電子雷管的應用對水利工程前期投資影響分析

李天翔

(中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，貴州 貴陽 550025)

1 基本情況

電子雷管是一類新型的延時雷管，電子延時芯片的使用取代了傳統雷管中的化學延期藥，通過電子芯片準確的實現控制延時功能。電子雷管內置密碼和身份碼，符合民爆器材和公安涉爆產品流向監控和管理的要求，能夠從技術上最大程度的實現對雷管爆破作業的監控管理[1]。電子雷管具有延時范圍廣，延時精度高，可靠性高，優越的管理安全性能及本質安全性能，可以實現常規電雷管與導爆管雷管難以實現的大規模精準延時單孔單響爆破技術，并可以有效降低爆破振動、爆破飛散物的危害[2]。

電子雷管在礦業、水利、公路、市政等行業的爆破開挖中有著廣泛的應用，長江三峽水利樞紐圍堰拆除、甕福磷礦下屬的穿巖洞礦開采、成渝客運專線新紅巖隧道開挖等各類型項目均大量使用了電子雷管進行爆破作業。研究和應用實踐表明， 使用電子雷管可以降低爆破振動， 在隧道爆破、城鎮爆破中有明顯優勢[3]。公安部會同工信部在2018年貴州召開的全國民爆行業智能制造現場推廣會，提出要求各省電子雷管使用率每年遞增不得低于20%，到2022年底，基本實現電子雷管全面使用[4]。

電子雷管具體施工程序為：清理工作面—布孔—鉆孔—驗孔—電子雷管檢測—裝藥—電子雷管注冊、標號(再次檢測)—堵孔—連網—網絡快速檢測—設置起爆時差—完全檢測—起爆—爆后檢查[5]。

目前市場中常用的普通雷管主要有導爆管雷管和電雷管，同時又以導爆管雷管在市場中占了大部分的份額。導爆管雷管的爆破中，一般是通過一根中空的塑料信號管(即導爆管)來傳遞起爆信號的；電子雷管的爆破中，一般是通過起爆母線來傳遞起爆信號的。文獻[6]指出利用數碼電子雷管能夠大大改善礦山的爆破效果，減少爆破大塊，鏟裝單耗降低11.2%左右，炸藥單耗降低10%左右。由于水利、水電、市政定額中無專門針對電子雷管的定額可套用，因此本文在查閱相關文獻的基礎上，以傳統雷管中廣泛使用的導爆管雷管與電子雷管為研究對象，依據資料對原消耗量進行調整，并對此進行投資對比分析。

2 工程實例分析

2.1 工程概況

某水庫工程總庫容為10848萬m3，正常蓄水位1689.00m，為Ⅱ等大(2)型工程，工程由水源工程和供水工程兩部分組成。其中水源工程主要由混凝土面板堆石壩、左岸泄洪系統、右岸引水兼放空系統及右岸發電廠房組成；供水工程主要由取水工程、泵站工程及輸水隧洞工程組成。

2.2 編制程序

本工程投資估算主要根據水利部水總(2014)429號文《水利工程設計概(估)算編制規定》、2002版《水利建筑工程概算定額》、1999版《水利水電設備安裝工程概算定額》及其配套定額采用估算擴大的方法進行計算。本工程分為水源工程、供水工程兩部分，分別執行相應的人工單價及費率。為便于比較，電子雷管與導爆管雷管模式下各項目均采用相同的材料價并套用相同的定額子目。電子雷管的使用率按雷管總數量的50%計算，電子雷管的單價按30元/發計算，起爆母線的單價按1元/m計算，導爆管雷管的單價按4.8元/發計算，導爆管按3.7元/m計算，參考黔水建[2019]46號文，雷管按照3.1元/發作為基價；電子雷管模式下，參考文獻[6]，炸藥的單耗降低率取為10%，鏟裝機械單耗降低率取為10%。

2.3 計算結果

電子雷管的應用對工程投資的影響具有很強的系統性及邏輯性，主要表現在以下幾個方面：①直接影響石方開挖(含一般石方、基礎石方、溝槽石方等)單價。②首先影響砂石料工序中原料開采的單價，砂石料單價因此變化，進而影響到混凝土、噴混凝土的單價。③影響堆石料開采單價，壩體填筑單價也隨之變化。

經計算，導爆管雷管模式與電子雷管模式下典型項目單價見表1。在工程投資方面，本文對1～5部分的投資進行分析，各分項的投資變化見表2。

引起投資變化的項目中，主要有三類：石方開挖類、混凝土類、壩體填筑類，其中石方開挖類投資增加額占總增長額的71.1%，為引起投資增加最主要的因素，混凝土占比為12.3%，土石方填筑占比為7.7%。

2.4 結果分析

通過計算可以得出：

(1)電子雷管的應用引起工程投資微量的增長，增幅在1%左右，主要集中在建筑工程及施工臨時工程中。

(2)電子雷管的應用對砂石料單價、混凝土澆筑單價、石方開挖單價、壩體填筑單價均有不同程度的影響，其中對石方開挖單價的影響最大，各類石方開挖單價增長的幅度大致與定額中雷管的消耗量成正相關。

表1 導爆管雷管模式與電子雷管模式下典型項目單價對比表

表2 導爆管雷管模式與電子雷管模式下工程投資對比表

(3)電子雷管對供水工程部分的項目單價影響程度稍大于水源工程。

(4)石方開挖類項目對投資的增加起到了主導作用。

3 結語

電子雷管由于其較高的安全性及較低的振動性使其廣泛應該于各類開挖及爆破工程中。通過測算可知，電子雷管的使用會提高石方開挖、壩體填筑及混凝土的單價，小幅提高工程投資。本文在水利建筑定額及查閱相關文獻的基礎上對單價進行分析，為編制類似項目的方案比選、投資估算及設計概算提供參考。