阅读说明：本技术 旧坝溢流坝段***拆除方法 (Blasting demolition method for overflow dam section of old dam ) 是由 陈祖荣 蒋亨强 孟继慧 刘振宇 赖建文 罗志敏 胡豹 林立 吴勍 于 2020-07-01 设计创作，主要内容包括：一种旧坝溢流坝段爆破拆除方法,其要点在于,按项目类型、爆破高程、蓄水控制水位要求,分层进行拆除,多次爆破,其拆除步骤：安装防护浮船-拆除闸门及相关金属预埋件-爆破溢流堰顶-垂直方向进行分层,逐次爆破-单次爆破先进行下游区域-将溢流坝段拆除至最后一层时,在底部上游侧预留挡水坎,将爆破平面用混凝土整平,最后拆除预留混凝土坎,新坝开始蓄水,完成拆除。本发明施工效果好,有效地控制了爆渣下泄走向,避免落入上游库区,效果显著,可缩短工期1/4,在垂直方向层数分区及分块数量控制爆破拆除施工过程中,可在分区分块施工期间,对上次爆破爆渣辅助以挖掘、自卸车进行清理转运,装渣作业按秩序进行,保证施工安全。(A blasting demolition method for an overflow dam section of an old dam is characterized in that demolition is carried out in a layered mode according to project types, blasting elevations and water storage control water level requirements, multiple times of blasting are carried out, and demolition steps are as follows: installing a protective pontoon, removing a gate and related metal embedded parts, blasting an overflow weir crest, layering in the vertical direction, blasting one by one, firstly blasting a downstream area by single blasting, and when an overflow dam section is removed to the last layer, reserving a water retaining bank on the upstream side of the bottom, leveling a blasting plane by concrete, finally removing the reserved concrete bank, and beginning water storage of a new dam to finish the removal. The invention has good construction effect, effectively controls the downward discharge trend of the blasting slag, avoids falling into an upstream reservoir area, has obvious effect, can shorten the construction period 1/4, can assist the last blasting slag to be excavated and unloaded by a dumper to carry out cleaning and transferring during the partition and partition construction in the partition and partition quantity control blasting demolition construction process in the vertical direction, and ensures the construction safety because the slag loading operation is carried out according to the order.)

旧坝溢流坝段***拆除方法

技术领域

本发明属于建筑用施工技术，尤其属于旧坝溢流坝段***拆除方法。

背景技术

水电站混凝土***拆除是水电站工程建设中一道重要的工序。对于水电站旧坝拆除，特别是溢流坝段等结构复杂部位的拆除目前多采用整体一次性拆除的方法。混凝土整体***拆除是一种风险大且具高科技含量的***工程。一次性***拆除，单次的清渣工作量大，且要在水丰的情况下清渣。

目前我国水电站大坝溢流坝段***拆除一般采用整体***技术，因***体积较大，需采用深孔***技术，炮孔造孔作业、装药操作、炮孔堵塞工作量较大，需耗费较多人工、机械。常规大坝溢流坝段顶部工作面较为狭小，一般仅为10米左右,每侧只可容纳一台造孔作业机械，造深孔作业需花费较长时间，不利于整体工程工期控制。同时大体积混凝土深孔***技术，不利于拆除轮廓线控制，易造成基础混凝土面出现***裂隙，较难达到工程项目***拆除偏差规定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能避免爆渣落入上游库区，整体工期短，施工安全度高的旧坝溢流坝段***拆除方法。

本发明所采用的技术方案为一种旧坝溢流坝段***拆除方法，其要点在于，按项目类型、***高程、蓄水控制水位要求，分层进行拆除，多次***，将溢流坝段拆除至最后一层时，在底部上游侧预留挡水坎，将***平面用混凝土整平，最后拆除预留混凝土坎，新坝开始蓄水，其拆除步骤：

1.1在上游库区安装防护浮船；

1.2.拆除闸门及相关金属预埋件

1.3将闸门下方的溢流堰顶部位***；

1.4.垂直方向进行分层，逐次***；

1.5.第一层拆除时采用旧坝的坝顶作为施工道路；

1.6.由坝体中部向两坝端头施工；

1.7.单次***先进行下游区域，形成上游侧高、下游侧低地形；

1.8.下游侧***完成后，进行出渣，再进行上游侧***；

1.9.最后一层下游侧***完成后，形成临空面，上游侧形成挡水坎；

1.10.下游侧临空面混凝土垫层施工，形成平整永久结构面；

1.11. 拆除上游侧预留挡水坎；

1.12. 新坝开始蓄水，完成拆除。

本发明主要针对溢流坝段***拆除，主要体现为控制水库水位、干地分区分块定向***技术。具体施工流程为：安全防护——测量放线——孔位布置——造孔作业——装药操作——炮孔堵塞——网路连接——***警戒——安全检查——爆渣清运。

根据溢流坝段需***拆除实际高程，来确定垂直方向层数、分区及分块数量控制***拆除。为防止***时部分细小混凝土落入上游库区，***时在上游库区安装浮筒浮船。

本专利技术***施工时每层***时先***下游侧部位，后***上游侧，起爆临空面均为旧坝下游侧，严格控制库区飞石。下游侧***拆除飞石及混凝土渣全部往下游侧滑落，不会落入库区内。上游侧部分***拆除时采用加密孔排距，减少单孔装药量，以达到定向控制***的效果，***后采用挖掘机将渣翻入下游侧。

所述的分层进行拆除是指分四层，第一层：从顶部到闸门孔口上端面，第二层闸门孔口上端面到溢流堰顶底部，第三层5-7米，第四层为剩余部分。

所述的多次***，是指共有七次***，第一次***区域：堰顶部分；第二次***区域：第一层的下游侧；第三次***区域：第一层的上游侧+第二层；第四次***区域：第三层下游侧部分；第五次***区域：第三层上游侧部分；第六次***区域：第四层下游侧部分；第七次***区域：第四层上游侧部分。

步骤1.1所述的在上游库区安装防护浮船，其中浮船由：浮筒、防护网、固定锚杆、防护栏杆、钢丝绳构成，若干个浮筒连接形成浮船外框，内部固定有防护网，形成网兜，在浮船的外侧周边上方安装有防护栏杆，固定锚杆通过钢丝绳一端与浮船的外侧连接。

利用浮筒搭建一个水面平台，通过锚杆将其与大坝相连，通过防护网对整个水面进行封闭，阻止爆渣落入水中，每次***完成，及时清理浮船上的爆渣。

防护浮船外侧水平距离每隔3m布置一个锚杆固定点，每个固定点固定两个锚杆钢丝绳。

当浮船的长度超过20m,中间增加一道浮筒。

所述的预留挡水坎的厚度×高度为（3-5）m×（4-6.5）m。

对于新坝高度94.50m，高程为EL175.0-EL269.5；旧坝高度91.7m，高程为EL176.0-EL267.7，旧坝总宽度1080m，分成1-60#个坝段，在拆除旧坝过程中保留部分旧坝作为观景台，溢流坝处于第10-19#坝段，每个坝段宽度18米，属于要拆除部分，其拆除步骤：

1.在上游库区安装浮筒浮船，浮船规格为25m长、15m宽，浮船由：浮筒、防护网、固定锚杆、防护栏杆、钢丝绳构成，若干个浮筒连接形成浮船外框，四周及中间各布置1排浮筒，内部固定有防护网，形成网兜，在浮船的外侧周边上方安装有防护栏杆，固定锚杆通过钢丝绳一端与浮船的外侧连接；

2.先拆除闸门及相关金属预埋件；

3．再将闸门下方的溢流堰顶***，堰顶部分EL252.50～EL251.00m，层高1.5m，单个坝段14m,共10个坝段，总宽度和为140m；

4.接着将要拆除部分在垂直方向分为4层，6次***拆除，具体施工次序为：①第一层：从顶部到闸门孔口上端面，拆除范围为高程EL267.70～EL262.50m，旧坝高度91.7-87.5m，层高4.2m；单个坝段宽度为18m，共10个坝段，总宽180m，第一次***为第一层的下游侧，厚度5.75m ；②第二层：闸门孔口上端面到溢流堰顶底部，高程EL 262.50～EL251.00m，旧坝高度（下游侧）87.5-75m，第二次***范围为第一层的上游侧+第二层，拆除范围为高程EL267.70～EL251.00m（上游侧），层高16.7m；③第三层为堰顶以下部分：拆除范围为高程EL251.00～EL245.00m，旧坝高度75-69m，层高6.0m；分两次***：第一次***区域：EL251.00～EL245.00m的下游部分，层高6.0m，宽180m，平均厚度13.5m；第二次***区域：EL251.00～EL245.00m的上游部分，层高6.0m，宽180m，平均厚度3.9m；④第四层：拆除范围为高程EL245.00～EL239.90m，旧坝高度69-63.9m，层高5.1m。分两次***：如图7所示为第一次***区域：EL245.00～EL239.90m（下游部分），层高5.1m，宽180m，平均厚度15.5 m；留上游3m厚的混凝土墙作为挡水坎，下游侧临空面及两侧***的残面使用混凝土施工平层，形成平整永久结构面，再进行挡水坎***。

***下游侧时的厚度大于上游侧。

上游侧的***厚度不大于5米。

第二层所处的区域为溢流孔区，***方量少，只有边上的溢流孔闸墩，且开放式的溢流孔也无法抵挡下游侧的爆渣，分上、下游侧意义不大，故一次性将第一层的上游侧+第二层，一次性***。

本发明确定为垂直方向四层分区及七次分块控制***拆除，采用少量人工及机械在计划工期内完成***拆除施工任务，做到分层分块定向***控制水位的同时，有效地使***拆除飞石及混凝土渣全部往下游侧滑落，避免落入上游库区，造成库区清渣困难。在旧坝溢流坝段拆除施工中工期短，比现有一次拆除缩短工期缩短1/4，由4个月，下降到3个月；施工效果好，有效地控制了爆渣下泄走向，效果显著。

采用本发明专利垂直方向层数分区及分块数量控制***拆除施工过程中，可在分区分块施工期间，对上次***爆渣辅助以挖掘、自卸车进行清理转运，装渣作业按秩序进行，保持良好施工环境，清运现场，保证施工安全。

本发明可应用于旧坝溢流坝段***拆除、大型水工建筑物部分预留***拆除及水利枢纽上下游围堰截流溢流***拆除系列。

附图说明

图1为旧坝溢流坝段分四层***拆除剖面图

图2为旧坝溢流坝段第一次***拆除剖面图

图3为旧坝溢流坝段第二次***拆除剖面图

图4为旧坝溢流坝段第三次***拆除剖面图

图5为旧坝溢流坝段第四次***拆除剖面图

图6为旧坝溢流坝段第五次***拆除剖面图

图7为旧坝溢流坝段第六次***拆除剖面图

图8为下游临空面混凝土垫层施工示意图

图9 为旧坝溢流坝段第七次***拆除剖面图

图10为防护浮船的结构示意图

图11为防护浮船与旧坝的连接示意图

其中：1浮筒、2防护网、3锚杆、4钢丝绳、5防护栏杆、6旧坝。

具体实施方式

下面结合视图对本专利发明进行详细的描述，下面的实施例可以使本专业的技术人员更理解本专利发明，但不以任何形式限制本发明。

如图1-11所示，一种旧坝溢流坝段***拆除方法，主要体现为控制水库水位、干地分区分块定向***技术。溢流坝段由于存在溢流孔，使得不同高度的横截面形状不同，固图中分为溢流孔区和溢流孔闸墩区两部分进行示意。图1中粗黑丝框表示分次***块，细竖线表示炮孔。

首先根据溢流坝段需***拆除实际高程，确定垂直方向拆除层数、分区及分块数量。施工流程为：安全防护——测量放线——孔位布置——造孔作业——装药操作——炮孔堵塞——网路连接——***警戒——安全检查——爆渣清运。为防止***时部分细小混凝土落入上游库区，***时在上游库区安装浮筒浮船。

具体为：按项目类型、***高程、蓄水控制水位，分层进行拆除，多次***，将溢流坝拆除至最后一层时，在底部上游侧预留挡水坎，将***平面用混凝土整平，最后拆除混凝土预留挡水坎，新坝开始蓄水，其拆除步骤：

1.1在上游库区安装防护浮船；

1.2.拆除闸门及相关金属预埋件

1.3将闸门下方的溢流堰顶***；

1.4.垂直方向进行分层，逐次***；

1.5.第一层拆除时采用旧坝的坝顶作为施工道路；

1.6.由坝体中部向两坝端头施工；

1.7.单次***先进行下游区域，形成上游侧高、下游侧低地形；

1.8.下游侧***完成后，进行出渣，再进行上游侧***；

1.9.最后一层下游侧***完成后，形成临空面，上游侧形成挡水坎；

1.10.下游侧临空面混凝土垫层施工（混凝土标号强度等级与原建筑物相同），形成平整永久结构面；

1.11. 拆除上游侧预留挡水坎；

1.12. 新坝开始蓄水。

本专利技术***施工时每层***时先***下游侧部位，后***上游侧，起爆临空面均为旧坝下游侧，严格控制库区飞石。下游侧***拆除飞石及混凝土渣全部往下游侧滑落，不会落入库区内。现有***孔间排距为1.0-2.0m，单孔装药量范围为12.0-36kg。而本发明上游侧部分***拆除时采用加密孔排距，减少单孔装药量的方法，***孔间排距为0.70-0.90m，单孔装药量范围为7.5-16.0kg，以达到定向控制***的效果，***后采用挖掘机将爆渣翻入下游侧。

具体实施例：以下所述的坝宽是指拦截河面的宽度，新坝高度94.50m，高程为EL175.0-EL269.5， EL263.5为设计的正常蓄水位；旧坝高度91.7m，高程为EL176.0-EL267.7，旧坝总宽度1080m，分成1-60#个坝段，在拆除旧坝过程中保留部分旧坝作为观景台，溢流坝处于第10-19#坝段，属于要拆除部分，也是本发明所针对的***部分，每个坝段宽度18米，其中溢流孔宽度为14m，单边溢流孔闸墩宽度为4m。首先确定为垂直方向4层分区及七次分块控制***拆除，做到分层分块定向***控制水位，所分的四层为：第一层：从顶部到闸门孔口上端面，第二层闸门孔口上端面到溢流堰顶底部，第三层5-7米，第四层为剩余部分。共分七次***，以层为基础，结合溢流坝段存在溢流孔的特殊情况，对***次数进行合理安排，下游侧的***厚度大于上游侧。一般上游侧的***厚度不大于5米。

七次***：第一次***区域：堰顶部分；施工设备由坝顶吊下，***后的爆渣直接翻渣到两个库区间作为新旧坝间回填的碎渣，第二次***区域：第一层的下游侧，采用旧坝的坝顶作为施工道路；第三次***区域：第一层的上游侧+第二层，***后的爆渣直接翻渣到两个库区间作为新旧坝间回填的碎渣，清渣完成后，形成较为平整的工作面，可以作为第四、五次***的施工道路；第四次***区域：第三层下游侧部分；第五次***区域：第三层上游侧部分，清渣完成后，形成较为平整的工作面，可以作为后续工程的施工道路；第六次***区域：第四层下游侧部分；第七次***区域：第四层上游侧部分。

具体拆除步骤：

1．如图10-11所示，在上游库区安装浮筒浮船，浮船规格为25m长、15m宽，浮船由：浮筒1、防护网2、锚杆3、钢丝绳4，防护栏杆5构成，浮筒为方形浮筒，规格为50cmX50cm，高40cm。浮筒采用高分子聚乙烯合成材料，并添加UV剂，使浮筒不受水侵蚀，同时不会污染水源；表面采用防滑方块式花纹设计，安全稳固，同时四角采用圆弧倒角设计，人员在上面行走更加安全稳定。浮筒的数量以浮力及人员操作所需的实际宽度和长度进行具体设计，本例图中为2个浮筒为一组，宽度达到1m，连接成条状，相接形成长方形的浮船外框，内部固定有防护网，一般使用布鲁克网作为防护网，在浮船外侧上方安装有防护栏杆，防护栏杆的高度为1-1.50m，最好为1.2m。固定锚杆通过钢丝绳一端与浮船的外侧连接，一端与旧坝6的上游侧相连，水平距离每隔3m布置一个锚杆固定点，每个固定点固定两个锚杆钢丝绳，两个锚杆固定时最好上下布置，间距为0.50m，当浮船外框的长度超过20m,中间增加一道浮筒；

2.先拆除闸门及相关金属预埋件；

3．再将闸门下方的溢流堰顶***（第1次***），如图2所示，堰顶部分EL252.50～EL251.00m，层高1.5m，宽度为140m（单个坝段14m,共10个坝段）；

4.接着将要拆除部分在垂直方向分为4层，6次***拆除，具体施工次序为：①第一层：从顶部到闸门孔口上端面，拆除范围为高程EL267.70～EL262.50m（91.7-87.5m），层高4.2m，宽180m（单个坝段18m，共10个坝段），第2次***为第一层的下游侧，厚度5.75m，如图3所示；②第二层：闸门孔口上端面到溢流堰顶底部，高程EL 262.50～EL251.00m（87.5-75m），第3次***范围如图4所示，为第一层的上游侧+第二层，旧坝高度（下游侧）87.5-75m，拆除范围为高程EL267.70～EL251.00m（上游侧），上游侧总高16.7m；③第三层（堰顶以下部分）：拆除范围为高程EL251.00～EL245.00m（75-69m），层高6.0m；分两次***：如图5所示为第4次***区域：EL251.00～EL245.00m（下游部分），层高6.0m，宽180m（平均厚度13.5m）；如图6所示为第5次***区域：EL251.00～EL245.00m（上游部分），层高6.0m，宽180m（平均厚度3.9m）；④第四层：拆除范围为高程EL245.00～EL239.90m（69-63.9m），层高5.1m。分两次***：如图7所示为第6次***区域：EL245.00～EL239.90m（下游部分），层高5.1m，宽180m（平均厚度15.5 m）；留上游厚度*高度为（3-5）m*（4-6.5）m的混凝土墙作为挡水坎，本例中挡水坎厚度*高度为3m*5.1m，下游侧临空面及两侧***的残面使用混凝土（混凝土标号强度等级与原建筑物相同）施工平层，如图8所示，形成平整永久结构面，再进行挡水坎***，如图9所示。

第二层所处的区域为溢流孔区，***方量少，且开放式的溢流孔也无法抵挡下游侧的爆渣，分上、下游侧意义不大，故一次性将第一层的上游侧+第二层，一次性***。

本发明专利垂直方向层数分区及分块数量控制***拆除施工过程中，可在分区分块施工期间，对上次***爆渣辅助以挖掘、自卸车进行清理转运，装渣作业按秩序进行，保持良好施工环境，清运现场，保证施工安全。

本发明可应用于旧坝溢流坝段***拆除、大型水工建筑物部分预留***拆除及水利枢纽上下游围堰截流溢流***拆除系列。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改进与等同替换，均落入本发明保护范围之内。