臨近營(yíng)業(yè)線挖孔樁石方爆破施工技術(shù)

張繼平

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司 遼寧遼陽(yáng) 111000）

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臨近營(yíng)業(yè)線挖孔樁石方爆破施工技術(shù)

張繼平

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司 遼寧遼陽(yáng) 111000）

摘要：工程采取控制爆破、導(dǎo)爆管擊發(fā)針起爆方式等施工技術(shù)，解決緊鄰營(yíng)業(yè)線實(shí)施挖孔樁開(kāi)挖技術(shù)難題，確保行車設(shè)備安全和鐵路運(yùn)輸暢通，為同類工程施工積累經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：臨近營(yíng)業(yè)線 控爆 防護(hù)

1　工程概述

為調(diào)整、優(yōu)化股道半徑，確保路基邊坡穩(wěn)定，改建西康二線工程在西康線小河鎮(zhèn)車站站內(nèi)北端咽喉處K185+740-K185+880段線路左側(cè)既有路塹邊坡上設(shè)置了29根抗滑樁?？够瑯督孛?.0×3.0 m，中心間距5 m，樁長(zhǎng)20 m，其中，路基面以上長(zhǎng)約10 m，路基面以下長(zhǎng)約10 m；樁靠近既有線邊距既有股道中心線間距5.5～9.9 m；抗滑樁涉及地層主要有第四系上更新統(tǒng)沖擊膨脹土、粉細(xì)砂，下伏泥盆系中統(tǒng)千枚巖等。

2　施工難點(diǎn)與重點(diǎn)

受地理環(huán)境、地質(zhì)條件等因素所限，抗滑樁施工難度及安全風(fēng)險(xiǎn)較大，主要有以下四方面：

（1）工作面狹小。樁頂大都位于既有路塹漿砌片石邊坡上，所有施工均需搭設(shè)工作平臺(tái)。

（2）原材料及棄碴運(yùn)輸困難。施工現(xiàn)場(chǎng)僅有既有路塹漿砌片石邊坡的中部平臺(tái)（寬約2.0 m）可作為施工便道，施工所有的鋼材、混凝土、地材及挖孔樁內(nèi)的棄碴均需經(jīng)此便道運(yùn)輸。

（3）緊鄰營(yíng)業(yè)線，控爆施工對(duì)營(yíng)業(yè)線設(shè)備安全構(gòu)成較嚴(yán)重威脅，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。為確保鐵路運(yùn)輸順暢，必須采取切實(shí)有效的安全防護(hù)措施。

（4）因距離鐵路接觸網(wǎng)較近，路基面以上挖孔樁不能采用控爆施工，只能使用風(fēng)鎬開(kāi)挖，并通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)將棄碴升至作業(yè)平臺(tái)，再用人力小推車推走，施工效率低下。

3　施工方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，擬定本工程施工方案為：

（1）為確保既有路基邊坡穩(wěn)定，抗滑樁施工采用隔二挖一的施工方案，分三循環(huán)完成。其中，第一、二循環(huán)施工10根樁，第三循環(huán)施工9根樁。

（2）路基面以上挖孔樁開(kāi)挖采用小型空壓機(jī)帶動(dòng)風(fēng)鎬鑿巖，通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)將棄碴運(yùn)至平臺(tái)上，再用小推車人工運(yùn)走的施工方案；路基面以下挖孔樁石方爆破開(kāi)挖采用控制爆破方案，爆破作業(yè)必須在施工“天窗”點(diǎn)內(nèi)完成?？刂票剖┕すば颍罕圃O(shè)計(jì)→測(cè)量放樣布眼→鉆孔→裝藥→爆破→挖運(yùn)棄碴→整修成型→澆筑護(hù)壁→循環(huán)鉆孔、裝藥、爆破、挖運(yùn)棄碴、整修成型、澆筑護(hù)壁過(guò)程，直到設(shè)計(jì)高程。

（3）采用導(dǎo)爆管擊發(fā)針?lè)绞酱骐娎坠芷鸨绞剑越鉀Q在營(yíng)業(yè)線接觸網(wǎng)不停電情況下，緊鄰營(yíng)業(yè)線進(jìn)行爆破作業(yè)不能使用普通電雷管起爆的技術(shù)問(wèn)題。

（4）導(dǎo)爆管擊發(fā)針?lè)绞狡鸨到y(tǒng)為：各炮孔導(dǎo)爆管—主起爆導(dǎo)爆管—起爆針—銅芯電線—起爆器。

施工前，對(duì)爆破施工影響范圍內(nèi)的營(yíng)業(yè)線設(shè)備進(jìn)行有效物理隔離防護(hù)，以確保營(yíng)業(yè)線設(shè)備安全。

4　控制爆破設(shè)計(jì)

根據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試爆，確定挖孔樁石方控制爆破方案如下：

4.1炮眼裝藥量

采用風(fēng)槍鉆眼，選用直徑D=42 mm鉆頭，鉆孔直徑約45 mm；爆破高度H=0.8 m；炮眼深度L=1.1H；炮眼間距a=1.0～1.2 m；炮眼排距b=0.8 m；q為巖石炸藥單耗，取0.45kg/m3。單孔藥量：①中心眼不裝藥；②掏槽眼350 g；③輔助眼300g；④周邊眼300 g。

4.2開(kāi)挖爆破設(shè)計(jì)主要參數(shù)表

段數(shù) 　　孔名 孔深（m）孔數(shù)（個(gè)） 單孔藥量（Kg）段裝藥量（Kg）　　備注1 　　掏槽眼 　1.5 　4 　0.35 　1.4 　　主要指標(biāo)炮孔數(shù)：24個(gè)斷面積：9.36 m2設(shè)計(jì)進(jìn)尺：1.1 m炸藥單耗：0.72 kg/m3炮眼利用率0.9 3 　　輔助眼 　1.5 　8 　0.3 　2.4 9 　　周邊眼 　1.2 　12 　0.3 　3.6合計(jì) 　　24 　　7.4

4.3鉆眼布置圖

①中心眼3個(gè)，垂直向下，每孔1.5 m；

②掏槽眼4個(gè)，傾向孔中心3°每孔1.5 m；

③附助眼8個(gè)，垂直向下，每孔1.5 m；

④周邊眼12個(gè)，外傾3°，每孔1.2 m。

圖1　炮眼平面布置圖

4.4導(dǎo)爆管擊發(fā)針起爆原理及使用方法

導(dǎo)爆管擊發(fā)針是在兩金屬電極之間，利用起爆器，對(duì)其電能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生火花能從而引爆導(dǎo)爆管雷管的一種電子擊發(fā)器件，適合各種非電爆破工程和火工品檢測(cè)使用。其使用方法如下：

①直接把擊發(fā)針插入非電導(dǎo)爆管內(nèi)2cm，然后操作起爆器電源開(kāi)關(guān)，將充電開(kāi)關(guān)撥入充電檔位，當(dāng)充電電壓1000V-1500V時(shí)，應(yīng)操作引爆。（切勿高電壓引爆，防止損壞起爆器內(nèi)部電子元件）。

②需要在爆破現(xiàn)場(chǎng)接入復(fù)導(dǎo)爆破母線時(shí)，最好控制爆破母線在150米以內(nèi)，前方將擊發(fā)針插入非電導(dǎo)爆管內(nèi)，再將擊發(fā)針兩條電線接入爆破母線，然后將母線接入起爆器輸出夾（端子）上，操作起爆器開(kāi)關(guān)，電壓可控制在1000V-1500V即可引爆。

③爆破母線建議采用：?jiǎn)喂山^緣銅、鋁芯平行復(fù)導(dǎo)線（即銅、鋁芯為1.0-1.5mm2的平行復(fù)導(dǎo)線）。

④當(dāng)導(dǎo)爆管擊發(fā)針無(wú)法起爆或正常產(chǎn)生火花時(shí)可將針頭損壞部分剪掉，用磨具砂磨至接近初始狀態(tài)后方可繼續(xù)使用（當(dāng)擊發(fā)針插入導(dǎo)爆管內(nèi)過(guò)短時(shí)應(yīng)更換新的擊發(fā)針）。

5　安全防護(hù)措施

本工程位于小河鎮(zhèn)車站北端咽喉處，地勢(shì)狹小，地形復(fù)雜。開(kāi)挖抗滑樁緊鄰營(yíng)業(yè)線，且位于營(yíng)業(yè)線的左上方，為了確?？够瑯妒娇刂票瓢踩f(wàn)無(wú)一失，杜絕飛石、滾石、滑塊等現(xiàn)象出現(xiàn)。爆破前必須采取行之有效的安全防護(hù)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本工程采取了如下防護(hù)措施：

5.1在西康線K185+730-K185+890段線路左側(cè)設(shè)置物理隔離防護(hù)

①順鐵路縱向水溝外沿埋設(shè)高度2.6 m的I18工字鋼，埋設(shè)間隔3 m，I18工字鋼露出地面2 m，埋入地下0.6 m，埋入地下部分采用C20混凝土進(jìn)行模筑，模筑尺寸50 cm長(zhǎng)×50 cm寬×60 cm高；豎向工字鋼間設(shè)置兩排水平I18工字鋼，其中一排設(shè)置在距豎向工字鋼頂0.5 m處，兩排水平工字鋼間距0.5 m，豎向工字鋼與水平工字鋼采用焊接，使之成為整體框架。

②豎向工字鋼之間采用高2 m、厚10 mm的鋼板，工字鋼與鋼板、鋼板與鋼板之間均采用焊接連接。

③工字鋼與Φ25鋼筋錨桿相連，錨桿設(shè)上下兩排，錨桿錨固在既有擋墻內(nèi)，錨桿長(zhǎng)4.5 m，錨固長(zhǎng)度3 m，縱向間距3 m。（注意：當(dāng)豎向工字鋼正對(duì)抗滑樁時(shí)，錨桿連接位置可就近做適當(dāng)調(diào)整，此時(shí)錨桿與鋼板連接，連接處加設(shè)角鋼進(jìn)行焊接）

5.2對(duì)接觸網(wǎng)支柱及信號(hào)設(shè)備采取防撞墩防護(hù)

對(duì)爆破影響范圍內(nèi)的三個(gè)接觸網(wǎng)支柱和一個(gè)信號(hào)設(shè)備分別設(shè)置三面C20混凝土防撞墩，防撞墩設(shè)置規(guī)格：1.5 m（長(zhǎng)）×0.5 m（厚）×1.5 m（高），防撞墩埋入地下0.5 m，露出地面1.0 m。

5.3對(duì)井口采取三層覆蓋防護(hù)

采用Φ25鋼筋網(wǎng)片（鋼筋間距15 cm*15 cm）一層、專業(yè)炮被一層、沙袋一層共三層覆蓋，對(duì)井口進(jìn)行防護(hù)，預(yù)防碎石沖出地面。

6　安全注意事項(xiàng)

（1）施工場(chǎng)地應(yīng)有序安排，嚴(yán)禁亂堆亂棄；各種材料及施工器材距井口應(yīng)有一定距離，以防落入井內(nèi)傷人；施工便道、樁孔四周應(yīng)按規(guī)定設(shè)置臨邊防護(hù)和警示標(biāo)志。

（2）開(kāi)挖樁孔時(shí)，應(yīng)定期檢查樁井內(nèi)的氣體，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有害氣體濃度超標(biāo)或開(kāi)挖深度超過(guò)10米時(shí)，應(yīng)向井下送風(fēng)。

（3）開(kāi)挖樁孔如遇地下水時(shí)，不能持續(xù)強(qiáng)抽水，應(yīng)及時(shí)會(huì)同設(shè)計(jì)等有關(guān)各方研究處理措施，以免造成嚴(yán)重坍孔。

（4）控制爆破施工，應(yīng)提前通知相關(guān)工務(wù)、電務(wù)、供電、通信等單位監(jiān)控人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。

（5）控制爆破施工，應(yīng)安排專人統(tǒng)一指揮現(xiàn)場(chǎng)，協(xié)調(diào)各方面工作，并嚴(yán)格按規(guī)定設(shè)置駐站聯(lián)絡(luò)員和工地防護(hù)員，所有防護(hù)人員帶齊防護(hù)備品（響墩、旗子、短路銅線、防護(hù)牌、口笛等），并做好防護(hù)記錄。

（6）控制爆破施工，單孔裝藥量等主要參數(shù)應(yīng)嚴(yán)格按照控制爆破設(shè)計(jì)結(jié)果實(shí)施；裝藥、爆破等工序，必須在“天窗”點(diǎn)內(nèi)完成；起爆前5分鐘，本孔及臨孔的作業(yè)人員應(yīng)全部上到地面，所有施工人員應(yīng)離開(kāi)爆破點(diǎn)至少50 m。

（7）提前做好物理隔離被掀翻在線路上、接觸網(wǎng)承力索或?qū)Ь€被炸斷或損壞等各種突發(fā)情況的應(yīng)急預(yù)案，并按照預(yù)案配備齊全的搶險(xiǎn)工具、機(jī)械。

（8）使用導(dǎo)爆管擊發(fā)針起爆應(yīng)嚴(yán)格遵守國(guó)家現(xiàn)行《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2011）相關(guān)規(guī)定。

7　結(jié)語(yǔ)

本工程采取控制爆破等施工技術(shù)，解決了在鐵路接觸網(wǎng)不停電情況下，緊鄰營(yíng)業(yè)線實(shí)施挖孔樁石方爆破開(kāi)挖施工技術(shù)難題，確保了行車設(shè)備安全和鐵路運(yùn)輸暢通，為同類工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］《爆破安全規(guī)程》（GB6722-2011），北京，人民交通出版社，2011年

Blasting Technology of the Hole Pile Rock Excavation Close to the Operating Line

ZHANG Ji-ping
（China railway 19th bureau group first engineering co., LTD Liaoyang Liaoning 111000 China）

Abstract：Technologies like the controlled blasting and nonel tube blasting have been adopted in the project and the problem of the hole pile excavation close to the operating line has been solved. This project can provide experience for the future similar construction.

Key words：close to the operating line controlled blasting protection

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：中國(guó)分類號(hào)：U615.6A

文章編號(hào)：1673-1816（2016）01-0047-04

收稿日期：2015-11-14

作者簡(jiǎn)介：張繼平（1965-），男，遼寧法庫(kù)人，學(xué)士，研究方向土木工程。