鄰近既有線路基控制爆破施工技術(shù)在新建鐵路工程中的應(yīng)用

黃峰

（中鐵十七局集團(tuán)第五工程有限公司，山西太原 030032）

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活需求的不斷增長(zhǎng)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)于鐵路的需求日益增強(qiáng)，所以鐵路工程建設(shè)量越來(lái)越大，但是基于投資成本與建設(shè)效率的考慮下，新建鐵路與舊線改造施工被廣泛運(yùn)用到了鐵路工程建設(shè)中，所以控制爆破施工技術(shù)成為新建鐵路工程中的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)控制爆破施工技術(shù)的應(yīng)用可以有效控制爆破后產(chǎn)生的飛石、滾石造成的安全隱患，這既是施工效率的重要保障，也是提升施工安全的重要基礎(chǔ)[1]。

1 工程概況

某新建鐵路項(xiàng)目A 施工里程為DK243+946～DK244+973，對(duì)應(yīng)既有鐵路B 總里程為K1263+342～K1264+369，全長(zhǎng)1027m，新建項(xiàng)目A 本段線路與既有B 鐵路線并行，邊坡開挖線距為B 右側(cè)最小距離20m，并且在DK244+320 處下面有新建高速公路。本段路基土質(zhì)結(jié)構(gòu)為風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，并且局部存在礫砂巖及礫巖，平均層厚為2～4m，路基開挖必須采用爆破施工。

2 路基爆破施工流程及措施

2.1 路基爆破施工流程

新建鐵路工程中鄰近既有線路基控制爆破施工流程：施工準(zhǔn)備、測(cè)量放樣→開挖覆蓋層、清理場(chǎng)地→設(shè)計(jì)爆破方案→施作塹頂水溝→爆破施工→清渣外運(yùn)和路基相關(guān)工程施工→修整基床表面→邊坡及路基面修整→路基面檢查簽證→路塹成型。

2.2 路基控制爆破施工難點(diǎn)及措施

以本工程為例，路基爆破周圍環(huán)境復(fù)雜，屬于鄰近既有線路基爆破，所以在爆破施工過(guò)程中不僅要合理規(guī)劃施工方案，而且要嚴(yán)格控制好爆破飛石與震動(dòng)，針對(duì)本工程難點(diǎn)結(jié)合實(shí)際施工情況，建議在爆破施工過(guò)程中采取以下措施：

（1）鄰近既有線路基控制爆破施工采用多孔微差爆破技術(shù)。

（2）合理調(diào)整爆破臨空的方向，以此降低爆破飛石對(duì)周圍環(huán)境與設(shè)施的影響。

（3）采用松動(dòng)爆破來(lái)降低爆破震動(dòng)的影響。

（4）按照相關(guān)施工規(guī)范，對(duì)于爆破周圍設(shè)施、建筑物等做好防護(hù)工作，同時(shí)通過(guò)架設(shè)防護(hù)排架來(lái)降低爆破對(duì)周圍的影響。

（5）爆破30m 范圍內(nèi)如果有高壓電輸電設(shè)備，則需合理調(diào)整施工技術(shù)與方案，可由破碎機(jī)破碎開挖代替爆破施工。

2.3 鄰近既有線路基控制爆破施工方案

為了有效降低爆破施工對(duì)周圍既有建筑物、設(shè)施等的影響，通過(guò)利用控制爆破施工技術(shù)加強(qiáng)對(duì)飛石與震動(dòng)的影響，所以本工程中主要采用深孔松動(dòng)爆破技術(shù)與潛孔爆破技術(shù)展開施工，實(shí)際爆破施工中要堅(jiān)持自上而下、自左而右臺(tái)階式施工原則，同時(shí)由于本段施工防范內(nèi)有高壓輸電設(shè)備，還要借助破碎機(jī)完成路基開挖。具體而言：

（1）在高壓輸電設(shè)備30m 范圍內(nèi)，采用破碎機(jī)進(jìn)行破碎開挖，在高壓輸電設(shè)備30～40m 的范圍內(nèi)采用深孔爆破施工技術(shù)，這樣既可以提高施工效率，也降低了爆破施工對(duì)輸電設(shè)備的影響；在高壓輸電設(shè)備50m 之外的范圍內(nèi)則采用潛孔爆破施工技術(shù)。需注意的是，任何爆破施工技術(shù)的應(yīng)用都要注重爆破藥量的控制。

（2）在開展爆破施工前，在路基50m 以外的區(qū)域進(jìn)行試爆，以此檢驗(yàn)爆破效果和相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確性，并且預(yù)估爆破對(duì)周圍環(huán)境的實(shí)際影響，這樣才能切實(shí)控制好爆破施工。

（3）根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理設(shè)置減震孔，可以有效降低爆破對(duì)周圍的震動(dòng)影響。

（4）合理規(guī)劃施工現(xiàn)場(chǎng)，借助施工場(chǎng)地地形盡可能創(chuàng)造多個(gè)臨空面，以此降低爆破施工對(duì)周圍環(huán)境的影響，提升飛石的控制效果，對(duì)于周圍設(shè)施與建筑物起到更好的保護(hù)作用。

（5）鄰近既有線路基控制爆破施工必須嚴(yán)格按照《爆破安全規(guī)程（GB 6722—2014）》中的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行施工，其中安全允許震速取3.0cm/s，同時(shí)本工程設(shè)計(jì)中采用安全震速和最大單響藥量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而保證施工符合設(shè)計(jì)與規(guī)范要求。

（6）爆破飛石安全距離校核。由于本工程建設(shè)所在地的特殊性，需要對(duì)爆破飛石進(jìn)行嚴(yán)格控制，所以此項(xiàng)工作成為本工程的重點(diǎn)與難點(diǎn)。在實(shí)際爆破過(guò)程中，通過(guò)利用瑞典經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行校驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，有極個(gè)別飛石的最大飛行距離會(huì)對(duì)周邊被保護(hù)對(duì)象造成危害，因此必須采取具有針對(duì)性的控制措施。此外，在對(duì)周圍事物與設(shè)施完成防護(hù)設(shè)置后，爆破區(qū)域內(nèi)的相關(guān)人員應(yīng)該按照設(shè)計(jì)要求及時(shí)撤離至安全地點(diǎn)進(jìn)行躲避[2]。

3 鄰近既有線路基控制爆破施工控制要點(diǎn)

3.1 鄰近既有線路爆破安全防護(hù)

為了確保鄰近既有線路基控制爆破施工的安全性，爆破施工中要注重采取以下幾方面安全防護(hù)措施：

（1）按照施工設(shè)計(jì)要求與爆破施工規(guī)范合理控制最大單次爆破藥量及規(guī)模，所以實(shí)際開挖過(guò)程中要結(jié)合施工中爆破區(qū)離開保護(hù)的距離來(lái)控制爆破藥量，并且控制好爆破規(guī)模，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)爆破飛石與震動(dòng)的控制。

（2）結(jié)合工程施工場(chǎng)地地形，創(chuàng)造良好的臨空面，在爆破施工前做好現(xiàn)場(chǎng)的清理工作，進(jìn)而為爆破施工構(gòu)建良好的施工環(huán)境，有效降低爆破施工的震動(dòng)危害。

（3）如施工范圍內(nèi)有高壓輸電設(shè)備、線纜塔等設(shè)施與建筑時(shí)，必要時(shí)可以采用破碎機(jī)械進(jìn)行開挖施工，或者在施工過(guò)程中通過(guò)設(shè)置減震炮孔來(lái)降低爆破震動(dòng)的影響。

（4）通過(guò)采用微差爆破方式來(lái)降低飛石或者爆破震動(dòng)的影響。

3.2 合理設(shè)置爆破監(jiān)控裝置

在爆破施工前，根據(jù)施工設(shè)計(jì)以及施工規(guī)范在爆破區(qū)域周邊邊坡防護(hù)柵欄或者隔離樁上方設(shè)置至少2 臺(tái)以上的監(jiān)控裝置，其主要功能是監(jiān)測(cè)爆破施工中震速是否在合理的控制范圍內(nèi)；而且在獲取到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后會(huì)及時(shí)傳輸至施工現(xiàn)場(chǎng)指揮部，由專業(yè)技術(shù)人員與監(jiān)理工程師確認(rèn)后進(jìn)行存單備查。此外，在爆破施工前，沿鄰近鐵路線的防護(hù)柵欄外側(cè)2m 左右的距離埋設(shè)沉降監(jiān)測(cè)標(biāo)，需要注意的是，沉降監(jiān)測(cè)標(biāo)的埋設(shè)要覆蓋整個(gè)爆破區(qū)間段內(nèi)，并且每個(gè)沉降監(jiān)測(cè)標(biāo)之間的距離保持在10m，沉降標(biāo)按順序統(tǒng)一編號(hào)，在每次的爆破施工前后進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在完成所有數(shù)據(jù)的采集后上報(bào)施工指揮部與監(jiān)理工程師，由他們確認(rèn)簽字后存檔備查。如果在實(shí)際監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異?；蛘邤?shù)據(jù)差異較大時(shí)應(yīng)及時(shí)停止施工，并且對(duì)施工方案進(jìn)行合理調(diào)整。

3.3 加強(qiáng)對(duì)爆破飛石的控制

上文中針對(duì)爆破飛石的安全校驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在爆破施工中還會(huì)存在極個(gè)別飛石對(duì)周圍事物與設(shè)施造成危害。因此，在實(shí)際施工中要加強(qiáng)對(duì)爆破飛石的控制，以此保證爆破的安全性，保證施工有序開展[3]。在具體施工中可以通過(guò)以下措施來(lái)加強(qiáng)控制：

（1）以設(shè)計(jì)為指導(dǎo)，以施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況為基礎(chǔ)，科學(xué)合理選擇裝藥結(jié)構(gòu)、爆破參數(shù)以及起爆時(shí)間。在爆破施工中產(chǎn)生飛石的主要部位為前排臨空面與后面各排的空口部位，如果合理選擇裝藥結(jié)構(gòu)與爆破參數(shù)即可降低飛石的初始拋擲速度，同時(shí)控制好每次爆破排數(shù)也是有效控制爆破飛石的重要措施。

（2）在爆破施工前，先通過(guò)測(cè)量坡頂線與坡底獲取最小抵抗線數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)過(guò)小，那么就要對(duì)爆破傾角進(jìn)行調(diào)整；如果數(shù)據(jù)過(guò)大，可以采用打巖根或者臺(tái)階底部補(bǔ)孔的方式來(lái)處理根底，實(shí)現(xiàn)對(duì)爆破飛石的有效控制。

（3）加強(qiáng)對(duì)填塞質(zhì)量的控制?？刂坪锰钊|(zhì)量可以有效防止卡孔現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)通過(guò)加長(zhǎng)堵塞長(zhǎng)度也是加強(qiáng)爆破飛石控制的重要措施。但是，在這個(gè)施工環(huán)節(jié)中，填塞前必須要由專業(yè)技術(shù)人員與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理確認(rèn)與驗(yàn)收炮孔裝藥量后方可進(jìn)行。

（4）針對(duì)爆破后施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的大塊孤石需要利用破碎機(jī)械或者松動(dòng)爆破進(jìn)行二次破碎處理。

（5）科學(xué)合理地搭設(shè)防護(hù)屏障。針對(duì)鄰近線路中的高壓輸電設(shè)備、電纜線路以及鐵路沿線，可以在爆破區(qū)之間搭設(shè)高度為5m的護(hù)排架，護(hù)排架搭設(shè)中平行于鄰近天路線，并且與保護(hù)設(shè)施的間隔距離要超過(guò)2m。防護(hù)排架的搭設(shè)采用混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，防護(hù)排架橫豎撐桿均采用φ50 鋼管搭設(shè)，同時(shí)在防護(hù)排架迎爆面兩側(cè)拉設(shè)防傾纜繩，以此提升防護(hù)排架的穩(wěn)定性，更好地發(fā)揮其重要的防護(hù)作用，防護(hù)排架搭設(shè)方式如圖1所示。

圖1 防護(hù)排架搭設(shè)（單位：cm）

（6）結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境與情況，科學(xué)地制定切實(shí)可行的應(yīng)急預(yù)案，以保證一旦出現(xiàn)意外事件能夠迅速反應(yīng)，盡可能降低損失[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，本工程該路段爆破施工已經(jīng)全部完成，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析后，發(fā)現(xiàn)爆破施工并未對(duì)鄰近鐵路線造成影響。由此可見，上述施工方案既可以有效保證新建鐵路的施工有序進(jìn)行，還能降低施工成本，提高施工質(zhì)量。所以，可以為鄰近既有線路基控制爆破施工提供參考依據(jù)。