45栈桥下游弹性地基梁开挖控制爆破

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1、工程概述

   ▽45栈桥位于三峡水利枢纽工程泄洪坝段1～23^#坝段下游，栈桥中心线20十123.5，上下游轨距13.5m，是泄洪坝段浇筑过程中十分重要的临建工程之一。我公司主要承担泄14^#坝段以右的土建部分的施工，1999年3月份已将40十012.5桩号以右部位开挖并浇筑完毕，在施工49十850.5～49十010.5段时由于2^#塔带机的临时供料线的投产运行、施工受到影响，而此段的地面高程均在41.2m，主要为强风化下限及弱风化岩层，设计要求开挖至▽40.0m，需进行爆破作业、在施工过程中采用了严格的控制爆破技术，安全成功地完成了此区段的开控施工。     2、基本条件 　?爆破区地形见爆破区平面图(图1)。中心爆破区紧邻泄洪14^#、15^#坝段，爆破区中心线上游10m有已浇的C5、C6两个▽45栈桥混凝土立柱，下游12m?46有变压器1台，下游10m为2^#临时供料线的受料斗及操作室，爆破区左侧为已浇的?45栈桥混凝土弹性地基粱，上游63m为位于泄14^#坝段中块的2^#塔带机，2^#临时供料皮带横跨爆破区，距离地面高度5～6m。 　?由上述周边条件可知，要确保已浇混凝土和重要施工设备的安全，爆破时必须严格控制爆破震动和飞石，因此，在施工过程中采用了如下的控制爆破技术。 图1爆破区平面图     3、爆破基本参数     受现场地形、地质条件的影响，主要采用手风钻钻孔、浅孔爆破的施工方法，具体爆破参数为：     钻孔直径：φ42mm；     钻孔孔深：1.2m；     钻孔角度：90⁰；钻孔间排距：0.5m×0.5m，梅花形布孔；     装药直径：φ32mm；炸药品种：一级岩石乳化炸药；     堵塞长度：1.0m。     4、爆破飞石控制     由于爆破区上空5m即为混凝土临时供料线皮带及桁架，因此必须确保爆破时无飞石保证该设备的安全，一旦出现问题，必将影响到坝体混凝土的浇筑，造成严重的后果。     4.1　防护结构的选择     常用的飞石防护手段主要采用炮区覆盖和防护对象的覆盖，在本次爆破作业中，由于防护对象距离爆破区太近，要确保安全，只能采用主动覆盖(覆盖爆破区)为主，同时对防护对象加以覆盖以增加安全系数。 　?常用的爆破防护覆盖方式按其构造有挡板式、拱式或壳体式、链式或网式、填方式等。链网式覆盖架设简单、重量轻，但不能完全排除块石飞散的可能；档板式覆盖可以完全排除爆破时块石的飞散，但架设和爆破后拆除工作量较大。由于炮区的面积较大，为节省工作量，降低工程成本。就地取材，决定采用竹跳板和编织袋风化砂进行覆盖，根据各种防护方法对覆盖物重量的要求采用了如下的防护结构(见图2)，该结构综合了链网式覆盖和挡板式覆盖的优点，具有防护工程量最省，且能安全控制无飞石的优点。 　?如图2中所示，在爆破区上空30cm处先铺一层竹跳板，竹跳板采用铁丝相互穿连在一起，形成铁丝竹跳板层(用编织袋架空该层)，对形成的飞石起到缓冲和初步防护作用，竹跳板以上借缝砌筑编织袋装风化砂，风化砂中严禁合有小块石。 图2防护结构断面图     4.2　编织袋砌筑厚度的确定     单位面积覆盖物重量P_覆=KWγ（kg/m）     式中?K—取决于覆盖结构类型的系数，在爆破段表面以上架设的挡板式覆盖时，K=0.25；     W—松动岩石的设计深度，本次爆破W＝1.2m；     γ—岩石密度，本次爆破岩石密度为2400kg/m³。     经计算P_覆=720kg/m²     覆盖厚度取h＝P_覆/ρ_风＝725/1600=0.45m，取h=0.5m(式中ρ_风为风化砂密度，取1600kg/m³)。     每次爆破后要求立即对防护材料进行回收，以便再次利用，主要防护对象上绑扎成铺盖竹跳板进行防护。     5、爆破振动控制     距离爆破区最近的新浇混凝土是爆破区上游的 C5、C6混凝土立柱，浇筑龄期7～28天，距离爆破区10～15m，根据监理对安全质点振速的控制要求，要求起爆时混凝土质点振速控制在3.0～5.0cm/s，根据武汉水利电力大学在临时船闸观测得出的经验公式。按Q=（υ/32.1）^3/1.12×R³确定最大单响药量。     经计算Q＝3.7～12kg。     为减少每次防护工作量，并充分利用混凝土的后期强度不断增长的特性，将整个爆破区分3次先后爆破，先爆破距离混凝土C5、C6立柱较远的部位，后期爆破距离较近的部位。采用毫秒微差塑料导爆后起爆，采用MS₁～MS₁₀段导爆管，控制每段导爆后起爆孔数不超过20个孔，最大单响药量不超过3.0kg。     6、爆破效果     在进行了严格的分段联网和防护以后，对爆破区进行了三次爆破，每次爆破时在附近观察均末发现有飞石逸出，震动感较轻。爆后观察防护结构，基本未发生大的破坏，局部风化砂袋有翻动现象，周围设施、设备没有遭到飞石破坏，爆破后能运行完好如初。达到了预期的目的。