臨近營業線挖孔樁石方爆破施工技術

張繼平

（中鐵十九局集團第一工程有限公司 遼寧遼陽 111000）

?

臨近營業線挖孔樁石方爆破施工技術

張繼平

（中鐵十九局集團第一工程有限公司 遼寧遼陽 111000）

摘要：工程采取控制爆破、導爆管擊發針起爆方式等施工技術，解決緊鄰營業線實施挖孔樁開挖技術難題，確保行車設備安全和鐵路運輸暢通，為同類工程施工積累經驗。

關鍵詞：臨近營業線 控爆 防護

1　工程概述

為調整、優化股道半徑，確保路基邊坡穩定，改建西康二線工程在西康線小河鎮車站站內北端咽喉處K185+740-K185+880段線路左側既有路塹邊坡上設置了29根抗滑樁。抗滑樁截面2.0×3.0 m，中心間距5 m，樁長20 m，其中，路基面以上長約10 m，路基面以下長約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沖擊膨脹土、粉細砂，下伏泥盆系中統千枚巖等。

2　施工難點與重點

受地理環境、地質條件等因素所限，抗滑樁施工難度及安全風險較大，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，所有施工均需搭設工作平臺。

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

（3）緊鄰營業線，控爆施工對營業線設備安全構成較嚴重威脅，安全風險較大。為確保鐵路運輸順暢，必須采取切實有效的安全防護措施。

（4）因距離鐵路接觸網較近，路基面以上挖孔樁不能采用控爆施工，只能使用風鎬開挖，并通過卷揚機將棄碴升至作業平臺，再用人力小推車推走，施工效率低下。

3　施工方案

根據現場實際情況，擬定本工程施工方案為：

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

（2）路基面以上挖孔樁開挖采用小型空壓機帶動風鎬鑿巖，通過卷揚機將棄碴運至平臺上，再用小推車人工運走的施工方案；路基面以下挖孔樁石方爆破開挖采用控制爆破方案，爆破作業必須在施工“天窗”點內完成?？刂票剖┕すば颍罕圃O計→測量放樣布眼→鉆孔→裝藥→爆破→挖運棄碴→整修成型→澆筑護壁→循環鉆孔、裝藥、爆破、挖運棄碴、整修成型、澆筑護壁過程，直到設計高程。

（3）采用導爆管擊發針方式代替電雷管起爆方式，以解決在營業線接觸網不停電情況下，緊鄰營業線進行爆破作業不能使用普通電雷管起爆的技術問題。

（4）導爆管擊發針方式起爆系統為：各炮孔導爆管—主起爆導爆管—起爆針—銅芯電線—起爆器。

施工前，對爆破施工影響范圍內的營業線設備進行有效物理隔離防護，以確保營業線設備安全。

4　控制爆破設計

根據多年施工經驗和現場試爆，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開挖爆破設計主要參數表

段數 　　孔名 孔深（m）孔數（個） 單孔藥量（Kg）段裝藥量（Kg）　　備注1 　　掏槽眼 　1.5 　4 　0.35 　1.4 　　主要指標炮孔數：24個斷面積：9.36 m2設計進尺：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 　　24 　　7.4

4.3鉆眼布置圖

①中心眼3個，垂直向下，每孔1.5 m；

②掏槽眼4個，傾向孔中心3°每孔1.5 m；

③附助眼8個，垂直向下，每孔1.5 m；

④周邊眼12個，外傾3°，每孔1.2 m。

圖1　炮眼平面布置圖

4.4導爆管擊發針起爆原理及使用方法

導爆管擊發針是在兩金屬電極之間，利用起爆器，對其電能轉化產生火花能從而引爆導爆管雷管的一種電子擊發器件，適合各種非電爆破工程和火工品檢測使用。其使用方法如下：

①直接把擊發針插入非電導爆管內2cm，然后操作起爆器電源開關，將充電開關撥入充電檔位，當充電電壓1000V-1500V時，應操作引爆。（切勿高電壓引爆，防止損壞起爆器內部電子元件）。

②需要在爆破現場接入復導爆破母線時，最好控制爆破母線在150米以內，前方將擊發針插入非電導爆管內，再將擊發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，操作起爆器開關，電壓可控制在1000V-1500V即可引爆。

③爆破母線建議采用：單股絕緣銅、鋁芯平行復導線（即銅、鋁芯為1.0-1.5mm2的平行復導線）。

④當導爆管擊發針無法起爆或正常產生火花時可將針頭損壞部分剪掉，用磨具砂磨至接近初始狀態后方可繼續使用（當擊發針插入導爆管內過短時應更換新的擊發針）。

5　安全防護措施

本工程位于小河鎮車站北端咽喉處，地勢狹小，地形復雜。開挖抗滑樁緊鄰營業線，且位于營業線的左上方，為了確?？够瑯妒娇刂票瓢踩f無一失，杜絕飛石、滾石、滑塊等現象出現。爆破前必須采取行之有效的安全防護。結合現場實際情況，本工程采取了如下防護措施：

5.1在西康線K185+730-K185+890段線路左側設置物理隔離防護

①順鐵路縱向水溝外沿埋設高度2.6 m的I18工字鋼，埋設間隔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混凝土進行模筑，模筑尺寸50 cm長×50 cm寬×60 cm高；豎向工字鋼間設置兩排水平I18工字鋼，其中一排設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，錨桿設上下兩排，錨桿錨固在既有擋墻內，錨桿長4.5 m，錨固長度3 m，縱向間距3 m。（注意：當豎向工字鋼正對抗滑樁時，錨桿連接位置可就近做適當調整，此時錨桿與鋼板連接，連接處加設角鋼進行焊接）

5.2對接觸網支柱及信號設備采取防撞墩防護

對爆破影響范圍內的三個接觸網支柱和一個信號設備分別設置三面C20混凝土防撞墩，防撞墩設置規格：1.5 m（長）×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對井口采取三層覆蓋防護

采用Φ25鋼筋網片（鋼筋間距15 cm*15 cm）一層、專業炮被一層、沙袋一層共三層覆蓋，對井口進行防護，預防碎石沖出地面。

6　安全注意事項

（1）施工場地應有序安排，嚴禁亂堆亂棄；各種材料及施工器材距井口應有一定距離，以防落入井內傷人；施工便道、樁孔四周應按規定設置臨邊防護和警示標志。

（2）開挖樁孔時，應定期檢查樁井內的氣體，當發現有害氣體濃度超標或開挖深度超過10米時，應向井下送風。

（3）開挖樁孔如遇地下水時，不能持續強抽水，應及時會同設計等有關各方研究處理措施，以免造成嚴重坍孔。

（4）控制爆破施工，應提前通知相關工務、電務、供電、通信等單位監控人員現場監控。

（5）控制爆破施工，應安排專人統一指揮現場，協調各方面工作，并嚴格按規定設置駐站聯絡員和工地防護員，所有防護人員帶齊防護備品（響墩、旗子、短路銅線、防護牌、口笛等），并做好防護記錄。

（6）控制爆破施工，單孔裝藥量等主要參數應嚴格按照控制爆破設計結果實施；裝藥、爆破等工序，必須在“天窗”點內完成；起爆前5分鐘，本孔及臨孔的作業人員應全部上到地面，所有施工人員應離開爆破點至少50 m。

（7）提前做好物理隔離被掀翻在線路上、接觸網承力索或導線被炸斷或損壞等各種突發情況的應急預案，并按照預案配備齊全的搶險工具、機械。

（8）使用導爆管擊發針起爆應嚴格遵守國家現行《爆破安全規程》（GB6722-2011）相關規定。

7　結語

本工程采取控制爆破等施工技術，解決了在鐵路接觸網不停電情況下，緊鄰營業線實施挖孔樁石方爆破開挖施工技術難題，確保了行車設備安全和鐵路運輸暢通，為同類工程施工積累了經驗。

參考文獻：

［1］《爆破安全規程》（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

文獻標識碼：中國分類號：U615.6A

文章編號：1673-1816（2016）01-0047-04

收稿日期：2015-11-14

作者簡介：張繼平（1965-），男，遼寧法庫人，學士，研究方向土木工程。