1 工程概况

江坪河水电站枢纽工程由混凝土面板堆石坝、右岸泄水建筑物、左岸引水发电系统等建筑物组成，其中右岸泄水建筑物包括隧洞式溢洪道和泄洪放空洞。江坪河水电站泄洪放洞进水塔因前期诸多质量问题需对其拆除，进水塔拆除总高度为88米。在拆除施工过程中对邻近大坝趾板、面板，导流洞进口启闭机房，425#灌浆平硐施工，溢洪道控制段混凝土等施工具有破坏性影响，项目组针对泄洪放空洞进水塔拆除爆破混凝土施工开展了一系列研究，取得了良好的效果。

2  爆破方案设计

2.1  浅孔松动爆破

为了保障爆破拆除施工安全，保护岸坡稳定、保护邻近既有构筑物安全，爆破拆除施工遵循着由上至下、分层分区的顺序进行。从上游向下游方向分区依次进行钻爆与清碴作业，纵向分为三区：一区为泄0+000--泄0+007，二区为泄0+007--泄0+014，三区为泄0+014--泄0+020（0+022）。采用YT-28手风钻钻小直径浅孔松动爆破。由于泄洪放空洞进水塔闸门槽边缘处的钢筋较为密集，炮孔加密为孔距0.6m，排距0.5m；其他区域的炮孔孔距和排拒均为0.8m，具体爆破参数如下：

表1  松动爆破设计参数表

爆后评价及参数调整:梯段爆破爆后评价包括爆堆的抛掷形状和大块率，本工程梯段爆破为强松动爆破，爆堆应均匀；根据爆破石渣块度大小调整单耗、孔网参数、装药结构等参数。

2.2  起爆方法及起爆网路

泄洪洞进水塔在混凝土爆破拆除施工中，采用小直径浅孔爆破，单孔装药量较小，每5孔为一簇。孔内采用ms9，孔外用ms3段雷管接力，起爆顺序梯段爆破在单响药量严格控制的情况下，同一排相邻段及前后排相邻孔不能出现重段和串段现象。孔内采用ms9段非电毫秒导爆管雷管延时，孔外孔间采用ms3段雷管接力（最外圈炮孔用ms9段雷管接力），排间选择ms5段雷管，形成微差网路，起爆顺序从闸门槽处依次向外起爆。所有传爆节点均有不少于50cm的安全距离，并且在网络检查完毕后，在孔外所有传爆节点上压沙袋防护。为了确保起爆效果，防止哑炮、盲炮等现象，每孔均采用同段位的双发非电毫秒导爆管雷管起爆。

2.3  安全技术校核

（1）地震效应。通过控制一段齐爆的最大药量，从而把爆破振动引起的地面质点振动速度控制在周围需要保护的已有设施所允许的振动速度（即安全振动速度）以下。大坝趾板距爆中心30m，因此本次工程控制最大齐爆药量为29.5kg，考虑到爆破点位置距离大坝帷幕70米左右，爆破质点振动速度应小于2.5cm/s。在施工中根据实测爆破振动优化最大起爆药量。爆破振动不会对周围建筑物造成任何危害。

表2  离需保护对象不同距离处的单段炸药量控制要求

（2）爆破飞石。采用微差爆破技术。各段之间的时间间隔控制在50ms以上，把所有装药同时爆炸产生的大震源分成数个微差延时起爆的小震源，从而大大削弱爆破振动强度，既达到减振的目的，又有利于改善破碎效果和加大一次爆破量。

爆破产生的个别飞石的最大距离由下面公式确定：

       R_max = K_f q d

式中：R_max—爆破最大飞石距离，m

      K_f—与爆破方式、堵塞状况、地质地形条件有关，取1.0-1.5

      q— 单耗药量，kg/m3

      d—钻孔直径，mm

本次工程中，d=38mm，q=1.25kg/m3，K_f =1.5；

得： R_max =71.25m

将爆破安全半径200m是按《爆破安全规程》（GB6722-2014）有关安全标准要求进行设定的。由于闸门、大坝均暴露在外，主要防止爆破飞石和瞬间的爆渣冲击闸门与坝体混凝土致使闸门损坏与坝体混凝土损坏，造成闸门无法关闭和开启，必须重点防护。为了减少个别飞石带来的危害，首先要保证堵塞长度和堵塞质量；其次要划定爆破警戒范围，爆破前要将人员撤离至警戒范围以外；同时要做好覆盖防护，由于被爆体是自上而下分层拆除，所以在每一层的炮孔顶部均使用钢丝绳网或其他材料进行覆盖；保护性防护，即对被保护建筑或构筑物进行防护，本次爆破防护重点是闸门、大坝。

（3）爆破冲击波和噪音。由于是在露天进行爆破作业，严格按照设计与合同要求进行爆破冲击波强度和噪音强度的控制。

3  爆破施工

泄洪放空洞进水塔混凝土采用自上而下、分层分区的松动爆破拆除施工方案，共计分 10 层，顶层9m，底板为保护层，设定为2米，其余各层高度约为10米，。顶部由于四面临空，爆破时侧向飞石造成的危害非常大。因此，顶部爆破区域进行二次划分为分3层，平均每层为3米。

表3  泄洪放空洞进水塔混凝土爆破分层分区情况

进水塔底部与周围山体边坡相连及底板的基础部位采用预裂爆破，局部采用冲击锤配合凿除。爆破后产生的爆渣，除顶部采用人工清理外，其余各层采用液压反铲进行清理，对每一层清理后露出的钢筋切除后方能进行下一层混凝土爆破拆除^[1]。

在EL388.0m--EL360.0m段塔体拆除施工中，按3m/层钻爆作业，拆除方量约840m³/层。采用YT-28手风钻钻凿Φ38mm直径的浅孔松动爆破，爆后渣料采用1台1m3反铲挖掘机平均翻碴5次至检修闸门井井口，爆渣通过检修闸门井落入EL370.0m高程底板表面，采用1台74KW推土机将碴料推运至进水口上游的EL360平台，然后，采用1m3液压反铲挖掘机上料，采用20t自卸汽车运至毛洞河弃渣场。闸门井与塔体四周的钢筋采用等离子切割机、乙炔枪等进行切割，与砼拆除同步进行。

在EL360.0m高程以下的塔体基础（在地表高程以下）钢筋砼拆除施工，需修建一条临时施工道路至基坑，对该部位钢筋砼塔体进行松动爆破后，采用1台1m3反铲挖掘机平均翻碴5次至EL360.0m高程平台，再采用1台1m3反铲挖掘机上料，20t自卸汽车运至毛洞河弃渣场。对塔体周边与岸坡连接部位及底板建基面采用预留保护层的方式施工，保护层厚度为2.0m，采用预裂爆破作业，局部采用冲击锤配合凿除。各层钻爆作业施工前，先在塔体四周与检修闸门井井口等临边部位采用φ48钢管（壁厚3.6mm）搭设安全护栏，并在立面安装密目安全网，做好临边安全防护。在出碴时对检修闸门井侧的临边防护临时拆除，出碴完成后及时恢复。塔体四周邻边防护随钻爆拆除工作面逐层搭拆。

4  结语

江坪河水电站泄洪放空洞进水塔混凝土分层爆破拆除施工技术，通过在工程中应用验证，并不断改进创新、完善成果。该方案在保证爆破安全和施工质量的基础上，导流洞进口启闭机室没有受到破坏、损坏；425#廊道灌浆工艺正常进行；且大坝面板、趾板无一处被砸坏，保证了大坝原有的施工质量，也保证了大坝正常施工，加快施工进度，取得较好的经济效益和社会效益，为其它同类型水电站进水塔爆破拆除提供了宝贵的施工经验。

参考文献：

[1] 陈旭,姜淑香. 江坪河水电站泄洪放空洞进水塔爆破混凝土技术[J]. 东北水利水电,2017,35(4):67-70.