摘要：目前隨著我國病險水庫加固工程的進行，各個水庫加固項目工程中的拆除工作制約著整個工程的進度。與新建工程相比由于場地限制不僅施工難度大而且危險性高。采用爆破方法拆除速度快，但危及面廣，危險性較大。但運用得當會將縮短整個工程工期，并能確保整個工程的質(zhì)量、安全，且能降低工程成本。以朱莊水庫為例介紹溢流堰面爆破拆除工藝。
　　關鍵詞：溢流堰面混凝土,一次齊爆藥量,爆破線路,爆破信記號
　　一、工程概況： 
　　朱莊水庫位于海河流域子牙河水系滏陽河流域沙河干流上,壩址在邢臺市沙河市孔莊鄉(xiāng)朱莊村西，距邢臺市約35Km，是一座以防洪、灌溉為主，發(fā)電為輔的綜合利用的大（2）型水利樞紐工程，控制流域面積1220Km2，總庫容4.162億m3。
　　溢流壩布置在河床段，全長111m，分八、九、十共三個壩段，溢流堰堰型采用克一奧（II）型曲線，堰頂高243.0m,堰面上游坡比由1:0.25變至1:1，堰面下游以1:1的直線段與反弧段相接，反弧段由兩段圓弧組成，圓弧半徑分別為79.185m和21.961m，反弧段下游接平坎，平坎高程200.0m。堰體內(nèi)部為漿砌石，表層為混凝土，混凝土最小厚度為2.0m。
　　本次除險加固對溢流堰面混凝土拆除40cm，補強厚度為40cm,補強處理后溢流面曲線與原溢流面曲線相同。溢流面表層補強混混凝土內(nèi)新鋪設一層φ18鋼筋網(wǎng)，鋼筋間距20cm，混凝土保護層厚度為10cm（與原溢流面混凝土保護層厚度相同）。溢流面原鋼筋保留為一定長度的接頭，以保證與新鋪設溢流面表層溫度鋼筋網(wǎng)可靠焊接。
　　新、老混凝土之間采用錨筋進行聯(lián)結，錨筋采用梅花形布置，間距80cm，錨筋直徑為φ20，伸入老混凝土內(nèi)80cm，外露30cm，采用藥卷固劑全孔錨固，并與溢流面表層鋼筋網(wǎng)相互焊接。
　　為保證施工質(zhì)量及施工進度，溢流堰面混凝土工程采用爆破拆除，右側(cè)50米為發(fā)電站，左側(cè)為山體，溢流堰堰頂為閘門，兩側(cè)為閘墩，下游為一、二級消力池。
　　二、技術要求：
　　根據(jù)《水利水電工程爆破施工規(guī)范》要求，爆破拆除溢流壩面混凝土不得影響水庫大壩的安全。
　　根據(jù)《水利水電工程爆破施工規(guī)范》要求，這次爆破，在技術上我們決定從以下4個方面采取措施，確保大壩安全。
　　1、多打眼，少裝藥，勤放炮，放小炮。
　　2、接近閘門或壩體混凝墻施工時，采用松動爆破或光面爆破，必要時用風鎬剔除。
　　3、避免連續(xù)放炮，采用單獨放炮的原則，防止爆破振動與壩體發(fā)生共振。
　　4、接近水庫變電站爆破時，宜采取防護措施，防止飛石濺出，砸壞變電設備。
　　三、拆除施工的總體方案：
　　1、機械拆除方案
　　拆除40cm厚的鋼筋混凝土，用破碎錘可以破碎，該方法工效低。
　　2、爆破拆除方案
　　①采用密集炮眼，用塑料導爆管，大段別，大間隔，一次點火，多次響炮。該方法工效高，但爆破成本高。
　　②采用密集炮眼，用瞬發(fā)電雷管，分組爆破，分批點火，多次響炮，對壩體無影響。該方法施工煩鎖，但爆破成本低，宜采用。
　　四、爆破拆除設計方案：
　　溢流壩堰面鋼筋混凝土爆破，屬于基礎爆破范疇，但這次爆破技術要求高，既要按時完成拆除任務，又不能使壩體、閘墩、閘門、變配電設備等受到損害；既要確保爆破效果，又要達到各項技術要求，并不能增加成本。
　　權其利弊及經(jīng)濟，這次拆除爆破，我們決定采用松動爆破的方式，對溢流壩堰混凝土進行爆破。具體方法是：多打眼，少裝藥，勤放炮，放小炮。安全、快速、順利地完成這次爆破拆除任務。
　　五、設計爆破參數(shù)：
　　1、最小抵抗線：h=40cm
　　2、間距：a=30cm
　　3、列距：b=30cm
　　4、孔深：l=40cm
　　5、布孔形式：采用梅花型布置
　　6、單孔裝藥量：Q=f(qA+qV)
　　將f=1.15，q=20/0.4，A=0.3×0.4，q=150，V=0.3×0.4×0.3代入式①得：
　　 Q=1.15×（45/0.4×0.3×0.4+150×0.3×0.4×0.3）
　　=22g
　　由于是鋼筋混凝土，藥量須增加30%，其計算藥量為：
　　 Q=1.3×22=28.6g，取30g
　　大面積范圍爆破前，宜采用局部試爆，檢驗計算藥量的可行性。
　　六、設計一次齊爆藥量：
　　為防止壩體因爆破震動而受到損壞，每次放眼數(shù)量不超過10個，其一次齊爆藥量：Q=10×30g=0.3kg
　　七、量化一次齊爆藥量對壩體的影響
　　《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，一般建筑物和構筑物的爆破地震安全性應滿足地震安全速度的要求。主要類型的建筑物和構筑物地面質(zhì)點的安全振動速度規(guī)定如下：
　　土窯洞、土坯房、毛石房屋   1.0cm/s
　　一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物  2-3cm/s
　　鋼筋混凝土框架房屋    5cm/s
　　水工隧洞      10cm/s
　　交通隧洞      15cm/s
　　礦山巷道，圍巖不穩(wěn)定有良好支護  10cm/s
　　  圍巖中等穩(wěn)定有良好支護  20cm/s
　　  圍巖穩(wěn)定無支護   30cm/s
　　對于埋在地下的藥包爆炸時引起的地表質(zhì)點振動速度，采用薩道夫斯基公式計算：
　   (7-4)
　　式中：Q—總藥量或最大一段藥量，kg；
　　  R—測點或被保護物距爆破點的距離，m；
　　  v—測點處或被保護物處地面質(zhì)點的振動速度，cm/s；
　　K，α—與巖石性質(zhì)有關，由實測確定或參考以下值：
　　堅硬巖石 K=50—150  α=1.3—1.5
　　中硬巖石 K=150—250  α=1.5—1.8
　　軟巖  K=250—300  α=1.8—2.0
　　由安全震動速度亦可計算安全距離：
　　    (7-5)
　　應當指出，以上K、α的取值范圍，只是大概的經(jīng)驗值。對于在重要建筑物附近爆破或很大規(guī)模的爆破，應當通過實測確定準確的K、α值。
　　公式(7-4)只考慮了藥量Q、距離R及巖石性質(zhì)（K、α）三個因素。事實上，爆破類型不同對振速度有很大影響。例如，實測
　　表明，n=1.5的拋擲爆破比n=0.81的松動爆破所產(chǎn)生的平均振速降低4%—22%。
　　建筑物、構筑物拆除淺眼爆破與藥包埋置在地下（巖石中）的硐室或炮孔爆破相比有很大的區(qū)別，主要表現(xiàn)為一次起爆藥量少，藥包數(shù)目多；距離被保護建筑物近；炸藥一般裝在位于地面以上的梁、柱、墻之中，因而傳至基礎中時振動已大為減弱了。對于這種“近距離、小藥量”的爆破，建議使用以下修正公式計算地面質(zhì)點振速：
  (7-6)
　　式中，取K′=0.25~1.0，爆破體臨空面少時取大值，反之取小值。
　　影響質(zhì)點振速的因素除上述藥量Q、距離R、土巖性質(zhì)K、α及爆破類型外，還有以下幾個方面：
　　（1）炸藥性質(zhì)。低威力、低爆速炸藥震動效應明顯降低；
　　（2）藥包的分散程度。藥包越分散，震動效應越小；
　　（3）爆破點與測點的相對位置。地下或半埋式構筑物的爆破所產(chǎn)生的震動效應要明顯強于同等藥量的地上構筑物的爆破。高程高于藥包的測點振速要大于高程低于藥包的測點振速；
　　（4）排成直列的群藥包，其藥包中心線聯(lián)方向的振速比垂直藥包中心聯(lián)線方向低20%～45%左右；
　　（5）爆破體最小抵抗線方向的振速低于最小抵抗線的反方向；
　　（6）爆破體的臨空面每增加一個，其振速降10%~15%。
　　因此，在實際工程中，預計震動強度的大小，應綜合考慮各種因素。
　　拆除爆破除了必須有效地控制飛石和沖擊波外，還必須嚴格控制爆破振動，避免周圍建筑物和設備遭受破壞。實踐證明，爆破振動對建筑物的破壞，其影響因素是很復雜的，它與藥量、距離、地質(zhì)條件及建筑結構的動力特征等有關。在距爆源的距離、地質(zhì)條件和建筑結構的動力特征一定時，爆破振動強度主要與一次起爆的炸藥量有關，裝藥量越大，轉(zhuǎn)化的爆破地震波的能量越多，振動程度就越大。因此，為了確保大壩的絕對安全，必須限制一次起爆藥量。

                          
　　　由此可以看出，一次起爆10發(fā)裝藥，爆破震動對大壩無影響。
　　八、選擇爆破器材：
　　1、電雷管：選用同廠、同批次的電雷管，其阻值之差不得超過0.3Ω。
　　2、炸藥：選用優(yōu)質(zhì)乳化炸藥。
　　3、點火機：選用100發(fā)高能起爆器。
　　九、設計爆破線路：
　　由于每次放炮個數(shù)僅10發(fā)，故起爆線宜采用串聯(lián)線路。
　　十、規(guī)定爆破信記號
　　第一次信號——預告信號。所有與爆破無關人員應立即撤離到危險區(qū)以外，或撤至指定的安全地點。在危險區(qū)入口處應設立崗哨。
　　第二次信號——起爆信號。確認人員和設備全部撤離危險區(qū)，具備安全起爆條件時，方準發(fā)出起爆信號。根據(jù)起爆信號，準許起爆。
　　第三次信號——解除警戒信號。經(jīng)檢查人員檢查確認安全后，方準發(fā)出解除警戒信號。在未發(fā)出解除警戒信號之前，負責警戒的人員應堅守崗位，除爆破工作領導人批準的檢查人員外，不準任何人進入危險區(qū)內(nèi)。
　　結束語：通過上述爆破施工技術，在拆除過程中通過檢測，很好的控制了爆破對水庫各部位的危害程度，加快了施工進度。只有在正確的理論指導下、合理施工的基礎上，才能達到快、準、好、省的效果。不足之處敬請專家給予指正。