淺談隧道工程光面爆破施工管理

摘要：隧道工程開挖施工宜采用光面爆破施工，嚴(yán)格進(jìn)行超欠挖控制，將對(duì)后期工序(如噴射砼、掛設(shè)防水板及二襯砼施工)起到積極的作用，抓好光面爆破是對(duì)人力、材料的極大節(jié)約，尤其對(duì)安全及成本控制將起到事半功倍的作用。但如何才能做到，就關(guān)系到技術(shù)控制及管理的問題。本文將通過向鐵路隧道實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合以往隧道施工情況從行政管理及技術(shù)控制兩方面對(duì)光面爆破工作進(jìn)行論述。

關(guān)鍵詞：隧道工程行政管理措施技術(shù)控制措施

一、行政管理措施到位。

目前我們?cè)S多隧道施工項(xiàng)目由于領(lǐng)導(dǎo)的意識(shí)不到位，使施工管理陷入了一個(gè)誤區(qū)，但凡一提起隧道施工項(xiàng)目，我們就想到掘進(jìn)多少米了，很少有人問起光爆控制如何?重視進(jìn)度而急視了施工中的過程控制，一座隧道干下來，經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)小于我們預(yù)期的目的，所以說領(lǐng)導(dǎo)重視首先要提高意識(shí)。只有意識(shí)上去了，才會(huì)有過硬的措施，措施到位了，才能管理好光爆施工。下面以向莆鐵路隧道項(xiàng)目為例進(jìn)行闡述。

首先在光面爆破施工前，領(lǐng)導(dǎo)牽頭，組織技術(shù)、計(jì)劃及相關(guān)部門進(jìn)行了針對(duì)性的討論和研究，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，出臺(tái)了《光面爆破管理辦法》。本管理辦法根據(jù)鐵路隧道施工規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定，詳細(xì)的制定出了允許超欠挖的范圍、相應(yīng)的獎(jiǎng)懲制度以及檢查方法。以Ⅱ級(jí)圍巖為例，《辦法》中規(guī)定超欠挖的范圍為：拱部允許超挖15cm，邊墻允許超挖10cm，對(duì)欠挖的要求為小于5cm。檢查方法為每10m為一個(gè)檢查斷面，采用紅外線激光斷面儀進(jìn)行測(cè)量，每月由項(xiàng)目部專人負(fù)責(zé)，各工區(qū)技術(shù)、測(cè)量配合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。獎(jiǎng)懲辦法中規(guī)定300元／m3(當(dāng)?shù)厣唐讽艃r(jià)格)進(jìn)行相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)和處罰，但對(duì)于欠挖進(jìn)行雙倍的處罰(主要目的為限制欠挖)。

其次就是有了具體的措施，該怎樣去執(zhí)行的問題了，項(xiàng)目部組織各工區(qū)技術(shù)人員及開挖工班全體職工開展了有針對(duì)性的光面爆破學(xué)習(xí)，統(tǒng)一了思想，對(duì)操作人員進(jìn)行了定位分工，如打眼工序就要求誰打拱部炮眼，誰打邊墻炮眼均進(jìn)行了分工，主要為考核操作手水平及加強(qiáng)操作手的責(zé)任心。在實(shí)際施工時(shí)每開挖一個(gè)循環(huán)工區(qū)內(nèi)部技術(shù)人員都要對(duì)開挖結(jié)果進(jìn)行考核、分析，總結(jié)，以提高光面爆破的管理水平。

本辦法實(shí)施一個(gè)月后，在向莆鐵路項(xiàng)目部的月度例會(huì)上公布了各工區(qū)的光爆控制結(jié)果，從數(shù)據(jù)上明顯看出，各工區(qū)光面爆破控制達(dá)到了規(guī)范要求的超欠挖范圍。在此取兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較訟述，以12m二襯臺(tái)車砼施工用量來說，在沒有實(shí)行此辦法前，每板砼用量為180-200 m3，實(shí)行此辦法后用量為140～160 m3，平均每板二襯節(jié)約40 m3砼。再以初期支護(hù)為例，設(shè)計(jì)噴射砼厚度為5cm，沒實(shí)行本辦法前平均厚度達(dá)到6～10cm才能滿足平整度要求，但實(shí)行本辦法后平均厚度達(dá)到4cm即可滿足要求。僅此兩項(xiàng)算下來每施工一延米隧道將節(jié)約一千元的經(jīng)濟(jì)成本。

二、技術(shù)控制措施到位

隧道光面爆破管理應(yīng)以技術(shù)控制為先導(dǎo)，采用先進(jìn)的施工工法和科學(xué)的管理理念，才能真正的管理好、控制好光面爆破施工。

技術(shù)為先導(dǎo)應(yīng)重點(diǎn)控制好影響光面爆破的幾方面因素：

(一)、光爆質(zhì)量的要求

1、隧道開挖斷面的中線及高程符合設(shè)計(jì)要求。

2、隧道開挖兩茬炮的臺(tái)階形差均勻分布并符合施工規(guī)范。

3、隧道開挖輪廓圓順，邊墻順直。

4、周邊眼半孔平行且殘留率較高。

(二)、影響光爆質(zhì)量的因素

1、地質(zhì)條件

隧道施工地質(zhì)條件包括巖石類別(沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖)，圍巖風(fēng)化程度，風(fēng)化裂隙發(fā)育程度，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度(斷層破碎帶、褶皺、軟弱層)，巖體結(jié)構(gòu)，地下水狀態(tài)等。地質(zhì)條件是構(gòu)成和影響隧道開挖光爆參數(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2、測(cè)量施工放樣準(zhǔn)確程度

隧道掌子面施工放樣產(chǎn)生的中線或高程偏差過大時(shí)，不僅直接影響隧道中軸線偏離，還會(huì)使兩茬炮臺(tái)階形差出現(xiàn)異常現(xiàn)象：部分洞身產(chǎn)生“線狀”欠挖，同時(shí)部分洞身產(chǎn)生線性超挖。因此，測(cè)量施工放樣準(zhǔn)確程度決定了兩茬炮臺(tái)階形差在開挖輪廓上是否均勻分布。

3、風(fēng)鉆工技術(shù)素質(zhì)

風(fēng)鉆工技術(shù)素質(zhì)直接影響周邊限開孔位置，外插角及縱向坡度的控制等。因此，風(fēng)鉆工技術(shù)素質(zhì)直接影響隧道開挖輪廓是否圓順，邊墻是否順直，半孔殘留率的大小等。

(三)、光爆設(shè)計(jì)及控制措施

1、測(cè)量放樣

測(cè)量放樣要準(zhǔn)確，自檢要到位。放樣偏差合理，兩茬炮的臺(tái)階形差在一定程度上基本呈均勻分布，

2、周邊眼間距

視地質(zhì)條件按25～50cm控制周邊眼間距，原則是密打眼。地質(zhì)條件差，取小值；地質(zhì)條件好，取大值。

3、周邊眼外插角

周邊眼鉆眼按2-5％或2-5cm／m的斜率外插。拱部取大值，邊墻取小值。地質(zhì)條件好(長進(jìn)尺)取大值，地質(zhì)條件差(短進(jìn)尺)取小值。周邊限外插斜率控制得當(dāng)，兩茬炮的臺(tái)階形差在合理范圍內(nèi)，既可保證工程的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)又能保證周邊眼開孔的平面位置。

4、光面層厚度

即周邊眼抵抗線控制范圍50-70cm。地質(zhì)條件好，取小值；地質(zhì)條件差，取大值。

5、裝藥結(jié)構(gòu)

間隔不耦合裝藥結(jié)構(gòu)：藥卷直徑25mm，空氣間隔，導(dǎo)爆索起爆。

6、裝藥集中度

即線性裝藥量控制在0.05～0.25kg／m。原則是周邊眼要少裝藥。地質(zhì)條件好取大值，地質(zhì)條件差取小值。

7、非電毫秒雷管段數(shù)

周邊眼與外圈輔助眼要跳段使用雷管，以削弱振動(dòng)強(qiáng)度，減少爆破地震波對(duì)圍巖的擾動(dòng)，即盡可能減少對(duì)圍巖整體性和穩(wěn)定性的破壞。

8、炮孔堵塞

堵塞長度要大干20cm，堵塞質(zhì)量要達(dá)到不漏氣效果，一般要求是炮泥堵塞。

9、組織措施

派專人負(fù)責(zé)每茬炮掌子面穿中畫弧點(diǎn)炮眼工作，并把技術(shù)素質(zhì)高的鉆工安排在拱部作業(yè)。同時(shí)采取一定的經(jīng)濟(jì)措施，強(qiáng)化光爆質(zhì)量意識(shí)。

10、技術(shù)措施

邊墻要順幫打眼，即把握炮眼外插的同時(shí)，還要注意炮眼坡度要與隧道縱向坡度一致，同一作業(yè)平臺(tái)內(nèi)避免出現(xiàn)扇形組合炮眼，在兩作業(yè)平臺(tái)之間避免出現(xiàn)“V”型炮眼組合。

11、減震爆破措施

視地質(zhì)條件、小間距隧道、連拱隧道及隧道洞口或淺埋地段，而應(yīng)采取不同的開挖方法及光爆參數(shù)，保證隧道重要結(jié)構(gòu)部位(洞口、小間距隧道巖柱、連拱隧道連拱點(diǎn)、分岔式隧道大拱或大跨地段)之圍巖的完整性與穩(wěn)定性，并使圍巖的自承拱能力得到充分發(fā)揮。如小間距隧道開挖時(shí)，采取臺(tái)階開挖法(改變抵抗線的方向)、短進(jìn)尺鑿巖(控制每循環(huán)總裝藥量)、在巖柱一側(cè)加密周邊眼、掏槽位置偏離巖柱、多次點(diǎn)火爆破的一系列減震措施，能最大限度降低地震波效應(yīng)，避免巖柱開裂、崩穿現(xiàn)象的發(fā)生。

12、隧底開挖控制

重視底板眼外插角、間距及裝藥量的控制，減小爆破效應(yīng)對(duì)底板圍巖的擾動(dòng)，嚴(yán)格控制底板的超挖。隧底開挖要納入控制爆破中。

13、光爆管理措施

加強(qiáng)監(jiān)督及檢查力度，由專業(yè)技術(shù)人員對(duì)每次光爆效果進(jìn)行跟蹤、分析和研究，根據(jù)洞內(nèi)圍巖變化情況，及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)，正確指導(dǎo)鉆工隊(duì)伍進(jìn)行光爆作業(yè)。

綜上所述，只有在行政管理與技術(shù)管理密切配合，同時(shí)抓好光面爆破的安全管理及材料控制，各方齊抓共管，并做好對(duì)施工人員的培訓(xùn)教育，讓每個(gè)參與施工的人員在內(nèi)心都對(duì)光面爆破有個(gè)明確的認(rèn)識(shí)，在施工中有專人進(jìn)行控制和指導(dǎo)，施工的結(jié)果與每個(gè)施工人員經(jīng)濟(jì)利益掛勾，獎(jiǎng)懲分明，措施得力，相信在我們今后的隧道光面爆破施工中，會(huì)取得更加優(yōu)異的成績。