關(guān)于專用線爆破施工工藝及質(zhì)量控制分析

王煜晨

摘要： 樁基爆破作為一種極為重要的工作項(xiàng)目，在工程建設(shè)中起到了關(guān)鍵的作用。本文主要從工程概況、爆破施工組織、施工方案及工藝和爆破質(zhì)量控制五方面進(jìn)行了分析論證。

Abstract： Pile foundation blasting is a very important work item， which plays a key role in engineering construction. This paper mainly analyzes and demonstrates from five aspects： engineering overview， blasting construction organization， construction scheme and process and blasting quality control.

關(guān)鍵詞： 樁基；爆破；施工方案

Key words： pile foundation；blasting；construction scheme

中圖分類(lèi)號(hào)：TU473.1+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）23-0111-03

0 引言

橋梁樁基爆破是一項(xiàng)非常至關(guān)重要的工作，其中涉及到諸多的工藝程序，在爆破的過(guò)程中必須綜合各種因素做好施工組織，落實(shí)各項(xiàng)施工方案，唯有如此才能確保爆破質(zhì)量。本文主要針對(duì)具體的案例進(jìn)行了科學(xué)的論述和分析。

1 工程概況

1.1 工程概況

專用線工程位于六盤(pán)水市水紅鐵路花家莊，為高原丘陵峽谷區(qū)的山坡地帶，拖長(zhǎng)江蜿蜒穿過(guò)車(chē)站的左側(cè)，與車(chē)站相隔一條運(yùn)煤公路。兩側(cè)自然山體地勢(shì)較陡峻?；鶐r裸露。根據(jù)地面調(diào)查和地質(zhì)鉆探資料，工點(diǎn)范圍內(nèi)地層巖性主要有粉質(zhì)黏土、角礫土；灰?guī)r夾泥巖。

1.2 爆破作業(yè)內(nèi)容

橋梁樁基、樁板墻樁基和防護(hù)樁樁基挖孔施工，大部分分樁井在地表以下5-10米，最淺為2-3米左右遇到需爆破的灰?guī)r或泥巖，需采用預(yù)裂控制爆破開(kāi)挖；主要施工內(nèi)容如下。

1.2.1 花家莊大橋

①花家莊大橋位于水紅線柏紅段花家莊車(chē)站小里程咽喉端外側(cè)，既有花家莊橋旁，全橋長(zhǎng)198.9米，起訖里程為DK159+584.3-DK159+783.2。其中六盤(pán)水橋臺(tái)、1#、2#、3#墩位于既有線路基左側(cè)邊坡，4#、5#墩和紅果臺(tái)鄰近既有3-16m花家莊橋。橋基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，樁徑？準(zhǔn)1250，共47根，其中1#、3#橋墩樁基11米，2#橋墩樁基22米，4#橋墩樁基21米，5#橋墩樁基14米，紅果橋臺(tái)樁基19米。

②防護(hù)樁。4#墩靠既有線側(cè)設(shè)？準(zhǔn)1250挖孔樁防護(hù)，共8根，樁長(zhǎng)12米。

③樁板墻。2#、3#、4#墩和紅果橋臺(tái)采用樁板墻防護(hù)，樁身截面3.0×2.0米，樁長(zhǎng)為18米（2#、3#墩和紅果橋臺(tái)），樁長(zhǎng)26米（4#）。

1.2.2 路基樁板墻

①DK159+041-DK159+113段左側(cè)72米，樁身截面3.0×2.0米，樁間距6.0米，共13根，樁長(zhǎng)17米，與既有線中心距離58.62-64.84米。

②DK159+113-DK159+360段左側(cè)247米，樁身截面3.0×2.0米，樁間距6.0米，共42根，與既有線中心距離41.18-49.02米。

③DK159+783.2-DK159+819.2段左側(cè)36米，樁身截面3.0×2.0米，樁間距5.0米，共8根，與既有線中心距離18.2米。

2 爆破施工組織

2.1 施工準(zhǔn)備

開(kāi)工前，調(diào)查清楚地上、地下管線的數(shù)量、走向；修好施工便道，確保雨季施工可通行；將施工防洪排水設(shè)施及雨季施工安全設(shè)施做好；相關(guān)單位和個(gè)人應(yīng)加強(qiáng)對(duì)整個(gè)施工過(guò)程的監(jiān)督指導(dǎo)和幫助。

2.2 施工目標(biāo)

2.2.1 安全生產(chǎn)

杜絕任何火災(zāi)爆炸事故發(fā)生；杜絕相關(guān)人員出現(xiàn)人身傷亡事故；在臨近既有線鐵路旁進(jìn)行爆破開(kāi)挖作業(yè)，必須確保既有線鐵路設(shè)施的安全和列車(chē)正常運(yùn)行。

2.2.2 工程質(zhì)量

遵循“淺眼、密眼、少藥、微差爆破”施工技術(shù)，做到“碎而不拋”、“寧裂勿飛”。

3 施工方案及工藝

3.1 爆破施工總體方案

爆破作業(yè)鄰近既有鐵路且周?chē)写迩f居民，爆破采用“多眼、淺孔、密炮、少藥”的淺孔控制爆破方式，樁井內(nèi)巖石按設(shè)計(jì)的網(wǎng)孔間距鉆鑿一定深度的掏槽孔、輔助孔和周邊孔，在孔中裝入炸藥和不同段別的毫秒微差電雷管（或瞬發(fā)電雷管），同次分段起爆后將井底開(kāi)挖斷面內(nèi)的巖石爆松，待人工清除爆碴后再進(jìn)行下一循環(huán)的鉆孔爆破，待開(kāi)挖深度滿足要求后停止爆破。經(jīng)過(guò)多次裝藥量試驗(yàn)，確定合理的爆破參數(shù)，并且在實(shí)施過(guò)程中依據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，盡量避免出現(xiàn)爆破安全事故，危及周?chē)?cái)物和人員的安全。

3.2 爆破施工工藝

爆破施工順序：施工測(cè)量→標(biāo)定炮孔位置→鉆孔→炮孔檢查→爆破器材準(zhǔn)備→裝藥→聯(lián)結(jié)爆破網(wǎng)絡(luò)→布設(shè)安全崗哨→炮孔堵塞→爆破覆蓋→起爆信號(hào)→起爆→消除瞎炮、處理危石→解除警戒→爆破效果分析及資料記錄。爆破施工工藝見(jiàn)圖1。

3.2.1 布孔、鉆孔

按照設(shè)計(jì)的孔距和排距布孔，且用紅油漆標(biāo)識(shí)。

按照設(shè)計(jì)的孔位、方向、傾斜角和孔深對(duì)號(hào)鉆眼。鉆眼操作完成后進(jìn)行孔深測(cè)量，確保炮眼深度。

3.2.2 裝藥及堵塞

開(kāi)始裝藥前應(yīng)先仔細(xì)檢查炮孔情況，確保其孔內(nèi)無(wú)異物。同時(shí)要求嚴(yán)格控制藥量，將炸藥按照設(shè)計(jì)藥量分好，裝藥的過(guò)程同時(shí)測(cè)量，保證裝藥密度滿足相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。起爆體應(yīng)置于炮孔底部并反向裝藥，如此能夠有效確保完全起爆。

用粘土和細(xì)砂拌和作為堵塞物，其含水量在15%-20%之間，粒度不大于3mm。安放好藥卷后，就開(kāi)始以每層10cm左右的距離進(jìn)行堵塞，之后用木炮棍分層壓緊搗實(shí)，要求不能在堵塞過(guò)程中破壞導(dǎo)爆索；通常情況下，炮孔堵塞物采用的都是具有一定濕度并含有一定比例砂的黏土，要求堵塞的同時(shí)就搗固，必須保證炮孔堵塞質(zhì)量符合要求。

3.2.3 起爆網(wǎng)路連接

起爆網(wǎng)路的孔外串聯(lián)雷管要有醒目標(biāo)志，連線和覆蓋時(shí)謹(jǐn)慎操作，確保網(wǎng)路暢通。爆破時(shí)，連線從起爆的終點(diǎn)開(kāi)始直到起爆的起點(diǎn)，采用電雷管引爆。

3.2.4 爆破

只有周?chē)木涔ぷ鞔_認(rèn)完成后，爆破指揮人員才能發(fā)出起爆命令。

爆破指揮人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行三種統(tǒng)一信號(hào)，即預(yù)報(bào)、警戒和解除，并且由爆破指揮人員統(tǒng)一發(fā)出。防護(hù)、警戒人員禁止擅離職守，必須嚴(yán)格按規(guī)定信號(hào)執(zhí)行任務(wù)。

應(yīng)安排專人核對(duì)裝炮、點(diǎn)炮、響炮記數(shù)，檢查爆破網(wǎng)絡(luò)、敷設(shè)起爆主線。

3.3 樁基礎(chǔ)爆破

土質(zhì)采用人工開(kāi)挖，石方段采用淺孔控制爆破法施工，孔樁鎖口采用C20鋼筋砼鎖口，將鎖口牢牢地掛在土上，鎖口高出井口施工作業(yè)平臺(tái)面30cm，以防止孔樁開(kāi)挖時(shí)作業(yè)面平臺(tái)墜入孔內(nèi)傷人。鎖口預(yù)埋Φ20 U型鋼筋。其余中間節(jié)護(hù)壁厚為20cm的C20混凝土，護(hù)壁鋼筋上下節(jié)聯(lián)接，混凝土護(hù)壁澆注后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，即可拆除支撐，繼續(xù)下挖。

3.3.1 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

①炮孔布置：專用線樁基結(jié)構(gòu)類(lèi)型為圓孔和矩形兩種類(lèi)型，樁徑分別為？覬1250和3.0×2.0米。

②孔間距a：掏槽孔和加強(qiáng)孔的孔間距控制在0.3-0.4米之間，為了減少超挖和欠挖，周邊孔間距為0.35-0.4米。

③排距（實(shí)際上是指內(nèi)外圈炮孔所在位置圓周半徑差）b：0.3-0.4米。但在實(shí)際鉆孔時(shí)，由于巖石軟硬不均或有夾層，有的炮孔鉆不到設(shè)計(jì)深度，需要改變位置重鉆，實(shí)際炮孔間距和排距控制在0.3-0.5米范圍內(nèi)。

④孔深l： 0.6-1.2米。

⑤每孔裝藥包個(gè)數(shù)：1個(gè)，炮孔用粘土堵塞嚴(yán)密。

3.3.2 樁徑？準(zhǔn)1250藥量計(jì)算

掘進(jìn)每循環(huán)所需炸藥量：

Q=q·S·L·η=1.8×2.54×1.00×0.8=3.66kg；

Q—掘進(jìn)每循環(huán)所需炸藥量，kg；

q—炸藥單耗，kg/m3；

S—掘進(jìn)斷面積，m2；

L—平均炮眼深度，m；

η—炮孔利用率，一般為0.8-0.95。

單孔炮眼的裝藥量：

周邊眼Q0=0.9×Q/N=0.9×3.66/12=0.27kg

掏槽眼Q1=1.2×Q/N=1.2×3.66/12=0.37kg

N—炮眼數(shù)量，12個(gè)，（周邊眼11個(gè)，掏槽孔1個(gè)）；

Q0—周邊眼炮眼的裝藥量，kg；

Q1—掏槽眼裝藥量，kg。

3.3.3 樁徑3.0×2.0米藥量計(jì)算

3.3.4 爆破地震和飛石控制

由于爆破中震速過(guò)快可能會(huì)對(duì)周?chē)穹吭斐赏{，為控制震速，本文采用微差爆破技術(shù)，通過(guò)控制單段最大起爆藥量實(shí)現(xiàn)目的。

①一次最大齊爆藥量。

Q全=R1/m（V/K）1/am

式中K=200；V=2.0cm/s；m=1/3；a=1.65

列表計(jì)算不同距離允許起爆藥量：

確定單段最大齊爆藥量時(shí)應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)建筑物距離。

②飛石距離。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，飛石距離：R=20Kn2W

式中K=1.5，n=0.6， W=1.1，

R=20*1.5*0.62*1.1=11.88米，取R=20米，

③震動(dòng)影響。

V=K（Q1/3/R）a

式中：a=1.65；取K=200

根據(jù)單段齊爆藥量最小值1.85千克列表計(jì)算，不同距離與震動(dòng)波關(guān)系：

分析表2發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單段齊爆藥量1.85千克時(shí)，只要建筑物距離爆破現(xiàn)場(chǎng)超過(guò)20米，震動(dòng)波速都低于安全震速2.0cm/s，因此，20米外建筑物不會(huì)受到爆破震動(dòng)的破壞影響。

4 爆破質(zhì)量控制

4.1 建立健全質(zhì)量保證體系

為了確保爆破施工質(zhì)量，按照“ISO9001：2008”質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)，成立以項(xiàng)目經(jīng)理為總負(fù)責(zé)的質(zhì)量管理體系。

4.2 加強(qiáng)施工過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控

實(shí)行對(duì)爆破材料采購(gòu)、檢驗(yàn)、加工、鉆孔、爆破、檢測(cè)等全過(guò)程質(zhì)量控制。在施工過(guò)程中質(zhì)量檢驗(yàn)按工班、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)主管、作業(yè)隊(duì)三級(jí)進(jìn)行控制，隨工程進(jìn)度跟蹤檢驗(yàn)、復(fù)檢、抽檢。

4.3 嚴(yán)禁違章施工，規(guī)范作業(yè)

加強(qiáng)施工工藝質(zhì)量的規(guī)范化操作，做好施工人員施工工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)工作。對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量、工序、材料和環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，使施工工藝的質(zhì)量控制符合標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化的要求。嚴(yán)格按批準(zhǔn)的施工技術(shù)措施計(jì)劃和作業(yè)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行施工。

4.4 及時(shí)完善質(zhì)檢檢查記錄

加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)，嚴(yán)格過(guò)程控制。堅(jiān)持“三檢”制度，嚴(yán)格控制施工的每一道工序和施工工藝，強(qiáng)化質(zhì)量的事前控制，加強(qiáng)事中控制，做好事后控制。

4.5 強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)，加大質(zhì)檢獎(jiǎng)罰力度

質(zhì)量檢查人員嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行檢查、控制。加強(qiáng)施工工藝質(zhì)量的規(guī)范化操作，做好施工人員施工工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)工作。對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量、工序、材料和環(huán)境進(jìn)行驗(yàn)證，使施工工藝的質(zhì)量控制符合標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化的要求。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，爆破在橋梁樁基建設(shè)的過(guò)程中具有極為深遠(yuǎn)的意義和作用，因此需要諸多眾多專業(yè)人員的參與及合作，落實(shí)好各項(xiàng)施工工藝，最大限度上保障質(zhì)量。

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