田興明
摘要:襄渝Ⅱ線鐵路ZDK493+970~ZDK494+011.25段土釘墻緊鄰既有線,線間距小,新建抗滑樁嵌入既有漿砌擋墻內(nèi),在施工過程中通過試驗確定相關(guān)參數(shù),最終采用淺孔松動爆破技術(shù)開挖樁孔并做好相關(guān)防護(hù),安全保質(zhì)的完成了施工。
關(guān)鍵詞:既有線施工;抗滑樁;爆破;安全防護(hù);
一、前言
既有線施工是對安全質(zhì)量的嚴(yán)峻考驗,尤其山嶺地段路基的復(fù)線新建,多是向懸崖峭壁要空間,在大型機(jī)械無法施工又要確保既有線的營運(yùn)安全和復(fù)線施工工期前提下,采用爆破開挖成為首選對象。
本工程在確保既有線運(yùn)營設(shè)備、人身安全第一的前提下,為達(dá)到對爆破效果和爆破危害進(jìn)行雙重控制的目的,根據(jù)試驗預(yù)爆效果,并調(diào)整施工各項技術(shù)參數(shù)后,選定了淺孔松動控制爆破施工法,最終達(dá)到了預(yù)計爆破效果,實現(xiàn)了既有線施工生產(chǎn)安全。
二、工程概況
既有清水溪乘降所位于萬源市長壩鄉(xiāng)境內(nèi),線路總長341m,設(shè)計需破除既有線左側(cè)路塹漿砌擋護(hù),在K493+970~K494+090段連續(xù)設(shè)置土釘墻,墻長120m,墻高5~16m,墻面坡度1:0.15,樁間設(shè)置土釘并掛網(wǎng)噴砼,于K494+011~K494+090段墻間設(shè)鋼筋砼抗滑樁,共計14根,樁長10~28m,樁身截面尺寸最大為3.0×2.0m,新線距離既有線線間距最小為5.5m,樁靠線路側(cè)邊緣距既有線最小距離為14m,線路平面布置如圖1所示。
該段抗滑樁是項目管段內(nèi)臨近既有線平均距離最小的施工點(diǎn),安全形勢嚴(yán)峻,施工難度較大。
三、既有線挖孔樁淺孔松動爆破施工工藝
3.1工程特點(diǎn)
(1)周圍環(huán)境極其復(fù)雜,近鄰既有電氣化鐵路線,施工技術(shù)難度大,安全要求極高。
(2)防止飛石、危石,要求爆破不能危及運(yùn)輸安全、中斷運(yùn)輸,否則后果不堪設(shè)想。
(3)地形限制無法采用機(jī)械施工,多靠人工清運(yùn),勞動強(qiáng)度大。
(4)施工現(xiàn)場狹窄,工作面少,給爆破開挖增加了很大困難。
3.2爆破設(shè)計原則
(1)按電氣化A級復(fù)線石方控制爆破進(jìn)行設(shè)計并施工。
(2)嚴(yán)格控制飛石和飛石距離,既有線方向不允許有飛石產(chǎn)生。
(3)爆破不允許對既有線鐵路產(chǎn)生大塊滾石,對電桿及邊坡提前做好支擋防護(hù)設(shè)計。
(4)為確保既有線行車安全,根據(jù)地質(zhì)條件,孔內(nèi)采用淺孔松動爆破技術(shù)施工,并跳孔開挖。
(5)根據(jù)爆破安全規(guī)程,在電氣化鐵路接觸網(wǎng)附近,不能使用電爆作業(yè),故采用非電毫秒微差爆破網(wǎng)路施工。
3.3爆破方案的選擇
(1)爆破方案
該段抗滑樁施工,人工使用卷揚(yáng)機(jī)配扒桿提升架出碴,在較硬巖采用淺孔松動爆破,為確保爆破施工安全,減少對既有電氣化鐵路行車干擾,選擇“短進(jìn)尺、小藥量、多循環(huán)”淺孔松動爆破開挖方案,追求“裂而不散”和“散而不飛”的控制效果,護(hù)壁隨挖隨護(hù),拌和站集中攪拌混凝土,泵送混凝土施工,爆破必須在既有線“天窗”點(diǎn)內(nèi)進(jìn)行,同時在樁口采取可靠的防護(hù)措施,避免人身傷害及行車事故的發(fā)生。
(2)施工程序
四、孔樁淺孔松動爆破參數(shù)設(shè)計
孔內(nèi)石質(zhì)為泥巖夾砂巖、砂巖,較堅硬,工程劃分屬次堅石,樁身開挖斷面面積S=3~3.7m2,根據(jù)爆破漏斗理論,確定各鉆爆參數(shù)。
(1)鉆孔深度h
對于較硬巖石h=1.5H h取120~150cm。H為階梯高度
(2)最小抵抗線W=(0.5~0.9)H=50cm
(3)爆破器材
炸藥:采用2#巖石銷銨炸藥,藥卷直徑φ32mm。
火雷管:孔外采用火雷管引爆,連接件及孔內(nèi)均采用非電毫秒雷管
非電毫秒雷管:
導(dǎo)火索:火雷管采用導(dǎo)火索引爆。
導(dǎo)爆管:連接火雷管和非電毫秒雷管,實現(xiàn)微差爆破,達(dá)到控制爆破目的。
(4)炮眼間距a,采用非電毫秒雷管起爆,a=(1.4~2.0)W,a取60cm
(5)炮眼排距b=(0.8~1.2)W,b取40cm
(6)炮眼布置:炮眼呈梅花形交錯布置,間距a=60cm,炮眼排距b=40cm,圖中,1、3段為掏槽眼,5段為周邊眼,循環(huán)炮眼總數(shù)為19個。(見圖2 炮眼布置圖)
(a)采用手風(fēng)鉆人工鉆孔,一般炮孔孔徑D=38~42㎜,預(yù)裂孔鉆孔直徑D≥50㎜。
(b)炮孔必須由專門技術(shù)人員按設(shè)計的孔網(wǎng)參數(shù)現(xiàn)場布設(shè);
(c)鉆孔必須按設(shè)計的孔位、設(shè)計深度和設(shè)計角度進(jìn)行,做到“對位準(zhǔn)、方向正、角度精”的三點(diǎn)要求,同時要保證孔徑,清理凈孔內(nèi)殘渣,并及時用草或編織袋塞孔防護(hù)。
(7)循環(huán)裝藥總量Q=K×A×B×h
g—炸藥單位消耗量,取0.35Kg/m3則Q=0.35×1. 9×2.4×1.5=2.4kg
(8)各眼裝藥分配
分配原則:單孔裝藥長度不大于炮眼深度1/3為宜。掏槽眼:裝1.5卷藥,裝藥長度22.5cm,藥量計0.225Kg;周邊眼:裝0.5卷藥,裝藥長度7.5cm,藥量計0.075Kg,各孔裝藥合計:7×0.225+12×0.075=2.48Kg
(9)裝藥結(jié)構(gòu)
炮孔較淺采用集中裝藥結(jié)構(gòu),人工裝藥要求:必須按設(shè)計裝藥量,炸藥應(yīng)裝到設(shè)計位置,嚴(yán)禁多裝藥或少裝藥。
炮眼堵塞是防止飛石的主要措施之一,堵塞質(zhì)量好壞直接關(guān)系到爆破效果和安全,利用黏土炮泥堵塞回填,木棒輕棒密實,嚴(yán)禁不堵塞爆破,裝藥結(jié)構(gòu)如圖3所示。
(a)堵塞材料:塑性黃粘土。
(b)堵塞長度:淺孔爆破為L2=2/3L或L≥30D。
(c) 堵塞方法:將堵塞材料分層裝入孔內(nèi),并做到分層搗實。
(10)起爆網(wǎng)路
起爆網(wǎng)絡(luò)是爆破成敗的關(guān)鍵,起爆網(wǎng)絡(luò)必須使所有雷管按設(shè)計的起爆順序、起爆時間全部安全準(zhǔn)爆。
本起爆網(wǎng)路采用復(fù)式聯(lián)結(jié)網(wǎng)路,每一簇即“一把握”,導(dǎo)爆管在自由端15cm以上處,安裝2個引爆雷管,各簇導(dǎo)爆管在自由端10cm以上處安裝2各引爆火雷管,各聯(lián)結(jié)均采用黑膠布包扎,以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。聯(lián)結(jié)時應(yīng)注意:導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì);各炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)相同;網(wǎng)路連接好后,要有專人負(fù)責(zé)檢查。
五、孔口爆破防護(hù)
(1)在澆注孔樁鋼筋砼鎖口時,對稱預(yù)埋拉環(huán),拉環(huán)采用φ16、φ18廢舊鋼筋制作,并與鎖口內(nèi)鋼筋焊接牢固。
(2)工地加工鋼筋網(wǎng)格,孔眼間距不大于3×3cm,并在鋼筋網(wǎng)端頭對稱焊接套環(huán),放炮前,采用鋼筋網(wǎng)對孔口進(jìn)行覆蓋,通過套環(huán)與鎖口拉環(huán)銷釘連接牢固。
(3)為防止個別小顆粒石塊飛出孔內(nèi),在鋼筋網(wǎng)上滿鋪袋裝砂土。
六、安全與防護(hù)措施
1、爆破器材的采購、運(yùn)輸、保存、領(lǐng)用、剩余歸還等,嚴(yán)格按照公安部有關(guān)規(guī)定執(zhí)行,并報當(dāng)?shù)毓膊块T備案。
2、爆破施工,安全員、防護(hù)員、爆破員等要持證上崗,裝藥過程中不能抽煙,放炮前要對炮眼聯(lián)線進(jìn)行逐孔檢查,點(diǎn)炮前要由專職安全員檢查其它人員及所有機(jī)械設(shè)備是否撤至安全地帶。爆破后先由安全員進(jìn)入工作面檢查爆破情況。
3、如發(fā)現(xiàn)瞎炮,采取安全、可靠的方法進(jìn)行引爆;對啞炮要嚴(yán)格按《爆破作業(yè)規(guī)程》進(jìn)行處理。
4、爆破作業(yè)區(qū),設(shè)立警戒區(qū)和明顯的警戒標(biāo)志、安全哨,并在爆破前半小時發(fā)出安全信號疏散人員,放炮時派專人警戒。
5、爆破器材押運(yùn)專人專車。爆破器材庫房建立嚴(yán)格執(zhí)行公安部門的規(guī)定。
6、爆破器材管理的安保人員建立24小時值班制度,值班人員不得低于2人。
結(jié)束語
爆破作業(yè)是一種實踐性很強(qiáng)的工程,爆破對象不論是從物理性質(zhì)還是其化學(xué)性質(zhì)上分析都是千差萬別、千變?nèi)f化。需要我們秉持謙虛謹(jǐn)慎的心態(tài),在理論與實踐中不斷探索和總結(jié)。否則,一炮損失幾十上百萬甚至人的生命,那些血淋淋的教訓(xùn)時刻提醒我們:“謙虛、謹(jǐn)慎、探索、發(fā)現(xiàn)”是每個從事爆破作業(yè)的人員應(yīng)該牢記的八個字。希望在我們爆破作業(yè)過程中,事故不再發(fā)生。