淺談土石方爆破專項(xiàng)施工方案

摘要：我國國民經(jīng)濟(jì)的高速增長，帶動了建筑業(yè)的快速、持續(xù)發(fā)展。由于現(xiàn)代高等級公路等重點(diǎn)建設(shè)工程施工質(zhì)量的要求越來越高，施工中土石方爆破效果的好壞，直接影響到生產(chǎn)的整體經(jīng)濟(jì)性。本文結(jié)合云保公路改線工程Ⅲ標(biāo)工程項(xiàng)目施工實(shí)踐，就土石方爆破專項(xiàng)施工方案進(jìn)行了簡要闡述。

關(guān)鍵詞：土石方 爆破 施工方案

云保公路改線工程Ⅲ標(biāo)工程項(xiàng)目主線全長16km，分布了12座主線橋梁，路基施工段切割成不連續(xù)的多段，不利于路基施工的組織。同時也給路基土石方爆破施工帶來了一定的難度。

1 爆破方案的確定

在高等級公路施工中，關(guān)于爆破方法的選擇一方面要考慮如何提高炮眼利用率，另一方面要思考如何控制開挖輪廓和爆破振動對地層的擾動。筆者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，圍繞這兩方面問題，就爆破方案的選擇進(jìn)行深入探討。

施工時所選的爆破方案必須同時滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和安全三方面的要求，技術(shù)人員先就現(xiàn)場情況進(jìn)行實(shí)地踏勘，全面記錄現(xiàn)場情況，包括爆破對象的位置、結(jié)構(gòu)、尺寸、數(shù)量、材質(zhì)、地質(zhì)狀況、爆破點(diǎn)附近的環(huán)境，以及地表與地下需要保護(hù)的光電纜等設(shè)施與爆破工點(diǎn)的相對位置和距離等。參建人員基于現(xiàn)場踏勘獲得的全部信息，結(jié)合爆破要求，編制了多套爆破方案進(jìn)行甄選，最終確定一套經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行且安全可靠的爆破方案。

本工程沿線山坡有大量石方，坡面幾乎全部位于巖層中。根據(jù)設(shè)計圖紙和施工規(guī)范，結(jié)合現(xiàn)場條件，坡面的爆破可應(yīng)用光面爆破及預(yù)裂爆破的施工方案。爆破方式按標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合松動方式進(jìn)行。

光面爆破時，炮眼要密集排布在開挖輪廓線上，裝藥量少于普通爆破方法所用的裝藥量，周邊眼間距與抵抗線之比基本達(dá)到0.8，主爆破后最后同步起爆，沿開挖輪廓線爆除巖體，盡量避免擾動圍巖。光面爆破孔距通常不超過1m。但是在實(shí)際爆破施工中，可根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)多布設(shè)幾個預(yù)裂孔。

光面爆破所布設(shè)炮眼的密集度和裝藥量不及預(yù)裂爆破。按照預(yù)裂爆破方案，從開挖斷面輪廓線開始起爆，也就是四周的炮眼先于斷面上其他的炮眼同步爆破，所采取的爆破工藝幾乎無異于光面爆破。當(dāng)裝藥量和檢舉適當(dāng)時，在各炮眼的爆破力相互作用下，使四周炮眼形成相互貫通的預(yù)裂面，并形成一道屏障，目的是減小隨后爆破的沖擊波對外側(cè)圍巖的擾動。

2 爆破方案的設(shè)計計算

2.1 預(yù)裂爆破。①鑿巖機(jī)具的型號決定炮孔直徑的大小。炮孔直徑的設(shè)定要充分考慮炮孔直徑和孔深、孔距的關(guān)聯(lián)，通常炮孔直徑不宜過大。如果開挖深度或邊坡高度達(dá)不到4m，所選鉆機(jī)直徑最好大于38mm小于45mm；如果邊坡低于8m或挖深達(dá)不到8m，所選鉆機(jī)直徑最好大于60mm小于100mm；如果邊坡高于8m，或開挖深度超過8m，所用鉆機(jī)直徑最好大于100mm。②炮孔間距a與炮孔直徑d有關(guān)：a=（8～12）d。若d≤6cm，則a=（9～14）d，破碎軟巖必須嚴(yán)格控制間距和裝藥量。如果是完整硬巖，可適當(dāng)拉大炮孔間距。③通常以線裝藥密度表示預(yù)裂爆破的裝藥量。在實(shí)際操作中，能夠?qū)ρb藥量造成影響的因素來自方方面面，工程人員無法根據(jù)相關(guān)理論做出準(zhǔn)確的分析判斷，因此通常根據(jù)條件相似的進(jìn)行或通過公式計算來進(jìn)行甄選和鑒別。④預(yù)裂孔通常比底板高程深一、二米，孔底高程相同，與主爆孔同深且距主爆孔有一段距離。

2.2 光面爆破。光面爆破實(shí)際是對光面層施暴。按照光面爆破要求，光面炮孔必須爆破，而且要盡量縮短各炮眼爆破的時差，使其不超過100ms。針對石方路基開挖常用的露天邊坡梯段爆破，其開挖順序通常是由外向內(nèi)逐一爆破，前一排炮孔爆破為后一排炮孔開辟自由面，最后是光面炮孔爆破。該技術(shù)方案所用的技術(shù)參數(shù)如下：①炮孔直徑：如果是露天光面爆破，所用鉆機(jī)型號必須與主爆區(qū)的鉆機(jī)型號相同；如果是井巷爆破，所用鑿巖鉆機(jī)光面炮孔直徑最好大于35mm且小于45mm。②炮孔間距a：露天光面炮孔間距a=（10～15）d，井巷掘進(jìn)光面炮孔間距a=（12～16）d。如果是大斷面掘進(jìn)爆破，炮孔直徑必須大于38mm小于45mm，且光面炮孔間距設(shè)定為60～70cm。對于小斷面掘進(jìn)的巷道拱、墻交接部分，開挖面曲率較大，爆破面受巖石的夾制作用比較明顯，此時光面孔間距宜控制在45cm～50cm。導(dǎo)向空孔距裝藥孔的距離通常不超過40cm。③炮孔角度與深度：露天冠冕爆破、光面炮孔傾角和邊坡坡角一致，沿設(shè)計輪廓面排布。參考開挖深度或梯段高度設(shè)定孔深，同時要考慮超深。④光面層厚度：光面層厚度即是光面炮孔的最小抵抗線W。它與光面炮孔間距a的關(guān)系為：a=（0.8～1.0）W。⑤裝藥量：通常用裝藥集中度或線裝藥密度表示光面爆破裝藥量。線裝藥密度是炮孔裝藥量與裝藥段長度之比，而裝藥集中度則是炮孔總裝藥量與整個炮孔的長度之比，二者是完全不同的兩個概念。

3 石方段開挖爆破施工方案

石方段開挖采用淺孔松動爆破，預(yù)留邊坡光爆層，層厚控制在3m，縱向梯段法開挖，采用風(fēng)鉆打眼，毫秒微差雷管松動爆破，火雷管起爆，導(dǎo)爆管傳爆，裝載機(jī)挖裝，自卸車運(yùn)輸?shù)教罘絽^(qū)域指定的棄土場。

3.1 爆破設(shè)計?；诂F(xiàn)場踏勘信息逐一校核工程數(shù)量，參考人機(jī)數(shù)量、備料量和進(jìn)度計劃，結(jié)合地質(zhì)條件、開挖高度、鉆眼情況及機(jī)械運(yùn)行狀況來設(shè)定梯段分層厚度和鉆孔直徑，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、起爆順序及爆破參數(shù)則要根據(jù)巖石性質(zhì)、臨空面等信息來具體設(shè)定。

3.2 爆破環(huán)境復(fù)查。認(rèn)真調(diào)查并復(fù)查石方爆破地段空中、地面、地下結(jié)構(gòu)物類型及其與開挖面的間距。對于可能影響全局的關(guān)鍵地段施作前，具體的爆破振動參數(shù)必須經(jīng)過實(shí)地觀測，施工階段如出現(xiàn)問題應(yīng)及時優(yōu)化調(diào)整。

3.3 本項(xiàng)目應(yīng)用垂直鉆孔縱向梯段式（臺階式）松動爆破方案實(shí)施爆破，鉆孔呈梅花形依次排布，且要參考鉆眼機(jī)具型號設(shè)定松動爆破臺階高度。

3.4 施工工藝流程：施爆區(qū)管線調(diào)查→爆破設(shè)計與設(shè)計審批→配備專業(yè)施爆人員→爆區(qū)放樣→用機(jī)械或人工清除施爆區(qū)覆蓋層和強(qiáng)風(fēng)化巖面→放樣與布孔→鉆孔→爆破器材檢查與測驗(yàn)→炮孔檢查與廢渣清除→裝藥并安裝引爆器材→布置安全崗及拆除施爆區(qū)及飛石、強(qiáng)地震波影響區(qū)內(nèi)的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→測定爆破效果（包括飛石、地震波對施爆區(qū)內(nèi)外構(gòu)成損傷及損失）→裝、運(yùn)石方與整修邊坡落底至設(shè)計高程開鑿臺階作業(yè)面：先將地表雜物和覆蓋土層清理干凈，施作小爆破構(gòu)成臺階作業(yè)面。

布孔：參考設(shè)計圖紙，放出開挖輪廓線及各炮孔位置，預(yù)以編號并設(shè)標(biāo)有炮孔尺寸、大小等信息的木牌。

鉆孔：該環(huán)節(jié)的施作質(zhì)量直接決定最終的爆破效果。鉆孔的操作應(yīng)符合預(yù)先設(shè)計的角度和方位，且要從慢到快逐步推進(jìn)。鉆孔施工尤其特定的操作規(guī)程，如不按規(guī)定操作，就可能導(dǎo)致錯鉆、超鉆、漏鉆或卡孔；裝藥前先確保炮孔傾角符合設(shè)計要求，方位正確，孔內(nèi)無積水或雜物，且孔壁不掉塊。如果炮孔偏離了指定位置，或其深度與設(shè)計要求不符，應(yīng)盡量快補(bǔ)孔和透孔，重點(diǎn)關(guān)注炮眼數(shù)量和裝藥量，以免影響爆破效果。

裝藥：炸藥品種的選擇、藥量的設(shè)定必須按提前設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)逐一進(jìn)行。嚴(yán)禁超裝或欠裝，確保爆破效果達(dá)到預(yù)期。爆破前，起爆裝置應(yīng)提前裝設(shè)到位，光爆炮眼內(nèi)采用空氣柱間隔裝藥，主炮眼用散裝炸藥集中裝在底部。炮孔堵塞：通常用鉆孔的粘土、炮泥來堵塞光爆炮孔，堵塞長度通常距口部約1m。爆破網(wǎng)路敷設(shè)：敷設(shè)網(wǎng)路前，先確定起爆器的數(shù)量、編號，檢查其質(zhì)量是否可靠，嚴(yán)格參照《爆破安全規(guī)程》中給定的起爆方式敷設(shè)爆破網(wǎng)路。檢查確認(rèn)網(wǎng)路可靠、完好后實(shí)施爆破，但要注意起爆點(diǎn)必須位于安全地帶。安全警戒：從裝藥階段起就開始安全警戒，非施工人員不得進(jìn)入爆破現(xiàn)場，敷設(shè)好網(wǎng)路后，現(xiàn)場無關(guān)人等盡快撤離，負(fù)責(zé)防護(hù)和警戒的工作人員即刻就位，臨時封閉爆破區(qū)段，無關(guān)人等一律不得入內(nèi)。起爆：在網(wǎng)路檢測無誤，防護(hù)工程檢查無誤，各方警戒正常情況下，指揮員即可命令起爆。安全檢查：爆破完成并達(dá)到規(guī)定的間隔時間后，由安檢人員進(jìn)入施工現(xiàn)場進(jìn)行檢查，經(jīng)確認(rèn)無瞎炮等安全隱患時，出渣人員方可下入現(xiàn)場進(jìn)行施工。

3.5 控制爆破要求。嚴(yán)格控制爆破飛石范圍、空氣沖擊波強(qiáng)度、地震波效應(yīng)，確保周圍人、畜的安全。維護(hù)邊坡穩(wěn)定，減少爆破對邊坡的破壞以及透發(fā)邊坡滑坡的可能性?？刂票贫龋M量減少二次破碎工作量，提高裝運(yùn)效率。科學(xué)管理，文明施工。

4 結(jié)束語

通過對以上爆破關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，云保公路改線工程Ⅲ標(biāo)項(xiàng)目土石方開挖爆破施工效果良好，完全滿足了設(shè)計要求，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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