楊程杰 (中鐵十六局集團地鐵工程有限公司,北京 100020)
江蘇路站起止里程為K35+220.348~K35+426.848,與膠寧高架路相鄰,作為青島地鐵主要換乘站之一,擔(dān)任1號線與4號線之間的換乘工作。江蘇路站為地下雙層島式車站,其中站臺寬為13m,有效站臺長為118m,站內(nèi)采用通道換乘的方式在一定程度上為人們的出行提供了便利。由于車站所處地形較為復(fù)雜,且地勢總體呈現(xiàn)西高東低的特征,因此為了保證整體車站的建設(shè)質(zhì)量,以車站K35+286.798作為分界線,界限以東主要以明(蓋)挖法作為主要施工方式。
江蘇路站所處地形環(huán)境復(fù)雜,且地勢總體呈現(xiàn)西高東低的特征,地面高程可達(30±10)m。場地范圍內(nèi)多為居民建筑及市政道路,周圍居民樓拆遷完成方開始施工。道路兩側(cè)均分布有污水以及煤氣等管線通道,且站場所處地形有較大起伏。由于明挖段所有管線施工前都需遷改,此方案暫不考慮江蘇路站爆破對管線的影響。
對施工環(huán)境以及施工需求多方面進行分析后,最終決定采用中深孔微差松動爆破與預(yù)裂爆破相結(jié)合的方式,對車站基坑內(nèi)部進行爆破處理。具體爆破工藝有:①嚴格按照施工設(shè)計規(guī)范,優(yōu)先選擇基坑北側(cè)為爆破施工點,待向北臨空面呈現(xiàn)出穩(wěn)定趨勢后,即可按照由南向北的順序進行依次施工;②整個爆破施工中,東西跨度相對較大,且區(qū)域內(nèi)地勢呈現(xiàn)出西高東低的趨勢,為提升排碴運輸效率,優(yōu)先從西部開始施工,逐步延展至東部;③因為車站與寧杭公路之間多為建筑以及市政道路,為了減少對周圍建筑物的影響,可以采用預(yù)裂爆破的方式,以此實現(xiàn)對周圍建筑物的保護。
4.1.1 孔位選擇與布孔
臺階與邊孔均要采取預(yù)留措施,達到1.0~2.0m,以便給鉆機施工創(chuàng)設(shè)足夠安全的環(huán)境。經(jīng)測量后確定合適的孔深,注重孔位設(shè)計,不可設(shè)置在已經(jīng)出現(xiàn)松動或是延巖性變化明顯的區(qū)域,否則需合理調(diào)整孔位??紤]到整體爆破質(zhì)量要求,在調(diào)整過程中應(yīng)充分考慮抵抗線、孔距與排距的影響。光面孔鉆鑿的質(zhì)量會在很大程度上決定整體坡面的平整性,因此為了保證邊坡的表面具有平整性,首先要確保鉆鑿質(zhì)量符合施工設(shè)計規(guī)范。優(yōu)質(zhì)的鉆孔應(yīng)兼顧所在位置、深度與方向3大要求,且要注重如下幾點要求:“準”,即鉆孔所在位置與設(shè)計要求相符;“正”,鉆孔的方向不出現(xiàn)歪斜現(xiàn)象;“平”,所設(shè)置的各孔需彼此平行;“直”,在施工中,各孔鉆進要直;“齊”,所有的孔都要到達指定的深度,換言之,孔底應(yīng)共處于相同平面上[1]。關(guān)于具體布置方案,如下圖所示。
4.1.2 鉆孔檢查及排水
裝藥之前需全面檢查各個鉆孔,若出現(xiàn)淤堵現(xiàn)象,首先使用炮棍清理干凈,隨后借助高壓風(fēng)將孔內(nèi)殘渣吹出。若重點部位清理難度較大,可在周邊鉆孔。為全面避免堵孔現(xiàn)象,需注重如下幾點:
①完成鉆孔作業(yè)后隨即清理巖粉,若難以全面吹凈,允許適當(dāng)加大超深,將超出的部分用于存留巖粉。②注重鉆孔的開口,不可設(shè)置為喇叭狀,在鉆進時若周邊巖石穩(wěn)定性欠佳,需使用泥漿處理,達到固壁封縫的效果[2]。③將存在于孔口的巖渣等與工程施工無關(guān)的雜質(zhì)清理干凈,不可落入孔內(nèi)。④結(jié)束鉆孔作業(yè)后,在第一時間封口,若遇到雨天施工環(huán)境,需在孔口設(shè)置小型圍堰,為了避免雨水進入孔內(nèi)從而影響施工的有序進行,要采用塑料布對孔口進行覆蓋。⑤結(jié)束鉆孔作業(yè)后,需在第一時間裝藥爆破。
4.1.3 裝藥及填塞
嚴格控制裝藥量,若孔位或是抵抗線偏離設(shè)計要求,需合理調(diào)整用藥量,但必須在工程許可范圍內(nèi)。裝藥過程中應(yīng)得到炮棍與炮錘的輔助,若出現(xiàn)孔內(nèi)巖壁不平整的現(xiàn)象,需通過炮棍做進一步處理。在裝藥過程中,首先要明確藥量多少,并將其放在孔口處,同時記錄爆藥包的方位。由于裝藥結(jié)構(gòu)中涉及反向起爆裝置,因此為了保證爆破工作的順利進行,首先要保證藥量充足,并利用炮棍對藥包進行輕搗,避免出現(xiàn)藥包結(jié)塊的現(xiàn)象,從而影響起爆裝置的正常工作。
孔口的填塞質(zhì)量在很大程度上會直接影響最終爆破質(zhì)量。因此在裝藥階段,必須要保證孔口被填塞完全,填塞長度控制為鉆孔直徑的(30±10)倍。在干孔中可以采用細砂土以及巖粉作為填塞原材料,尤其注意要加大對原材料的檢查力度,確保其不含有大直徑石塊后才可投入使用。除此之外,相關(guān)工作人員還應(yīng)定期對起爆線路進行檢查,避免因為孔口發(fā)生堵塞從而影響起爆裝置的正常工作。
采用非電導(dǎo)爆管雷管、孔內(nèi)外非電微差起爆網(wǎng)路以及多排孔微差爆破作為此地鐵施工的主要起爆網(wǎng)絡(luò),發(fā)揮重要作用。爆破過程中使用 2、4、6、7、8、9 段雷管,且爆破與爆破之間的間隔為50ms,當(dāng)起爆裝置開啟時,一次藥量可分為七響。為了減少爆破對周圍建筑物的影響,本工程采用排間微差的爆破方式,以使工效得到提高。除此之外,為了保證起爆裝置的正常運行,中深孔內(nèi)需要采用雙雷管起爆的方式,以此加強對整體起爆質(zhì)量的把控。
爆破震動的控制標準要嚴格按照爆破設(shè)計規(guī)范進行制定,其中磚砌平房為(0.9±0.1)cm/s,而混凝土鋼筋結(jié)構(gòu)以及地下管線分別為2.5cm/s、1.5cm/s[3]。
為了保證爆破周圍建筑物的安全,可通過以下幾個途徑緩解對周圍建筑物的影響:①采用微差毫秒爆破技術(shù),在源頭處對起爆藥量進行控制,以此解決爆破震動問題;②改變爆破網(wǎng)絡(luò)的連接方式,使炮孔中垂線盡量遠離建筑物,避免對建筑物造成損壞;③采用分臺階、分段的爆破順序,從而在最大程度上降低對周圍建筑物的影響;④采用相關(guān)技術(shù)手段切斷建筑物與爆區(qū)之間的聯(lián)系,以達到降低爆破震動的目的;⑤相關(guān)人員要加大對監(jiān)控量的測量力度,如果發(fā)現(xiàn)設(shè)計參數(shù)出現(xiàn)偏差,要及時對其進行調(diào)整。
為了避免爆破過程中出現(xiàn)飛石,從而對周圍建筑物造成損壞。在爆破施工過程中,要根據(jù)施工需求以及爆破進度合理控制爆破參數(shù),同時加大對炮孔質(zhì)量的檢查力度。在基坑爆破過程中,一定要設(shè)置防護墊,避免增加施工安全隱患的產(chǎn)生。除此之外,在施工過程中要確保所有人員均位于警戒線以外。具體采取的措施有:
①在爆破施工開始前,對臺階進行清理,確保臺階表面不含有松動石塊,避免在爆破過程中出現(xiàn)飛石。②爆破方案在設(shè)計前首先要明確施工現(xiàn)場的地形條件以及被爆地層的相關(guān)資料,其次再根據(jù)施工需求合理控制爆破參數(shù),注意弱面處不能設(shè)置炸藥。③選擇最佳的裝藥類型,威力過大的炸藥會導(dǎo)致飛石的發(fā)生,因此通常采取威力較低的炸藥進行爆破,避免炸藥威力過大導(dǎo)致爆破過程中出現(xiàn)大量飛石。④合理控制起爆時間,制定適宜的起爆形式。⑤爆破前認真復(fù)核炮孔布置的各種參數(shù),如有與設(shè)計不符的現(xiàn)象,應(yīng)該采取合理有效的補救措施對其進行修整。
當(dāng)基坑距離高架橋過近時,不僅會對橋梁結(jié)構(gòu)造成影響,而且還會影響整體橋梁建設(shè)的穩(wěn)固性,因此,建議采取如下措施:1提前對袖閥管進行預(yù)埋,并采取相應(yīng)措施對其進行加固處理,同時沿樁基向外擴1m,對施工進度進行實時檢測,一旦發(fā)現(xiàn)樁基出現(xiàn)變形現(xiàn)象,應(yīng)該立即對土層進行加固,控制結(jié)構(gòu)本身沉降。2為了保證施工的有效性,施工單位和第三方要加大對施工的監(jiān)測力度。3提前制定補救預(yù)防措施,以便不時之需。
綜上所述,復(fù)雜環(huán)境下不利于地鐵施工作業(yè),且深基坑開挖爆破難度較大,在實際施工中需精確計算,選定可行爆破方式,做好爆破監(jiān)測工作,安排專員針對施工過程實行全面管理,將爆破影響控制在最低,為地鐵車站的施工作業(yè)創(chuàng)設(shè)優(yōu)良條件。