實例浙江省舟山永躍船舶修造廠30萬噸級+10萬噸級船塢復合圍堰拆除爆破
川渝拆除17713551981(浙江省高能爆破工程有限公司,舟山市大昌建筑安裝工程有限公司)
1)工程概況
舟山永躍船舶修造廠30萬噸級十10萬噸級船塢復合圍堰位于舟山市普陀區馬峙島西南側海岸,30萬噸級船塢圍堰和10萬噸級船塢圍堰連為一體,全長170m。30萬噸級船塢圍堰拆除高度為13.8m,10萬噸級船塢圍堰拆除高度為12.0m,總拆除工程量為3.5萬m3。
圍堰南面朝海,北面為鋼筋混凝土結構船塢,由于受自然條件的限制,所建圍堰與塢體結枃較近待拆除的圍堰北面與鋼筋混凝土結構塢體底板最近距離僅3m,上部最近距離為6m;圍堰西端爆破點距碼頭的最近距離為65m,護岸約4m。爆破周圍環境平面圖如圖17-4所示。
圖17-4爆破周圍環境平面圖(尺寸單位:m)
待拆復合圍堰由巖坎和人工圍堰兩大部分組成。人工圍堰結構多變,巖坎高低起伏,地形、地質條件復雜。當水深大于3m時,其結構為樁基承臺式圍堰,樁基由鋼筋混凝土灌注樁和滿堂紅水泥攪拌樁組成;臺為0.6m厚的鋼筋混凝土。當水深小于3m時,-1.0m以下為毛石混凝土和麻袋混凝土,-1.0m以上為混凝土夾心漿砌片石擋水墻。詳圖示于圖17-5和圖17-6。
圖17-5小塢人工圍堰結構斷面圖(尺寸單位:m)
圖17-6巖坎段結構斷面圖(尺寸單位:mm)
2)爆破方案的確定
根據對四種爆破方案(分段分層水下鉆孔爆破;分次爆破,先爆小圍堰后爆大圍堰;修復圍堰缺口,抽干塢內水后一次爆破拆除;全部一次爆破拆除方案)的比較,最后選定第四種“全部次爆破拆除方案”,即圍堰兩面充水,為保證鉆孔作業不受潮汛和風浪的影響,保證作業的連續性,用鋼管腳手架在圍堰上搭建鉆孔平臺;為減少大塊,變圍堰內側“剝皮處理”為斜孔,同主炮孔_起爆破;為確保防護效果,減輕水下防護施工難度,加快水中防護施工速度,水中防護以沙袋和土工布吊袋為主,水上防護以竹笆為主。鉆孔、防護和裝藥結束后一次爆破拆除。該方案雖然增加了施工難度,但仍可實施,在保證工期和工程投資變化不大的前提下,可保證施工安全、塢體結構安全和良好的爆破效果。
3)爆破參數
(1)承臺板
孔網參數:60cm×60cm;孔徑:38mm;孔深:40cm;炸藥單耗:K=1200g/m3;單孔藥量q=100
(2)漿砌石
中間布一排炮孔,孔距1.5m,孔徑115mm,孔深:灌注樁圍堰段取3.5m,其余6.5m。灌注樁段漿砌石的炸藥單耗K=600g/m3,單孔藥量q=6kg。底部加強裝藥,藥卷直徑95mm,裝藥長度30cm;上部藥卷直徑φ=32mm。巖坎段漿砌石的炸藥單耗K=700g/m3,單孔藥量q=25.5kg。底部加強裝藥,藥卷直徑中=95mm,裝藥長度1.8m;間隔填塞后,上部藥卷直徑φ=70mm
(3)主炮孔
孔網參數:2.5m×2m,3m×2.5m;孔徑:115mm。
灌注樁圍堰段由于鉆孔、成孔困難,所有灌注樁均布炮孔,孔距為2~3m,其余仍按2.5m×2m的孔網參數布孔。
(4)斜孔
孔徑115mm,孔距2.5m,最小抵抗線W=1.5~2.0m;孔深10~13m,傾角70°~82°,炸藥單耗K=1200g/m3,單孔藥量q=18kg。
4)起爆網路
實際總孔數1405個,其中深孔570個,淺孔635個。采用非電導爆管起爆網路
(1)設計原則
①減小爆破振動速度,控制一次起爆最大藥量。由于在距塢墩較近處的炮孔單孔藥量偏大,故采用一孔兩響,分段裝藥,底部藥包先爆,上部藥包遲后25ms再爆。
②采用ⅴ形起爆順序,從外向內,從中間向兩側逐孔起爆。
(2)起爆網路設計
承臺板淺孔裝MS12段雷管,主炮孔裝澳瑞凱600ms延期雷管。起爆網路以主炮孔為主線,承臺板淺孔用MS3段雷管接力和附近的主炮孔一起起爆。漿砌石輔助孔和相近主炮孔起起爆。除Ⅴ形缺口處一側及局部用MS2段接力外,其余孔間用MS3段雷管接力,排間用MS5段雷管接力。為提高網路的可靠性并減少延期誤差,排與排之間再用MS5段雷管進行兩次橋接。間隔裝藥的炮孔上層藥包用MS2雷管接力后與底部藥包一起接入主網路。為避免重段,局部需借助MS9段雷管予以調整。起爆網路的連接模式示于圖17-7~圖17-9.
圖17-9淺孔連接模式
5)水中安全防護
(1)爆破所產生的有害效應
在圍堰拆除爆破中,因爆破產生的危害有:爆破振動、爆破飛石、水中沖擊波和爆破所產生的涌浪等
(2)水中安全防護措施
①塢門底板及門檻花崗巖貼面的防護采用沙袋覆蓋。
②塢墩正面、側面及塢門兩側花崗巖貼面的防護以水面為界分為兩部分:水面以下到底板沙袋覆蓋層采用懸掛土工布吊袋和沙袋覆蓋防護,主要防止空氣沖擊波;水面以上到塢墩頂部采用雙層竹笆的鋼管架,用以防止飛石。
③塢墩頂部的防護在頂部漏空部位先用枕木覆蓋,再在上面加蓋雙層竹笆,其余部分直接用竹笆覆蓋,
④水泵房進水口及圍堰內側坡面的防護用沙袋、槽鋼加沙袋覆蓋。為消減水中沖擊波,在防護體與爆源之間設兩道氣泡帷幕
6)技術點評
(1)舟山永躍船舶修造廠30萬噸級十10萬噸級船塢復合圍堰爆破在國內同類拆除爆破中是規模最大、結構最復雜、保護物距離最近的一項爆破工程,它的成功爆破為復合圍堰爆破拆除提供了設計、施工經驗。
(②)為保證距爆區僅3m的船塢塢墩,確保塢墩底板安全和塢門及門檻花崗巖貼面不受損害而實施的水中防護措施具有創新性。工程實踐表明,其防護措施是成功的,具有廣泛的實用價值。
(3)根據復合圍堰結構不同,調整了爆破參數,保證了爆破質量,保護∫周圍建(構)筑物的安全,其技術數據可供類似工程參考。
(4)針對爆破工程要求,對起爆網路進行了精心設計,采取了合理的起爆順序、炮孔位置的安排、起爆時段中炸藥能量平衡分配、單孔藥量控制等有效措施,確保了安全準爆,不僅對該工程降低爆破振動提供了可靠的保證,也豐富了起爆網路設計思路。
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