新沭河泄洪闸闸墩拆除措施

新沭河泄洪闸加固改造工程新沭河泄洪闸加固改造工程 闸墩拆除方案的选择闸墩拆除方案的选择 1 概述 新沭河泄洪闸位于山东省临沭县大官庄村北新沭河入口处 是大官庄枢纽主体建筑物 之一 大官庄枢纽是沂沭泗河洪水东调南下工程中的骨干工程 根具东调南下工程总体 调度要求 新沭河大官庄枢纽工程配合沂河刘家道口枢纽工程 控制沂沭河上游来水 使其洪水尽量经新沭河 石梁河水库沿临洪河就近入海 腾出骆马湖 新沂河部分蓄洪 能力接纳南四湖洪水 新沭河泄洪闸始建于 1974 年 1977 年竣工 本闸共 18 孔 每孔净宽 12 0 米 为钢 质弧形门 尺寸为 12 9 5 宽 高 米 闸墩长 24m 12m 高 1 5m 厚 共 17 个中墩 本工程拆除 交通桥 检修桥 机架桥 机架桥墩 闸墩及驼峰堰等拆除钢筋混凝土 约 9730m3 其中闸墩钢筋混凝土 8153 4m3 工程量大 工期紧 新闸要求 2004 年汛前 具备防洪控制运用条件 经过现场实际情况和经济技术比较 闸墩拆除决定采用手风钻 风镐及液压锤联合拆除 通过该方法对老闸墩成功地进行了拆除 而且比计划工期提前 20 天 2 拆除方案选择 新沭河泄洪闸是在老闸基础上重建 只拆除老闸的闸墩 驼峰堰 闸上公路桥 检 修桥 机架桥及启闭机房等 上下游翼墙 上游铺盖 闸室底板及消力池底板保留 拆 除钢筋混凝土约 9730m3 根据本工程的拆除量及及建筑物结构 同时依据目前的施工技 术水平和参照其它类似工程经验 主要有三种拆除方案可供选择 拆除方案一 主要采用爆破拆除 其它配合拆除方案一 主要采用爆破拆除 其它配合 闸墩拆除分为三个区 分别为松动爆破区 液压锤拆除或浅孔小炮爆破拆除区 风镐 凿除区 同时一些部位在施工过程中用无声破碎剂 SCA 配合拆除 自底板向上 1 5m 以上 为松动爆破区 距底板 0 5 1 5m 为液压锤拆除或浅孔小炮爆破拆除区 距底板 0 5m 以 下为人工风镐凿除区 具体分区见 砼闸墩拆除分区图 松动爆破区采用手风钻钻垂直 孔 分层进行拆除 每个闸墩 在开始拆除之前 首先用手风钻在距底板 20cm 处钻两排 20cm 间距的防震孔并用钢钎把钢筋凿出 并割除此处周圈的钢筋 以减缓对闸室底板的 冲击 然后再用手风钻钻两排垂直孔 孔距按 50cm 控制 具体见闸墩松动爆破布孔平面 图 在孔中装填 2 岩石乳化炸药 按单位用药量 0 30 0 45kg m3控制装药量 孔内采 用导爆索间隔装药 塑料导爆管微差起爆 钻孔作业和凿除钢筋保护层时 采用移动式 工作平台 工作平台采用钢管搭设 爆破后的块体 大块用 WDB 液压锤分解 分解后的 混凝土用 ZL50 装载机装车 10t 自卸汽车运至监理人指定的弃渣场 为防止爆破后的块 体掉下砸坏闸底板 爆破前先在闸底板上铺 1 5m 厚的土 说明 1 蓝色线条为分割线 用风镐或钢钎沿分割线把闸墩钢筋凿出 用气割割断 并用手风钻沿分割线打孔 孔距按30cm控制 2 防震孔离底板30cm 孔距20cm 砼闸墩拆除分区图 砼闸墩立面分区图 防震孔 砼闸墩分区剖面图 防震孔 钢筋钢筋 分区界线 1 cm 2 1 5m 3 0 30 0 45kg m3 4 50cm 50cm 5 150 505050 30303030 30 3030 30 30 30 3030 爆破时采用爆破震动测试仪对质点震动速度进行测定 具体施工参数 根据现场试验 确定 拆除方案二 采用手风钻 风镐与液压锤联合拆除拆除方案二 采用手风钻 风镐与液压锤联合拆除 此拆除方案以液压锤对闸墩拆除为主 拆除前首先由手风钻在距闸底板 1m 钻孔距为 20 30cm 的防震孔 然后由液压锤将 1m 以上墩体凿除 剩下 1m 高的墩体用风镐抠除 此 种方案在钻孔结束后为反铲设置一个工作平台 风镐自上而下分层分块拆除 每一层厚度 1m 每块宽度 1m 风镐抠除及液压锤拆 除时 气割随时割除掉暴露出的钢筋 拆除方案三 采用液压式岩石和混凝土分裂机拆除方案三 采用液压式岩石和混凝土分裂机 采用风钻钻孔 然后将分裂机的楔块组成部分插入钻孔中 中间楔块在液压力的作用 下向前移动并将两个反向楔块撑开 将混凝土的结构从内部进行破坏 钻孔间排距按 40 50cm 布置 孔深 50cm 根据以往的拆除经验 以上三种方案均能起到砼拆除的功效 各有优劣 松动爆破拆 除速度快 在本工程工期紧的情况下 不失为一种优先考虑的一种方法 但要求对爆破 参数进行爆破试验验证 并在施工过程中进行调整 但此方案对闸室底板有影响 液压 锤拆除速度亦相对较快 但仍存在一定的局限性 部分部位涉及不到 若抬高底部高程 会相应地增加土方填筑与拆除量 否则需要其他设备的配合 方案三可行 但投入太大 而且速度较慢 最后 经与建管处和监理部共同协商 研究 决定放弃方案一和方案三 采用方案二 即手风钻风镐与液压锤联合拆除 3 闸墩拆除 2003 年 11 月 20 日 闸墩拆除施工队进场开始用液压锤进行闸墩拆除 闸墩拆除前 先对闸室底板铺一层 1 0m 厚的土料 以免混凝土块体坠落损伤底板 液压锤最高能伸到 9m 处 先从 9m 处开始拆除 将 9m 处凿开一个豁口 如图所示 使 9m 以上的混凝土处于倒悬臂状态 当豁口凿到一定程度后 倒悬臂混凝土就会失稳 靠自身重力倒下来 9m 以下混凝土分层用液压锤凿除 液压锤在凿除 9m 以上混凝土时 由于混凝土内有钢筋 倒悬臂混凝土不会象破碎的 岩石一样突然掉下来 只会将钢筋压弯后慢慢倒下来 但是在拆除 9m 以上混凝土时 必 须有安全人员在现场监视 以防钢筋脆断而发生混凝土块坠落 伤及施工人员和施工机 械 在拆除过程中 由于拆除的块体较大 在短时间内 拆掉的混凝土块体就将闸墩的 下半部分埋住了 这给剩余墩体拆除带来了困难 因此 就必须将拆掉的混凝土块及时 清理并运走 在运混凝土块时 需将块体之间的钢筋割除 并用液压锤将大块体破解成 小块体便于装载机装车 施工中在闸墩两侧 上下游各采用一台液压锤相对配合凿除 减少了液压锤移动时 间 大大加快了拆除进度 取得了很好的效果 拆除工程结束后 对闸底板进行检测 未发现闸底板受到伤害 同时也证明方案选 择的正确性 4 工期安排及造价比较 根据新沭河泄洪闸加固改造工程施工总进度 中闸墩拆除从 2003 年 12 月 6 日开始 到 2004 年 1 月 26 日全部结束 由于启闭机房 机架桥 检修桥和交通桥拆除较快 故 中闸墩拆除时间提前 从 2003 年 11 月 20 日开始到 2003 年 12 月 21 日全部结束 比计 划工期提前了 20 天 通过对三种方岸的比较 由于第三中方案施工速度太慢 且所需成本较高 故首先 被淘汰 仅对第一 二两种方进行了单价分析 第一种方案的造价为 136 51 元 m3 第二 种方案的造价为 82 35 元 m3 5 结语 1 新沭河泄洪闸闸墩拆除方案是通