李永峰
(中国水电建设集团十五工程局有限公司,陕西 西安 710000)
克拉玛依至塔城高速公路起于克拉玛依市白碱滩(接克拉玛依至乌尔禾高速公路),经托里县(铁厂沟) 至项目终点,路线走向总体呈东西走向,是克拉玛依和塔城地区联系内地和乌鲁木齐及新疆南、北疆最主要的便捷的通道,对两地的发展起着至关重要的作用。KT-1 标段线路起止桩号为K0+150~YK80+877.812,标段全长80.7km,其中路堑开挖和路基填筑部分总长72km,公路等级为四车道,整体式路基宽度26m,分离式路基单幅宽度为13m,设计行车速度100km/h。
根据地勘资料和设计文件要求,路堑开挖范围内岩体主要以角闪黑云母花岗岩、黑云母花岗岩为主,节理裂隙发育,路堑花岗岩爆破料需要作为填石路基填筑料,爆破料粒径需要满足路堤填筑要求,填石路堤石料最大摊铺层厚要求≤40cm,填料最大块径为2/3 层厚即27cm 以内,且有较好级配,因此对石方开挖提出极高的粒径爆破控制要求。
为了保证石方爆破的质量效果,在施工前做好准备工作,具体措施包括以下几个方面:一是首先对爆破范围标识。严格按照施工图纸中的要求,采用GPS 放样出石方路堑的界桩位置,每隔20m 定一个边桩,对于转弯半径较小的曲线段每隔5m 定一个边桩。二是爆破区域清理。爆破范围标识出后,使用挖掘机和推土机配合,将爆破范围内的地表植物、草树根、腐殖土、强风化层清理干净。三是将突起的岩石及大的孤石破碎清除,满足钻孔设备作业的需要,并做好钻孔设备、爆破器材和操作人员的选配,确保人员、器材、机械满足施工方案要求。四是设计合理的爆破网络和参数,为提高破碎效果,控制爆破体粒径以适宜装运及用作填料,布置时采用宽孔距小抵抗线的方法,即较大的孔距a,较小的排距b,封堵长度取2.5m,单耗取0.6 kg/m3,并在每类岩石大规模爆破前在附近做小范围试验,确保爆破的石料满足路基填筑设计要求。通过这些准备工作,为大规模、快速爆破施工提供可靠保障,从而全面提高爆破质量效果。
施工准备工作完成后,具体的爆破工序和要点主要包括以下几个方面:
1) 测量、布孔。现场测量员根据爆破设计参数的孔距、排距进行测量放样点,并用红油漆标记钻孔位置、深度。布孔时前排孔与抵抗线之比控制在0.8 左右,防止前排孔抵抗线偏大或过小,偏大将影响爆破质量,使坡角产生根底,影响铲装,偏小会造成炮孔抛掷,容易出现爆破事故;在布孔时,还应特别注意孔边距不得小于2 米,保障钻孔作业设备的安全。
2) 造孔、装药与封堵。深孔爆破采用CM351 钻孔,浅孔爆破用YT-28 手风钻造孔。钻孔对孔口周围的碎石、杂物进行清理,防止堵塞炮孔,钻孔时,该严格按爆破设计中的孔位、孔径、钻孔深度、炮孔倾角进行,钻孔后,对成孔进行验收检查,确定孔内有无积水,对不合格的应进行补孔、补钻、清孔;炮孔验收合格后,严格按照爆破设计的药量和方式进行装药作业,装药后,用石渣、粘土、岩粉等进行堵塞。需要注意的是,潮湿或有水的孔要对炸药进行防水处理或使用乳化炸药;每个炮孔的实际装药量应根据验收的炮孔位置、方向、深度结果由爆破专业技术人员经计算后调整;要保证设计封堵长度、密实,防止堵塞悬空。
3) 爆破联网设计。在克塔高速公路路堑梯段分层开挖施工中,采用非电毫秒起爆系统,孔内延时孔外接力的微差爆破网络。根据当地供应雷管段数,爆破联网采用排间微差起爆网络,孔内采用Ms15 段雷管延时连接,孔外Ms9 段雷管接力连接,排间采用Ms13 段雷管连接,联网时最大单装药量控制在300kg 以内。要注意的是,联网自临空面向里段数逐渐增大,所有电雷管都采用串联,一排一段,传爆雷管间的距离不大于1m。
爆破区的安全防护措施主要有:一是爆破过程中可能产生的飞石、震动、噪声等通过扩大临空面,保持连续延期时间,减小装药量,控制最小抵抗线方向,在爆体50 米范围内用钢丝网覆盖爆破体表面,控制堵塞质量来引导爆破体,降低飞石、震动、噪声对周边造成的干扰。二是爆破实施后,如产生盲炮,要立即封锁现场,由施工人员针对装药时的具体情况,找出拒爆原因,采取重新联线起爆、平行孔装药起爆、使炸药失效等相应措施处理。
通过逐孔微差起爆技术在高速公路建设中的应用,爆破飞石、震动对周围环境的影响得到了很好的控制,爆破后大于30cm 的石块降低到10%以内,挖掘机铲斗效率显著提高,有效的解决了路堑石方爆破料再次利用的各种难题,为工程节省投资和减少环境污染提供了重要途径方法,为了确保其应用质量,设计合理的爆破网络和参数,做好爆破前施工准备是必不可少的。