45棧橋下游彈性地基梁開挖控制爆破

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1、工程概述

   ▽45棧橋位于三峽水利樞紐工程泄洪壩段1～23^#壩段下游，棧橋中心線20十123.5，上下游軌距13.5m，是泄洪壩段澆筑過程中十分重要的臨建工程之一。我公司主要承擔泄14^#壩段以右的土建部分的施工，1999年3月份已將40十012.5樁號以右部位開挖并澆筑完畢，在施工49十850.5～49十010.5段時由于2^#塔帶機的臨時供料線的投產(chǎn)運行、施工受到影響，而此段的地面高程均在41.2m，主要為強風化下限及弱風化巖層，設(shè)計要求開挖至▽40.0m，需進行爆破作業(yè)、在施工過程中采用了嚴格的控制爆破技術(shù)，安全成功地完成了此區(qū)段的開控施工。     2、基本條件 　?爆破區(qū)地形見爆破區(qū)平面圖(圖1)。中心爆破區(qū)緊鄰泄洪14^#、15^#壩段，爆破區(qū)中心線上游10m有已澆的C5、C6兩個▽45棧橋混凝土立柱，下游12m?46有變壓器1臺，下游10m為2^#臨時供料線的受料斗及操作室，爆破區(qū)左側(cè)為已澆的?45棧橋混凝土彈性地基粱，上游63m為位于泄14^#壩段中塊的2^#塔帶機，2^#臨時供料皮帶橫跨爆破區(qū)，距離地面高度5～6m。 　?由上述周邊條件可知，要確保已澆混凝土和重要施工設(shè)備的安全，爆破時必須嚴格控制爆破震動和飛石，因此，在施工過程中采用了如下的控制爆破技術(shù)。 圖1爆破區(qū)平面圖     3、爆破基本參數(shù)     受現(xiàn)場地形、地質(zhì)條件的影響，主要采用手風鉆鉆孔、淺孔爆破的施工方法，具體爆破參數(shù)為：     鉆孔直徑：φ42mm；     鉆孔孔深：1.2m；     鉆孔角度：90⁰；鉆孔間排距：0.5m×0.5m，梅花形布孔；     裝藥直徑：φ32mm；炸藥品種：一級巖石乳化炸藥；     堵塞長度：1.0m。     4、爆破飛石控制     由于爆破區(qū)上空5m即為混凝土臨時供料線皮帶及桁架，因此必須確保爆破時無飛石保證該設(shè)備的安全，一旦出現(xiàn)問題，必將影響到壩體混凝土的澆筑，造成嚴重的后果。     4.1　防護結(jié)構(gòu)的選擇     常用的飛石防護手段主要采用炮區(qū)覆蓋和防護對象的覆蓋，在本次爆破作業(yè)中，由于防護對象距離爆破區(qū)太近，要確保安全，只能采用主動覆蓋(覆蓋爆破區(qū))為主，同時對防護對象加以覆蓋以增加安全系數(shù)。 　?常用的爆破防護覆蓋方式按其構(gòu)造有擋板式、拱式或殼體式、鏈式或網(wǎng)式、填方式等。鏈網(wǎng)式覆蓋架設(shè)簡單、重量輕，但不能完全排除塊石飛散的可能；檔板式覆蓋可以完全排除爆破時塊石的飛散，但架設(shè)和爆破后拆除工作量較大。由于炮區(qū)的面積較大，為節(jié)省工作量，降低工程成本。就地取材，決定采用竹跳板和編織袋風化砂進行覆蓋，根據(jù)各種防護方法對覆蓋物重量的要求采用了如下的防護結(jié)構(gòu)(見圖2)，該結(jié)構(gòu)綜合了鏈網(wǎng)式覆蓋和擋板式覆蓋的優(yōu)點，具有防護工程量最省，且能安全控制無飛石的優(yōu)點。 　?如圖2中所示，在爆破區(qū)上空30cm處先鋪一層竹跳板，竹跳板采用鐵絲相互穿連在一起，形成鐵絲竹跳板層(用編織袋架空該層)，對形成的飛石起到緩沖和初步防護作用，竹跳板以上借縫砌筑編織袋裝風化砂，風化砂中嚴禁合有小塊石。 圖2防護結(jié)構(gòu)斷面圖     4.2　編織袋砌筑厚度的確定     單位面積覆蓋物重量P_覆=KWγ（kg/m）     式中?K—取決于覆蓋結(jié)構(gòu)類型的系數(shù)，在爆破段表面以上架設(shè)的擋板式覆蓋時，K=0.25；     W—松動巖石的設(shè)計深度，本次爆破W＝1.2m；     γ—巖石密度，本次爆破巖石密度為2400kg/m³。     經(jīng)計算P_覆=720kg/m²     覆蓋厚度取h＝P_覆/ρ_風＝725/1600=0.45m，取h=0.5m(式中ρ_風為風化砂密度，取1600kg/m³)。     每次爆破后要求立即對防護材料進行回收，以便再次利用，主要防護對象上綁扎成鋪蓋竹跳板進行防護。     5、爆破振動控制     距離爆破區(qū)最近的新澆混凝土是爆破區(qū)上游的 C5、C6混凝土立柱，澆筑齡期7～28天，距離爆破區(qū)10～15m，根據(jù)監(jiān)理對安全質(zhì)點振速的控制要求，要求起爆時混凝土質(zhì)點振速控制在3.0～5.0cm/s，根據(jù)武漢水利電力大學在臨時船閘觀測得出的經(jīng)驗公式。按Q=（υ/32.1）^3/1.12×R³確定最大單響藥量。     經(jīng)計算Q＝3.7～12kg。     為減少每次防護工作量，并充分利用混凝土的后期強度不斷增長的特性，將整個爆破區(qū)分3次先后爆破，先爆破距離混凝土C5、C6立柱較遠的部位，后期爆破距離較近的部位。采用毫秒微差塑料導(dǎo)爆后起爆，采用MS₁～MS₁₀段導(dǎo)爆管，控制每段導(dǎo)爆后起爆孔數(shù)不超過20個孔，最大單響藥量不超過3.0kg。     6、爆破效果     在進行了嚴格的分段聯(lián)網(wǎng)和防護以后，對爆破區(qū)進行了三次爆破，每次爆破時在附近觀察均末發(fā)現(xiàn)有飛石逸出，震動感較輕。爆后觀察防護結(jié)構(gòu)，基本未發(fā)生大的破壞，局部風化砂袋有翻動現(xiàn)象，周圍設(shè)施、設(shè)備沒有遭到飛石破壞，爆破后能運行完好如初。達到了預(yù)期的目的。