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一大型水利渡槽水压爆破拆除设计与施工 中铁二十三局集团有限公司 袁 松 各位领导、各位专家、同志们： 我代表中铁二十三局集团有限公司，在这次中国铁建工程爆破经验交流会上介绍“一大型渡槽水压爆破拆除”的经验。 1 工程任务来源 湖北省大悟县是全国有名的贫困县，为脱贫致富，将在县城郊建设经济技术开发区。该区域有一大型渡槽，必须先将其拆除才能建设厂房。该渡槽不但长而且高，钢筋混凝土结构十分坚固。拆除这座大型渡槽可不是一件容易的事，必须是专业爆破队伍才能胜任。为此，县政府与多家爆破拆除单位联系商谈，都因拆除费用过高、县政府财力不足而告吹。 我们中铁二十三局集团石武铁路客运专线湖北段TJI标项目经理部坐落于大悟县城，因为征地拆迁而经常与县政府打交道。为了铁路建设必须与当地政府搞好关系，这不必说，在座的各位比我还明白。县政府把渡槽爆破这一困难请求我们无私帮助解决。谈何容易，我们从来没搞过这么大型建筑的爆破拆除。走在马路上有时看到醒目的标语：“有困难，找警察”，我们在工程爆破方面有困难，只好找咱们中国铁建系统的全国著名爆破专家——何广沂教授。在他的指导下，很安全、很顺利、很迅速、很经济地完成了渡槽爆破拆除任务。县政府非常满意，十分感激我们为其所做的工作。我们与地方的关系更和谐、更密切了，施工环境更好了。 这座大型渡槽为什么会拆除得这么安全、这么顺利、这么迅速、这么经济呢?那是因为我们采取了行之有效的新技术——“水压爆破法”。 下面，我将重点介绍水压爆破拆除渡槽的设计与施工。 2 工程概况 湖北省大悟县郊外有一20世纪70年代修建的大型水利渡槽，现因建设经济开发区需爆破拆除。该渡槽由三部分组成：地面以下为墩身基础，地面以上为墩身，墩顶以上为过水槽。爆破拆除仅限于墩身和过水槽。该渡槽全长为221m，有18座墩，跨间距为13m，墩身高10～24m不等，墩身水平截面为椭圆形空心，接近地面的椭圆空心长3.50m，宽1.50m，墩身与地面约成80°夹角逐渐上升到墩顶帽，顶帽椭圆空心宽度为1.5m，墩身与顶帽壁厚0.2m，墩身为素混凝土结构，顶帽为钢筋混凝土。在墩身内从地面起每升高2m处为两根水平横梁，横梁截面为0.2m×0.2m，长1.5m，为钢筋混凝土结构。墩身顶部为过水槽，其形状为“U”型，过水槽流水截面为2.15m×2.30m，壁厚0.2m，为钢筋混凝土结构，过水槽搭接在墩身顶帽上，与顶帽接触的宽度为0.95m。该渡槽结构尺寸如图1所示，墩身截面尺寸如图2所示。在墩身从地面起有一高1.5m、宽1m的开口洞门。该洞门以及墩身内的横梁为当时施工需要所设计的，毋须在墩身外架设施工排架。 该渡槽附近无密集的房屋与各种设施，仅渡槽一端的一侧15m处有几户人家，房屋年久失修；渡槽另一端与柏油路成立交，是交通要道，爆破拆除要求不能使房屋及柏油路面受损坏。 图1 渡槽纵断面尺寸及药包分布 图2 墩身水平截面尺寸及药包分布 3 渡槽拆除爆破方案的选择 该渡槽爆破拆除要求18座墩全部炸倒，过水槽全部落在地面上，爆破后支离破裂的墩身与过水槽，人工或机械进一步破碎后清除。要特别指出的是，由于渡槽高而长，拆除工程量大、而作业人员又少，并充分注意到爆破时炸药不能在现场过夜，经研究决定18座墩身将逐个炸倒，并非一次全部炸倒，爆破每座墩身使其两侧的过水槽塌落到地为目的。为实现这一目标，而避免出现“丫”形情况（即墩身垂直立在地面上，而两侧的过水槽成“V”字形仍搭在墩顶帽上），从墩身跨距为13m、两个墩顶帽边缘与边缘间距为11.1m（过水槽搭在墩顶帽宽度为0.95m）的几何关系，墩身从地面起必须炸掉约7m高度（计算从略）才能达到目的。 针对墩身结构特征，水压爆破法优越于炮孔爆破法。 （1）炮孔法是对各种建筑物爆破拆除的基本方法，但对该渡槽墩身爆破拆除不宜采用，其原因是墩身壁厚仅0.2m，按照炮孔法炮孔布置原则，需在墩身高约7m的范围之内打几百个炮孔，不但费工费时，而且爆破器材用量大、成本高。 （2）鉴于该渡槽墩身为簿壁结构，就地取水容易，很适合水压爆破。水压爆破与炮孔法相比，不但节省大量的爆破器材，而且施工简便、速度快。 4 水压爆破方案 对于该渡槽墩身水压爆破设计，重点是药量计算、药包分布和注水高度等。 4.1 药量计算 该渡槽墩身从地面起高2m的截面尺寸如图2所示，可把这个截面分为3个等圆，只不过中间圆要与两边的圆交叉，每个圆半径为0.75m。对于圆形结构，其药量计算经验公式为： Q=CA 式中：Q为所需药量，g；C为装药系数，取C为0.05×1.66；A为结构内水平截面积，A＝752πcm2。 代入式中可得Q＝1466g，3个圆合计装药为1466×3＝4.4kg。这是底层药包药量，为保障7m高的墩身被炸得破碎，还需布置上层药包，其药量与底层相同。为施工方便又