黃發(fā)榮 袁倞 中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司

1.工程概況

福州港三都澳港區(qū)漳灣作業(yè)區(qū)7號泊位工程開山區(qū)面積為11.34萬m，開山方量約為663萬m3，場區(qū)設(shè)計標(biāo)高為+8.5m，開山高度約為91.5～103.5m。爆破合同工期304日歷天。

爆區(qū)南北長約460 m，東西寬246m，開挖高差達(dá)103.5m，爆區(qū)范圍狹小。爆區(qū)周圍緊鄰8號泊位、港務(wù)集團(tuán)大樓、散裝水泥儲存罐，與本工程碼頭主體施工區(qū)域最近距離僅8m，相鄰大洋爆區(qū)也在同步作業(yè)，干擾因素多（見圖1）。同時，在爆破施工期間，陰雨天占爆破施工的62%，連續(xù)降雨最長達(dá)18天。

圖1 項目位置及與周邊建（構(gòu)）筑物關(guān)系圖

2.爆破施工管理

2.1 采場布置

為適應(yīng)工程工期短，日采石強(qiáng)度大的難點，上山道路系統(tǒng)整體形成后，加快采掘進(jìn)度，縮短平臺之間的開采間隔時間，盡快形成多個平臺同時開采的局面，各采區(qū)獨立作業(yè)，減少相互干擾。上下平臺之間的最小安全水平距離≥35m。

（1）一區(qū)采場布置。根據(jù)地形條件，從中間山岙處將采場分為南北兩個采區(qū)。首先在采區(qū)最高處形成開采平臺，由西向東開采處一條雙臂溝，形成南北兩個采區(qū)，雙面開采。

（2）二區(qū)采場布置。首采工作面布置在55m臺階，55m臺階礦量較少和40m臺階合并組合開采。即55m臺階爆破的石料經(jīng)挖掘機(jī)翻轉(zhuǎn)到40m臺階然后運(yùn)出。

（3）三區(qū)采場布置。首采工作面布置在70m臺階，70m臺階開段溝由北向南沿70m等高線向前推進(jìn)，首先在和上山道路的接點處進(jìn)行爆破作業(yè)，爆破后開始鏟裝石料。開段溝轉(zhuǎn)向由西向東推進(jìn)。在向東推進(jìn)80～100m后，開始擴(kuò)幫形成工作面，工作線的推進(jìn)方向由南向北推進(jìn)至平臺北邊界后回采道路。

2.2 逐孔毫秒級延時爆破[1]

（1）微差間隔時間的選取。為了嚴(yán)格控制最大單段起爆藥量，減少爆破震動對爆破作業(yè)點周圍設(shè)施的危害和適當(dāng)加大一次爆破規(guī)模，減少爆破次數(shù)，采用多段毫秒延時逐孔爆破法。

（2）起爆網(wǎng)路設(shè)計。本工程采用非電起爆系統(tǒng)。起爆網(wǎng)路采用排間毫秒延時等多種形式，單孔或兩孔一響起爆網(wǎng)路聯(lián)結(jié)方法：從前排往后排依次裝入高段位毫秒延期雷管，孔外用低段位毫秒延期雷管接力延時。也可以每排相鄰兩孔用兩發(fā)MS3段雷管聯(lián)接，排與排之間用兩發(fā)MS5段雷管連接。

2.3 壓渣爆破[2]

由于現(xiàn)場近663萬方土石方需在極短的工期內(nèi)全部出運(yùn)完成，加之場地狹小、環(huán)境復(fù)雜、多雨等不利條件,項目部通過對爆破方案進(jìn)行多次探討優(yōu)化，確定采用壓渣爆破方式，以降低爆破塊石的大塊率、提高挖裝效率。

2.4 光面爆破

為確保邊坡穩(wěn)定，靠近設(shè)計邊坡邊線位置采用光面爆破方式，以減少爆破對邊坡的影響；邊坡自上而下爆破開挖，逐級加固和支護(hù)，邊坡臺階高度、平臺標(biāo)高與采場臺階、平臺規(guī)劃一致，隨整個采場一同下降。光面爆破作業(yè)重點控制：

（1）鉆孔：鉆孔作業(yè)要做到定位準(zhǔn)、精度高，孔口必須在孔位線上，孔與孔基本平行，孔深一致，孔底一致。

（2）裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計：徑向、縱向不耦合裝藥結(jié)構(gòu)。

（3）裝藥作業(yè)：①光面孔裝藥作業(yè)：裝藥過程中要避免導(dǎo)爆索與孔壁摩擦，藥串不發(fā)生扭曲，確保對心裝藥。斜孔裝藥可在藥串末端縛一定重量的砼預(yù)制柱。②輔助孔裝藥、緩沖孔裝藥、減震孔裝藥均采用耦合連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)。

（4）起爆順序及起爆網(wǎng)絡(luò)：①起爆順序：按主炮孔→減震孔→緩沖孔→輔助孔→光面孔順序起爆。②起爆網(wǎng)路敷設(shè)。光面爆破起爆網(wǎng)路采用非電起爆網(wǎng)路。為保證光面爆破起爆的可靠性應(yīng)采用復(fù)式起爆網(wǎng)路每個光面孔的導(dǎo)爆索用兩個同段導(dǎo)爆管雷管引爆。最后將兩個引爆雷管分別并入主爆區(qū)起爆網(wǎng)路。

2.5 人員設(shè)備的管理

（1）技術(shù)管理和生產(chǎn)管理選派技術(shù)水平高、管理能力強(qiáng)的工程技術(shù)人員和管理人員；操作人員選配經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)和操作熟練的高級技術(shù)工人。同時，制定各項管理制度，以指導(dǎo)和規(guī)范技術(shù)、生產(chǎn)管理和操作人員的工作質(zhì)量、效率，變“人管人”為“制度管人”，做到管理“有章可循”。

（2）合理使用機(jī)械設(shè)備。在施工中貫徹“人機(jī)固定”原則，實行定機(jī)、定人、定崗位責(zé)任的三定制度。對設(shè)備定期維護(hù)保養(yǎng)，保持機(jī)械使用的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。特種作業(yè)人員持證上崗，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

圖2 采場運(yùn)輸?shù)缆芳安蓞^(qū)布置圖

3.裝運(yùn)管理

3.1 采場運(yùn)輸?shù)缆凡贾?/h3>

一區(qū)采場主干運(yùn)輸?shù)缆?，沿山體先向北后折向西北，上升至約+50m標(biāo)高，設(shè)圓曲線，折向西南，繼續(xù)沿山體上升至+95m標(biāo)高，進(jìn)入+95m初期鏟裝運(yùn)輸平臺。公路全長1240米，除少數(shù)局部路段外，絕大多數(shù)路段在場界內(nèi)挖方修建，平均縱坡6.65%。

開采區(qū)采場主干運(yùn)輸公路的安全設(shè)施：采場主干運(yùn)輸公路外側(cè)用宕碴設(shè)置1.5m×1.5m擋車堆，內(nèi)側(cè)設(shè)0.6m×0.5m排水溝；每間隔100m設(shè)置限速（轉(zhuǎn)彎）警示標(biāo)志；在有礙來車通視處設(shè)反光鏡；并設(shè)置三個車輛緊急避險坑；在+70以下路段鋪設(shè)水泥穩(wěn)定層，保證陰雨天氣車輛正常行駛，并落實專人負(fù)責(zé)養(yǎng)護(hù)，車輛運(yùn)輸，執(zhí)行重車走內(nèi)側(cè)，空車行外側(cè)等通行原則。

料場在開采過程中，隨著開采平臺的不斷下降，及時調(diào)整重修開采平臺與進(jìn)場交通主干道的聯(lián)絡(luò)通道，以滿足剝離料和有用料開挖后的運(yùn)輸及設(shè)備的行走。

3.2 社會道路的協(xié)同監(jiān)管

由于工作量大，運(yùn)輸車輛多，爆破單位成立車管隊，在山場各個道路轉(zhuǎn)彎處安排車管人員，確保運(yùn)輸安全；在出運(yùn)疏港道路必經(jīng)路口設(shè)置測速儀，對于超速的車主、車隊予以處罰。

3.3 棄料場地的管理

由于用海政策收緊，本工程水工結(jié)構(gòu)由重力式改為高樁結(jié)構(gòu)碼頭，原本作為重力式結(jié)構(gòu)后方場地回填的開山石料，卻變?yōu)闂壏叫枰M(jìn)行處理；本工程開山巖體主要為中風(fēng)化、微風(fēng)化巖石，質(zhì)地較好，可進(jìn)行破碎加工后二次利用；為進(jìn)一步節(jié)約成本，擴(kuò)大投資效益，在棄料場的選擇上，充分考慮開山石料二次加工所需的水電條件、運(yùn)輸成本，以及堆存穩(wěn)定等因素，同時考慮加工完成后，出運(yùn)條件、運(yùn)距等，與工程建設(shè)單位、當(dāng)?shù)毓こ探ㄔO(shè)指揮部協(xié)調(diào)拓展出下塘311場地、門下、東泰船塢、鳥嶼等堆存場地。

4.安全施工管理

4.1 火工品的安全管理

本工程火工品的運(yùn)輸分場外運(yùn)輸、場內(nèi)運(yùn)輸兩部分。場外運(yùn)輸由民爆器材專營公司辦理“爆破物品運(yùn)輸證”后負(fù)責(zé)運(yùn)輸，項目部負(fù)責(zé)庫房到爆破施工現(xiàn)場的場內(nèi)運(yùn)輸工作。

（1）運(yùn)輸火工品運(yùn)輸車必須符合國家有關(guān)運(yùn)輸規(guī)則的安全要求。每一車次至少1名押運(yùn)員，負(fù)責(zé)火工品的看護(hù)和周圍環(huán)境的觀察。

（2）雷管、炸藥分兩輛車進(jìn)行運(yùn)輸。

（3）每次先清點然后在開始卸炸藥、雷管，清點時要錄制視頻。

（4）雷管未使用時放置雷管箱內(nèi)，使用由保管員發(fā)放。

（5）安全員負(fù)責(zé)對使用現(xiàn)場的安全巡視，發(fā)現(xiàn)違章作業(yè)立即制止并有權(quán)作出處罰決定。

4.2 爆破振動的控制

（1）先期進(jìn)行試爆,優(yōu)化爆破設(shè)計方案,合理選取爆破參數(shù)和單位炸藥消耗量,減小爆破振動的強(qiáng)度。

（2）采用毫秒級多段微差起爆，嚴(yán)格控制一次齊爆藥量。

（3）充分考慮爆破振動對周邊相鄰作業(yè)單位的影響，盡可能避開本工程水工碼頭混凝土形成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的時間段。無法避開時,進(jìn)一步降低單段齊爆藥量,把振動降低到最小。

（4）委托第三方監(jiān)測單位對爆區(qū)周邊辦公樓、水泥儲罐以及碼頭主體結(jié)構(gòu)等重點建筑，通過獲取爆破引起的地面質(zhì)點振動數(shù)據(jù)，進(jìn)行爆破振動安全評價；確保爆破振動對周邊建筑影響可控。

4.3 爆破飛石的控制

（1）采用低爆速炸藥，間隔裝藥結(jié)構(gòu)、毫秒毫秒延時起爆等；多排爆破時要選擇合理的延遲時間、起爆順序（采用斜線或V形起爆），防止因前排帶炮（后沖），造成后排最小抵抗線大小與方向失控。

（2）避免藥包位于巖石軟弱夾層面，以免從薄弱面沖出飛散物；張開裂隙、成組發(fā)育的節(jié)理、溶洞等地質(zhì)構(gòu)造，采取間隔堵塞、避免過量裝藥等措施。

（3）選擇合理的爆破方向，臨近邊界時，適當(dāng)加大臨路側(cè)的最小抵抗線，使爆破石料少向道路一側(cè)坍塌。

（4）裝藥前應(yīng)檢查和校核最小抵抗線，如發(fā)現(xiàn)和設(shè)計不符合的應(yīng)及時更正。

（5）為防止炮口部位產(chǎn)生飛石，在炮孔裝藥段上方堵塞段用巖粉填塞炮孔，并用橡膠編織片和草墊薄弱部位進(jìn)行多層覆蓋。

（6）采用松動爆破，盡量減小爆破作用的指數(shù)，并選用最佳的最小抵抗線，控制最小抵抗線方向。

（7）大塊解小采用機(jī)械破碎，嚴(yán)禁爆破解小。

4.4 重點建構(gòu)筑物的保護(hù)

由于爆破現(xiàn)場地質(zhì)條件的復(fù)雜性，又臨近工業(yè)臨時建筑，即使采用了控制孔網(wǎng)參數(shù)和爆破藥量等爆破方法，爆破時仍有可能產(chǎn)生爆破飛石、滾石、滑石，特別是一些特殊炮孔，因鉆孔偏差造成抵抗線變化、抵抗線量測不準(zhǔn)、爆體含軟硬夾層、堵塞不良等原因極易造成飛石危害。對爆體采用強(qiáng)度、彈性和柔性較好的輪胎膠皮覆蓋和鋼管加竹片簾防護(hù)排架阻擋是確保安全的必要的和有效的防護(hù)措施。

5.社會效益

本工程施工過程中，充分運(yùn)用量化設(shè)計、精確施工和科學(xué)管理，解決了爆破施工及土石方出運(yùn)作業(yè)工程中的各種難題。本工程施工強(qiáng)度高、管理難度大、技術(shù)要求精，爆破技術(shù)和施工組織管理為同類工程爆破施工作業(yè)提供了經(jīng)驗和樣板；2019年，本工程后方陸域爆破項目獲得中國爆破行業(yè)協(xié)會頒發(fā)的“部級樣板工程”證書。