摘要：某小水电站为节省投资,工程建设过程中一般都砌筑较多的浆砌石结构物,如浆砌石挡土墙、导水墙等。该类建筑物一般属于临建工程，运行时间短，施工简单、方便,在工程中应用广泛。尤其在许多中小型水电站中,该类建筑物在水库蓄水前需将其拆除,为不影响已建永久水工建筑物安全运行的各项技术指标,浆砌石挡墙在拆除过程中须严格控制其施工方法,如采用孔间微差控制爆破技术,既要满足工程安全、质量要求,又能获得良好的经济效益。
关键词：小型水电站；浆砌石；拆除；控制爆破
云南省某水电站首部枢纽工程在前期导流过程中,在靠近右岸坝肩的位置设计有浆砌石导流明渠，导流明渠采用M7.5浆砌石砌筑,导墙上游部分长34m, 高8.0m,距离右岸边坡3.0m,距离左岸公路40m。首部枢纽主体工程完工后，导流明渠采用混凝土重力坝进行封堵，上游延伸至库区的浆砌石挡墙完全尚失作用，并占据库容。经施工单位建议，并经设计、业主同意，将该导水墙拆除，并清理干净。由于汛期将至，水位抬高，为尽快完成浆砌石挡墙的拆除、清理工作，必须采用切实可行的方法和措施，将其一次拆除成功，满足挖掘机的挖装要求。因此，结合实际地形，经分析研究，决定采用控制拆除爆破方式进行拆除。
1、参数选择
1）、最小抵抗线
最小抵抗线W是拆除爆破的一个主要设计参数，通常W值应根据爆破体的材质、几何形状和尺寸、钻孔直径、要求破碎块径的大小或重量等因素综合考虑加以选定。在建筑物的拆除爆破中，一般选用的W值均在1m以下。在大体积建筑物中，对于浆砌石结构物，最小抵抗线W=(50～80)cm。若爆破后采用机械清渣时，W可取大值。在该工程的实际施工过程中，采用挖掘机清渣，因此最小抵抗线W=80cm。
2）、炮眼间距
通常完成一定的拆除爆破工程任务，是通过多炮孔爆破的共同作用实现的。炮眼间距a与最小抵抗线W成正比变化，其比值m=a/W是一个变数，是随W大小、爆破体材质和强度、结构类型、起爆方法和顺序、爆破后要求的破碎块度或要求保留部分的平整程度等因素而变化的。当m<l，即a<W时，爆后爆破体往往沿炮眼联线方向炸开，导致产生大块。因此，只有在要求切割出整齐轮廓线的光面切割爆破中，才取a值小于W，并且根据对切割面平整度的要求和材质强度，取a=（0.5～0.8）W。在其它情况下，为获得较好的破碎效果，一般均应取a值大于W。在满足施工要求和爆破安全的条件下，应力求选用较大的m值，因为a/m的比值越大，钻孔工作量则越少，可相应加快工程进度，亦可节省费用。对于浆砌石结构物,拆除爆破主爆孔间距a=(1.0～1.5)W。该工程实际爆破作业中,取a=100cm。
3）、炮眼排距
多排炮眼一次起爆时，排距b应略小于眼距a，根据材质情况和对破碎块度的要求，可取b=（0.6～0.9）a；多排炮眼逐排分段起爆时，考虑前排爆堆的影响，宜取b=（0.9～1.0）a。由于该工程浆砌石高,为多排炮眼逐排分段起爆,因此取b=90cm。
4）、炮眼深度
炮眼深度l也是影响拆除爆破效果的一个重要参数。合理的炮眼深度可避免出现冲炮或座炮，使炸药能量得到充分利用，保证良好的爆破效果。设计及施工过程中应尽可能避免炮眼方向与药包的最小抵抗线方向重合；其次，应使炮眼深度l大于最小抵抗线W，要确保炮眼装药后的净堵塞长度l1≥（1.1～1.2）W。当爆破体底部是临空面时，则孔底至临空面的距离E一般不应小于抵抗线W。对应于不同爆破体底部的边界条件，炮孔深度的最大值Lm可按下式确定：
Lm=CH
式中 H—设计爆除部分的高度（或厚度）；
C—边界条件系数，该浆砌石结构物背面是斜坡，既设计爆裂面位于变截面上，C=0.8～1.0；
在实际爆破设计过程中，每排炮孔深度依据炮孔所处位置的墙身厚度确定，既每排炮孔的设计孔深是不相同的；
2、单位用药量计算
单位用药量是拆除爆破中最重要的一个参数。影响q值的因素很多，其变化幅度也是很大的，在拆除爆破实践中，一般选用的W值均小于1m，当爆破体材质及强度和爆破方法及条件等其它因素完全相同的条件下，q值是随W值的大小而变化的；W值越小，q值越大，平均单位耗药量ΣQ/V也越高；W值越大，则q值和耗药量ΣQ/V值越小。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1）、光面切割爆破或多排炮孔布置中靠近临空面一排炮孔的药量计算：
q=KWaH
式中 q—单孔装药量，g/孔；
K—单位用药量，g/m3；
W—最小抵抗线，m；
a—炮孔间距，m；
H—爆破拆除高度，m；
2）、多排炮孔布置中间各排炮孔的药量计算：
q=KabH
式中 b—炮孔排距，m；
其余符号代表意义与上式相同。
利用上述公式以及已经确定的参数可确定每排炮孔中的装药量。
3、炮眼布置和装药结构
当设计参数W、a、b和l值及炮眼方向确定后，便可进行炮眼布置。炮眼布置的原则就是力求炮眼排列规则与整齐，使药包均匀地分布于爆破体中，以保证爆破后破碎的块度均匀或切割面平整。
前后排或上下排炮眼可布置成正方形或三角（梅花）形排列；若多排炮眼装药同时起爆时，采用三角形交错布眼方式有利于炮眼间的介质充分破碎。当需要满足爆破震动安全要求时，可采用微差起爆技术，逐排分段起爆（必要时可采取孔间微差爆破技术）。
拆除爆破的装药结构有不偶合与偶合两种。
当炮眼深度l≥1.5W时，则应设计分层装药，将计算出的单孔装药量分成二个或二个以上的药包，将分好的各个药包按一定间距绑扎在相应长度的导爆索上，药包之间填以堵塞物,并在起爆端安装一个非电雷管即可，然后将制作好的药包串装入炮眼并用炮泥加以封堵。
分层装药及药量分配的原则如下：
1）、当L=（1.5～2.6）W时,分成两个药包,两层装药；
2)、L=(2.6～3.7)W时,分成三个药包,三层装药；
3)、最上层药包中心至炮孔口的距离不小于W；
4)、相邻两层药包的中心间距Y为：
0.3L≤Y≤1.5W
5)、药量分配
两层装药:上层0.4q,下层0.6q；
三层装药:上层0.3q,中层0.3q,下层0.4q；
4、实际装药情况
依据上述分析，在实际施工中，拆除爆破共钻孔153个，耗费炸药116kg，拆除方量241m3，单位用药量为0.48kg/m3。
5、爆破结果
爆破前先取一段浆砌石进行爆破拆除试验，通过试验结果发现由于浆砌石砌筑工艺原因导致内部存在的缝隙对爆破效果影响较大，且有部分飞石出现。通过下述注意事项的方法进行优化，在主体浆砌石拆除过程中，一次爆破成功，大块率低、飞石范围小、满足安全、质量以及机械出渣的要求，达到预期的目标。
6、注意事项
1)、在浆砌石拆除爆破中,由于浆砌石砌筑过程中，砂浆不饱满，局部存在贯穿裂缝，对爆破效果影响较大。在实际施工中，炮孔钻设完成后，用黄土泥巴灌注孔身，尽量将缝隙堵塞，提高爆破效果。
2)、浆砌石倒塌侧已浇筑砼铺盖，为减小由于浆砌石倒塌形成的冲击力破坏铺盖砼，在爆破前，利用河道内的河砂铺设在浆砌石的倒塌区域，铺设厚度≥1m，形成弹性垫层。
3)、浆砌石距离大坝较近，在爆破前，人工将与大坝连接的浆砌石拆除。基础拆除宽度50cm，顶部宽度100cm，承“V”字型。形成隔离带，减小由于拆除区爆破对大坝的震动影响。
4）、爆破孔数量较多，应严格控制爆破单响药量，尽可能采取逐排起爆，为控制单响药量，也可采取孔间微差爆破，以减小爆破对周围建筑物的震动破坏。
5）、拆除爆破作业一般采用较为密集排列的小孔径炮眼和多点分散装药，对钻眼位置、药包位置及药量的准确度要求较高，因为这些因素都直接影响爆破效果和安全。为防飞石，须在浆砌石顶部覆盖草袋，形成防护屏障。
7、结束语
控制拆除爆破技术在水利工程、城市建筑等拆除中应用日益广泛。在小水电工程中，对需要拆除的临时建筑物，采用上述方法不仅对减轻工人的劳动强度，加快工程的施工进度和保证安全等方面起了重要作用，而且带来了较大的经济效益。
论文作者:贾海英
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/13
标签：炮眼论文; 药量论文; 药包论文; 排炮论文; 过程中论文; 间距论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第35期论文;