孔,钻屑在孔内成泥浆状,吹孔效果差,使得实际深度达不到设计要求。因此需适当加大超深。
(3)装药结构。采用连续和不连续两种装药结构,孔内采用导爆索和MS10段毫秒雷管引爆,孔内积水对装药浮力增加了炸药入孔难度,孔底泥浆状钻屑阻力更大;将塑料袋、炸药、导爆索、雷管用黑胶布绑扎在宽1.5~2.5cm的毛竹片上,连续装入孔内。根据施工经验,对于φ75mm炮孔,使用φ55mm×357mm药卷装药更为顺利。
(4)堵塞。堵塞长度比排距长40~60cm,距建筑物近处取大值。因为孔内有水,堵塞时先用水泥袋纸塞紧,再用粗砂,顶部40cm用黄泥土捣实。(www.xing528.com)
3.起爆网路
围堰爆破采用塑料导爆管接力式起爆网路,每个接力点均用两发雷管,孔间用MS2段雷管、排间用MS5 段雷管。上游围堰上层爆破网路最复杂,共分163 段,从中间起爆点向左右两个方向同时传爆,最大累计延时达1778ms。
4.爆破效果
1996 年4月、10月先后进行了三次爆破,圆满完成了上游围堰上下层和下游围堰的拆除爆破工作。爆破飞石最大距离30m,爆渣大量抛向先爆方向,大块直径为1.5~2.0m均出现在堵塞段,是堵塞长度偏大所致。导航桥左段呈松动状,对4号导航墩和导航桥未产生任何破坏影响。
上游围堰上层爆破时,右边孔底与浇筑层缝相吻合段底面非常完整;左段底面在上游侧出现一个向下的小斜面,缩小了下层钻进工作面的宽度。因为上游为直面,第一排孔上下最小抵抗线一致,不存在夹制作用,才造成这种向下拉裂现象。
上游围堰下层爆破底面高程与设计要求基本相符,上游直面侧略有超深,下游斜面局部留有约30cm的混凝土坎。
经监测,实测振动速度小于安全控制标准,并得到如下经验公式。
通过预裂缝衰减时质点振动速度:
未通过预裂缝衰减时质点振动速度:
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