公路路基爆破施工技術的探討
摘要:本文對在公路沿線土石方施工中,爆破施工技術的探討,有效地保障了施工人身安全和公路運營安全。
關鍵詞:公路沿線;爆破設計;施工控制
1工程概況
工程施工路段的巖性主要為人工填筑土、園礫土、膨脹性泥巖、礫巖。路基土石方44×104m3,其中挖方21×104m3,距既有公路線路兩側115~210m范圍、高度為5~13m的挖方地段2處、合計220m長、計12×104m3,屬該段的控制工程項目;而且行車施工安全責任大,技術標準要求高,自然環(huán)境差,而且施工時間僅有158天時間,工程量大,任務重,工期緊。
2土石方爆破設計
2.1爆破手段
采用深孔梯段微差擠壓控制爆破法施工。根據(jù)路線距離,分別采用了如下不同的爆破作業(yè)方式:
2.1.1爆破作業(yè)方式
(1)一般爆破。適用于周圍環(huán)境空曠、無建筑物等障礙的工點,按減弱拋擲爆破計算孔網(wǎng)參數(shù)及單位炸藥消耗量。
(2)控制爆破。鄰近開挖區(qū)有構筑物、電力及通訊線等,爆破要對飛石、滾石及各種有害效應作必要的控制?刂票瓢此蓜颖朴嬎憧拙W(wǎng)參數(shù)及單位耗藥量,并在其爆區(qū)周圍及爆體表面作必要的遮擋及覆蓋防護。
(3)預裂爆破。為保證開挖邊坡的圓直順度及坡面平整、美觀、穩(wěn)定,擬對部分石質(zhì)高路塹邊坡實施預裂爆破。
2.1.2鉆孔機具及火工用品
該段所有爆破作業(yè)均采用大型鉆機鉆眼,并輔以一定數(shù)量的7655型風動鑿巖機對非預裂爆破的邊坡進行修理及處理檢底部分進行施工。
炸藥采用RJ-2#乳膠炸藥或2#巖石硝銨炸藥(前者在雨天孔內(nèi)有水時使用,后者在睛天孔內(nèi)無水時使用)。雷管采用“第二系列”1-15段非電毫秒雷管,凡是梯段爆破均實施毫秒微差爆破。
2.1.3爆破孔網(wǎng)參數(shù)及單位耗藥量設計
(1)一般爆破的孔網(wǎng)參數(shù)及單位耗藥量
鉆孔直徑、藥卷直徑的選擇:鉆孔直徑取D=75mm;藥卷直徑取Dd=70mm(底部),Dc=45mm(柱部)根據(jù)以上計算公式可計算出不同梯段高度的孔網(wǎng)參數(shù)及單孔裝藥量,此處,要特別強調(diào)的是:鉆孔必須打斜眼并嚴格滿足堵塞長度。
(3)預裂爆破的孔網(wǎng)參數(shù)及單位耗藥量。炮孔直徑D與藥卷直徑d:鉆孔直徑D=75mm,采用的藥卷直徑d=D/3=25mm。炮孔間距A=12D(mm)。線裝藥密度qx:可根據(jù)公式計算,亦可根據(jù)經(jīng)驗取值0.3
~0.5kg/m,堵塞長度L:取值1.0m。
2.1.4爆破網(wǎng)絡聯(lián)接
本工程爆破網(wǎng)路聯(lián)接一律采用非電導爆系統(tǒng),除引爆雷管可使用火雷管外,其它部分嚴禁使用火雷管,以策安全;聯(lián)接時主炮孔與預裂孔一起起爆,亦可分開起爆,預裂孔先于主炮孔起爆。聯(lián)接網(wǎng)路見下圖1所示:
2.1.5起爆方式
炮孔組的起爆方式采用“V”型起爆法,使爆堆集中、便于裝運,并能削弱端頭炮孔夾制力,利于邊坡平整,減少超欠挖,如下圖2所示:
在特殊情況有建筑物時,爆堆方向必須避開,則采用側向起爆法,如圖3所示。
2.1.6爆破警戒區(qū)的確定
按《爆破安全規(guī)程》中的有關規(guī)定,露天爆破安全距離不得小于200m,按計算的個別飛石安全距離的周邊布置警戒線,以確保人員和行車安全。
2.1.7盲炮的預防措施
儲存的爆破材料除定期檢查外,爆破前進行復查,選用合格的炸藥和雷管。購買、使用爆破材料時注意生產(chǎn)日期,有效保質(zhì)期等,嚴禁使用過期的廢舊火工品。必須仔細進行裝藥、堵塞、聯(lián)結工作,注意每一環(huán)節(jié),防止出現(xiàn)卡孔、雷管與炸藥分離及折斷雷管腳線等問題。管藥聯(lián)結時,雷管腳線不要過分拉緊,要保持一定的松馳度,雷管與雷管聯(lián)結時反向聯(lián)結。
2.1.8降低大塊率的措施
采取斜眼鉆孔,由于炮孔傾斜,存在一個向上分力,有利于巖石破碎。多組排炮孔爆破時,增加后段炮孔裝藥量補充克服前排炮孔壓碴帶來的能量損失。采用各種微差雷管,并精確計算微差間隔時間,以使巖石在空間得以充分碰撞,達到巖石破碎的目的。采用寬孔距多排微差爆破技術,既能獲得理想的爆破塊度,又能提供充足的爆破方量。
2.1.9保證石質(zhì)路塹邊坡平整、穩(wěn)定的措施
鉆孔前使預裂部位巖面達到較好平整度,測量精確定線,畫出炮孔的位置。
為保證預裂孔的方向及偏角,在預裂孔的兩端事先埋置兩根3m長的鋼管,其方向與坡度經(jīng)測量精確測定后,在其鋼管上下兩端各拉一條弦線,并在弦線上按孔位打上標記,固定所有預裂孔的坡度及方向。鉆孔機械就位即按上下弦線及標記,調(diào)整鉆桿精確對位。為保證預裂效果,先進行小規(guī)模的試爆,確定合理的間距及裝藥范圍。
2.2爆破施工方法
施工前,先用推土機盤山打道至山頂,從上至下揭去蓋山土,形成較大的工作面后,鉆機上至平臺進行鉆孔作業(yè),鉆眼深度視其挖深可安排6~9m,其鉆眼典型圖式如下圖4示:
路基石方主體爆破后,邊坡及基底部分出現(xiàn)超欠挖現(xiàn)象,對于凸出欠挖部分,輔以手持風鉆清除。孤石爆破均隨主爆破進行,減少了爆破次數(shù)。
3爆破施工
根據(jù)施工組織設計中土石方的調(diào)配方案,先組織路塹利用土石方的開挖,然后再進行其它段落施工。挖方均為泥巖時,利用在距路堤基面2.5m以下部位。初步擬定:距離既有線規(guī)定范圍以內(nèi)地段石方爆破施工采用臨線公路運營安全范圍內(nèi)設鋼管排架柵欄防護、采取淺孔松動控制爆破作業(yè)。嚴格按設計方案實施,確保了既有公路線運營安全。其實施方案如下:
準確測放開挖線,避免超、欠挖。開挖過程中,隨時檢查坡面坡度,并隨時分臺階清刷邊坡,確保開挖斷面和坡度符合設計、規(guī)范要求?拷返穆穳q土石方施工,必須設專人防護,嚴格按批復后的設計方案實施,杜絕各類影響運營線的行車安全、施工人員人身安全的發(fā)生。
路塹石方需實施爆破開挖的地段,安全威脅大。在既有公路沿線旁石方爆破開挖,在距既有線路基外緣向外50m以內(nèi),采取石方控制爆破施工技術,即采用淺眼(低臺階)松動微差控制爆破設計方案進行施工;施工中以“淺眼、密眼、少藥、間隔裝藥、松動微差爆破”為主要技術控制標準。并報請建設指揮部、監(jiān)理工程師審批。嚴格按批復的爆破設計圖施工,裝藥前對炮孔進行檢查。若與設計有誤,及時調(diào)整參數(shù)和裝藥量,切實做到安全、無飛石,確保爆破效果。同時對既有線采取鋼管排架掛網(wǎng)防護。
4爆破作業(yè)安全保障體系
4.1組織保障
成立爆破作業(yè)施工安全領導小組,由行政第一負責人任組長,主管生產(chǎn)的領導任副組長,工程科、安全質(zhì)量科、材料廠、機電設備科、公安等部門負責人為成員。將審批的爆破作業(yè)方案報有關部門審批,以監(jiān)督實施。領導小組負責組織實施爆破作業(yè)。每個爆破作業(yè)點指定爆破負責人,負責工點爆破作業(yè)的組織、指揮。
4.2嚴格員工持證上崗制
擔任施工爆破作業(yè)的現(xiàn)場指揮員和操作員必須是正式路工,并經(jīng)過培訓且取得合格證的人員,工點爆破負責人和具體爆破作業(yè)人員必須持證上崗。對駐站聯(lián)絡員、工地防護員、工地電話員、爆破員、通訊工選派正式路工擔任并進行培訓,考試合格后持證上崗。
4.3堅持“先護、后爆”
本著“先防護、后爆破”的原則,在起爆之前對公路沿線、通訊設施、等進行了有效的防護,確認防護人員、駐站聯(lián)絡員、電話員、爆破人員均按各自的職責堅守崗位。
4.5爆破作業(yè)施工程序
施工點接到命令后,立即按批準的實施性爆破設計進行施工防護和警戒,同時檢查起爆線路。確認防護無誤,且人、畜全部撤離200m以外后,聯(lián)結起爆源,進行起爆。炮響后2分鐘,爆破人員進入爆破區(qū),檢查有無瞎炮、危石、落石,并進行處理。爆破后必須清理危及安全的危石,確保消除安全隱患。
5實施效果
(1)工期目標:按照建設單位的要求,通過全體參戰(zhàn)員工的共同努力,實現(xiàn)了按時撥接目標以及工程最終交付營運的目標。
(2)質(zhì)量目標:杜絕了質(zhì)量事故的發(fā)生,工程質(zhì)量合格率100%,工程優(yōu)良率達95%以上。兌現(xiàn)了合同質(zhì)量目標。
(3)安全目標:杜絕了重大以上的安全及責任事故,杜絕了行車安全事故,確保了施工人員、運營安全!