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摘要：金银台航电枢纽工程一期混凝土纵向围堰拆除爆破施工过程中，在完成爆破方案初步策划后，经过试爆，逐步掌握爆破对象的特性，不断对布孔方式、单耗、装药与堵塞结构等爆破参数和爆破网络进行优化调整，最终取得了较好的爆破效果。
关键词：混凝土纵向围堰拆除爆破；爆破试验；参数调整；
1 工程概况
金银台航电枢纽工程位于四川省阆中市河溪镇境内，是嘉陵江干流规划十六级电站中的第五个梯级。工程主要由船闸、闸坝厂房两大部分组成，其中闸坝厂房包括发电厂房、1孔冲砂闸、14孔泄洪闸和左、右岸挡水坝；共装机3台，单机容量40MW，电站总装机容量为120MW。闸坝厂房工程在修建过程中，按照河床式电站较为常用的明渠导流，分一、二两期建设施工。
2 爆破预期目标确定
在闸坝厂房一期项目完成后，需要在二期围堰内对一期C20混凝土纵向围堰进行拆除。围堰拆除长度为195m，混凝土工程量达9945m3；若采用挖掘机破碎，耗用时间长、成本较高，采用爆破拆除较为经济合理。一期混凝土纵向围堰与右侧已修建的闸坝建筑物较近，需严格控制飞石和地震波，确保已建建筑物的安全。遵循常规拆除爆破“多打眼、少装药、适度破坏”的原则，采取减弱松动爆破。此外，为方便装运，爆破后单块混凝土体积应小于0.6m3。
3 爆破方案策划
3.1 爆破总体规划
由于混凝土围堰内部拉模钢筋交错复杂，施工缝面较多，爆破效果难以把控。因此，需要进行爆破初步设计，开展生产性试验，掌握了合适的爆破参数后再进行大规模爆破作业。本工程为缩短施工时间、降低成本，决定采用大孔径、不分层、全断面一次性深孔爆破。
3.2 炮孔布置
在进行布孔设计时，需重点考虑最小抵抗线方向，应尽量做到炮孔最小抵抗线左右两边一致；若无法满足此条件时，尽量使最小抵抗线在炮孔左侧，且保证左右两侧抵抗线较接近为宜。由于混凝土围堰右侧底部墙踵区域是主爆孔不易破碎之处，需在墙踵处布置部分炮孔进行辅助破碎；经综合考虑，决定在横断面上布置（1号、2号）两列主爆孔、（3号）一列辅助孔。
一期纵向混凝土围堰自身强度不低且修建于坚硬、微风化岩石之上，按照常规爆破设计，对于坚硬岩体主爆孔钻孔深度应大于或等于台阶高度（即超过混凝土本身高度），但考虑到混凝土围堰与底部基岩并非为完整结合体，在炸药起爆后接触面很可能出现“漏气”现象，会严重影响爆破质量。因此，炮孔不穿透混凝土底部为宜，炮孔底部与混凝土底端保持50cm距离。
3.3 装药设计
采用CM315钻机进行钻孔，孔径为ф105mm；炸药采用2#岩石乳化炸药，密度为0.95g/cm3，选用直径ф90mm药卷。初步计算，若主爆孔采取孔内集中装药，必然会出现顶部堵塞段较长，顶部较大区域混凝土破碎效果差；因此，主爆孔孔内采取分段装药方式。
3.4 单响最大药量
4 施工注意事项
爆破网络中的雷管必须是同一厂家同批号产品；爆破网络中不得有死结，孔内不得有接头，孔外传爆雷管间保持足够的距离。孔内引出的导爆管需留有足够的长度，以防止孔内药包或堵塞体下沉而导致导爆管拉断。为防止雷管聚能穴产生的高速聚能射流提前切断尚未传爆的导爆管，应将起爆雷管及传爆雷管反向布置，即聚能穴指向与导爆管传爆方向相反的方向。雷管应捆绑在距离导爆管端头大于20cm的位置，导爆管均匀布置于雷管四周，并用胶布捆扎牢固。炮孔采用不含石块的潮湿黄土进行堵塞，孔内各堵塞段用炮棍轻轻捣紧，孔口50cm范围内用力捣紧，以确保最佳爆破效果。
在进行爆破网络敷设前，应停止施工区域内的其他一切作业，无关人员撤离至安全区域，以防止意外触发起爆雷管或传爆雷管引起早爆。
5 第一次试爆
5.1爆破参数
第一次试爆选取下游末端的15m长混凝土围堰进行生产性试验。1号和3号孔垂直钻孔、2号孔倾角为75°；主爆孔排距为2.8m，辅助孔排距为1.4m；炸药单耗取0.38kg/m3，炮孔布置及装药情况见图二和表1。
5.2爆破效果分析
爆破后基本无飞石，但混凝土块度较大，整体破碎效果不佳，尤其在围堰底部中间部分（高度约2.5m范围内）及顶部破碎效果较差。整体破碎效果不佳，可能是估算炸药单耗偏低，也可能是药包相对集中、距离药包中心较远部位难以得到破碎所致；围堰底部中间部分破碎效果不佳，可能是1号和2号主爆孔底部距离较大所致；顶部块度大，可能是炮孔两侧抵抗线相差较大或顶部堵塞段过长所致。
6 第二次试爆
6.1爆破参数
第二次试爆选取下游末端紧连第一次试爆点的第二个15m长混凝土围堰进行生产性试验。1号孔倾角为83°、2号孔倾角为75°、3号孔垂直钻孔；主爆孔排距为2.6m，辅助孔排距为1.2m；炸药单耗取0.43kg/m3，炮孔布置及装药情况见图三和表2。
6.2爆破效果分析
爆破后混凝土整体破碎效果较好，各部位混凝土块基本小于0.6m3；但产生较多飞石，最大块直径约20cm，飞石覆盖范围约40m。通过第二次试爆的情况来看，飞石较多可能是估算炸药单耗偏高所致；各部位混凝土破碎较好，说明主爆孔分四段装药、1号主爆孔倾斜角度调整后爆破效果显著。
7 最终爆破情况
7.1爆破参数
在经过第一次和第二次试爆后，基本可以推断出较为合适的炸药单耗、炮孔布置方式、装药量和堵塞长度等爆破参数。在剩余165m长混凝土围堰最终爆破时，采用如下爆破参数：1号孔倾角为83°、2号孔倾角为75°、3号孔垂直钻孔；主爆孔排距为2.4m，辅助孔排距为1.2m；炸药单耗取0.41kg/m3，炮孔布置及装药情况见图四和表3。
7.2爆破效果分析
混凝土围堰爆破后整体破碎效果较好，微差挤压效果显著，各部位混凝土块基本小于0.5m3；仅有几块零星飞石，最大块直径小于20cm，飞石覆盖范围控制在15m以内；爆破地震波也得到可靠控制，周围建筑物未受任何损伤。
8 结束语
拆除爆破为工程爆破领域中技术含量较高、实施难度较大的一种工程技术，在工程建设中应用广泛。在进行拆除爆破施工时，由于影响爆破质量的因素较多，一般情况下很难凭经验直接确定爆破对象较为适宜的相关参数；往往需要先进行初步爆破设计，在对数次试爆后的效果进行深入分析，逐步掌握爆破对象的特性，不断对布孔方式、炸药单耗、装药与堵塞结构等爆破参数和爆破网络进行优化调整，最终才能取得较好的爆破效果。
论文作者:但展鹏
论文发表刊物:《防护工程》2019年9期
论文发表时间:2019/8/2
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