南亞某國際工程石方爆破施工方案案例分析

張進

中鐵十六局集團路橋工程有限公司 北京 101500

南亞某國新建K01公路，需進行石方爆破施工，為便于日常監管，咨詢公司（監理公司）要求上報施工方案，承包商在詳細調查現場并充分考慮施工設備等施工條件后，經多次與咨詢公司討論后，形成了本施工方案。

1 工程簡介

該K01公路總長度為26KM，按照標前合同談判紀要（CDA談判紀要）要求，承包商需共分10個工作面組織施工，其中第5工作面需要進行爆破作業。

第5工作面位于既有G35公路旁的陡峭山壁之上，新修K01公路與既有G35公路水平最近距離僅35m，開挖點與既有G35公路最大高差約206m，最大邊坡高度超過40m。為連接既有G35公里與新建G01公里，考慮到大型機械需進入現場施工，同時結合施工時運渣情況，按設計修筑P5便道一處，與正線交于K16+500附近。目前只能由K16+500向大里程方向進行開挖施工作業。為方便棄碴，經我方與地主協商，在G35公里邊獲得棄碴場一處。第5工作面及棄碴場平面示意圖見下圖1。

圖1：第5工作面及棄碴場平面示意圖

2 施工方案

第5工作面向大里程方向已批復段落巖層級別為A級。為深路塹高邊坡開挖，總體方案采用“橫向分層、縱向分段、階梯掘進”按設計邊坡自上而下分層逐層開挖的方式施工；合理安排鉆孔、爆破、挖掘、清碴工作面的位置及施工次序，做到爆破、鉆孔、挖掘、清碴互不干擾；考慮到白天爆破、挖掘、出碴施工對既有K01公路的交通影響較大，根據監理的要求，在白天施工時盡量簡短封路時間，主要以鉆孔為主，放炮運碴為輔，以減少對既有G01公路的影響。為了加快進度，要增加夜間施工力量（20:00PM～7:00AM），在夜間以爆破、運碴施工為主，在夜間可延長封路時間。確保開挖施工順利進行。夜間施工時作業面配備3臺探照燈進行照明，現場作業人員佩戴頭燈及反光背心，以保證夜間作業的安全。上下臺階開挖示意圖見下圖2。

圖2 上下臺階開挖示意圖

2.1 鉆孔

目前由于地形限制，只能使用履帶式潛孔鉆由掌子面水平打眼爆破開挖，待形成工作平臺后增加鉆孔設備再開始向下逐層鉆孔打眼，以提高效率。炮眼直徑φ=100mm。考慮到爆破區段處于巖體松散區，巖層破碎，自穩能力差，采用淺孔爆破。鉆孔深度控制在5～6m左右。炮眼間距結合既定路基工程爆破方案及實際地形確定。

2.2 爆破

本區段地形陡峭，而且臨近既有G35公路，爆破模式為淺孔微差控制爆破。爆破參數結合既定路基工程爆破方案及實際地形確定，并在每次爆破作業前提交Blasting Pattern給監理工程師進行審核。爆破作業期間加強現場管理，禁止非作業人員進入現場。確保路基邊坡的質量和爆破安全管理可控、有序。根據技術規范的要求，爆破區域將采用炮被覆蓋，控制爆破過程中產生的飛石，以確保周邊人員財產的安全。爆破點下方為既有G35公路，爆破施工中既有G35公路的保通工作壓力較大。鑒于本區段開挖方量大，施工難度高，考慮增加夜間爆破施工，以加快進度。

2.3 降塵

使用灑水車對爆破和挖掘作業面進行降塵作業。

2.4 挖掘

因為所用350D挖機車身體積大，作業寬度為3.6（旋轉半徑）×2=7.2m，在掌子面處按設計開挖后的路基寬度不滿足挖機回轉要求時（寬度小于7.2m），挖機無法回轉裝車。所以目前只能在對既有G35公路正常通行影響不大的前提下，將石碴沿山體滑至山腳。在開挖路基寬度大于7.2m時，主線作業平臺縱坡≤15%，才能滿足運渣的要求。根據之前現場施工經驗總結，由于現場地勢陡峭，根據設計斷面開挖的工作平臺較窄，放炮后石碴堆積松散，工作環境危險，高空作業的挖機工效為200m3/h。現場采用挖掘機“橫向分層，縱向分段”的挖掘方式進行施工，每層開挖深度控制在5m左右。

2.5 清碴、運碴

爆破和挖掘過程中難免會有部分石碴落到既有G35路面上，承包商將采用一臺裝載機進行清理路面落石至下方棄碴場，路面剩余殘留物采用人工進行清除；針對路基開挖寬度大于7.2m以后的石碴，承包商將采用一臺350D挖機挖碴，目前主線石碴先運至K16+480處沖溝卸下，自然滑落至便道，再用自卸車將石碴二次轉運至棄碴場。

根據目前現場實際施工情況，只有在P5便道完全清理疏通后，在開挖路基寬度大于7.2m時，主線作業平臺縱坡≤15%，時才能進行施工作業面石碴的清理并裝運至棄碴場。

2.6 循環時間

根據以往施工經驗總結，挖碴挖機工效為150m3/h。爆破前10分鐘交通管制開始，到放炮后作業面排危以及下方既有G35公路清理落石結束，最快需用0.5小時。白天掌子面清碴期間每隔0.5小時對公路上車輛行人進行放行。晚上進行封路施工，以加快施工進度。具體循環時間見下圖3、圖4。

圖3 白天循環時間圖

圖4 夜晚循環時間圖

2.7 對既有G35公路的修復

第5工作面爆破開挖施工時難免會對既有G35造成損壞，我方會按既定方案，采用控制爆破，并加快進度，早日完成此段路基施工，為自卸車開辟通道至作業面進行出碴。并且將在完成此段路基施工后對既有G35公路路面采用瀝青混凝土進行修復。

3 施工人員配置

爆破人員11人，機械操作手8人，現場管理3人，HSE人員3人，清理路面小工2人。

4 施工機具配置

主要機械配置表

5 交通管制

由于新建的H01公路左側0-13 m范圍內為正常通車的既有G35公路，且均為陡峭山體，在進行路基石方爆破時難免會有飛石落入既有G35公路，為了不影響既有G35公路的正常運行，需在施工時對既有G35公路進行交通管制。具體的專項交通管制方案將另行上報。