論公路石方開挖施工技術(shù)及要求

李 浩

（山西晉中市交通勘察設(shè)計所，山西 晉中 030600）

石方路塹施工應(yīng)依據(jù)設(shè)計圖紙，根據(jù)取土場距離既有線及居民區(qū)位置的遠(yuǎn)近施工。石方開挖采用兩種方法，取土場距離既有線和居民區(qū)較遠(yuǎn)時，石方爆破作業(yè)以小型及臺階法松動爆破為主，邊坡地段預(yù)留2～3 m采用光面爆破。石方路塹的路床頂面標(biāo)高必須符合設(shè)計圖紙要求，高出部分輔以人工鑿平。超挖部分按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的填料，回填并碾壓密實穩(wěn)固。

1 爆破施工程序

（1）開鑿作業(yè)面，清除地表雜物和覆蓋土層。

（2）布孔：根據(jù)設(shè)計要求放出開挖輪廓線和各炮孔孔位，并予以編號，插木牌逐孔寫明孔深、孔徑、傾斜角方向及大小。

（3）鉆孔：鉆孔是爆破質(zhì)量好環(huán)的重要一環(huán)，嚴(yán)格按爆破設(shè)計的位置、方向、角度進(jìn)行鉆孔，先慢后快。鉆孔過程中，必須仔細(xì)操作，嚴(yán)防卡鉆、欠鉆、漏鉆和錯鉆。裝藥前必須檢查孔位、深度、傾角是否符合設(shè)計要求，孔內(nèi)有無堵塞、孔壁是否有石塊以及孔內(nèi)有無積水。如發(fā)現(xiàn)孔位和深度不符合設(shè)計要求時，進(jìn)行補(bǔ)孔或透孔。嚴(yán)禁少打眼，多裝藥。清除孔口周圍的碎石、雜物，對于孔口巖石破碎不穩(wěn)固段進(jìn)行維護(hù)，避免孔口形成喇叭狀。鉆孔結(jié)束后封蓋孔口并設(shè)立標(biāo)志。

（4）裝藥：嚴(yán)格按設(shè)計的炸藥品種、規(guī)格及數(shù)量進(jìn)行裝藥。

（5）炮孔堵塞：炮孔堵塞長度大于最小抵抗線，堵塞材料采用2/3砂和1/3粘土堵塞。

（6）爆破網(wǎng)路敷設(shè)：網(wǎng)路敷設(shè)前檢驗起爆器材的質(zhì)量、數(shù)量、段別并編號、分類，嚴(yán)格按設(shè)計敷設(shè)網(wǎng)路敷設(shè)，嚴(yán)格遵守《爆破安全規(guī)程》中有關(guān)起爆方法的規(guī)定，網(wǎng)路經(jīng)檢查確認(rèn)完好，起爆點設(shè)在安全地帶。

（7）起爆：網(wǎng)路檢測無誤，防護(hù)工程檢查無誤，各方警戒正常情況下在規(guī)定時間，指揮員即可命令起爆。起爆采用非電起爆。

（8）安全檢查：爆破完成間隔規(guī)定時間后，安全檢查無誤，即可進(jìn)行機(jī)械施工。

（9）總結(jié)分析：爆破后對爆破效果進(jìn)行全面檢查，綜合評定各項技術(shù)指標(biāo)是否合理，進(jìn)一步確認(rèn)已暴露巖石結(jié)構(gòu)、產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、巖石物理力學(xué)性質(zhì)，綜合分析巖石單位耗藥量，作好爆破記錄，聘請有經(jīng)驗的爆破專家進(jìn)行分析、總結(jié)，對下一循環(huán)爆破作業(yè)進(jìn)行優(yōu)化。

2 保證安全和工程質(zhì)量的技術(shù)措施

（1）用塑料導(dǎo)爆管非電起爆技術(shù)，起爆系統(tǒng)不受雷電干擾，安全可靠。

（2）采用微差爆破技術(shù)，改善破碎質(zhì)量和控制爆破振動，在環(huán)境復(fù)雜的地段，為了確保附近的建筑設(shè)施不受振動的影響，采用孔內(nèi)、孔外相結(jié)合的微差起爆形式，做到孔與孔、排與排之間都有一定的時間間隔，最大限度地降低爆破振動，使爆區(qū)附近的建筑設(shè)施振動速度控制在國家爆破規(guī)定的安全范圍內(nèi)。

（3）采用先進(jìn)的爆破技術(shù)，對于石質(zhì)堅硬，整體較好的巖石進(jìn)行爆破時，應(yīng)用寬距離爆破技術(shù)，通過增大孔距、減小排距，充分利用炸藥能量，在單孔爆破面積和單位耗藥量不變的情況下，可以改善破碎質(zhì)量。

（4）為了確保邊坡的穩(wěn)定和平整度，除堅持采用光面爆破外，根據(jù)實際情況，適當(dāng)增大邊坡保持層。在石質(zhì)較差地段，進(jìn)行深孔爆破時，要減小梯段高度，實行微差爆破，盡量減少爆破藥量和分段藥量，以免擾動山體。

（5）從開始裝藥，即設(shè)置安全警戒，防止非作業(yè)人員進(jìn)入現(xiàn)場。網(wǎng)路連接后，工作人員逐漸撤離，警戒員、防護(hù)人員在指定地點就位，實行區(qū)段臨時封閉，防止人、車等進(jìn)入施爆區(qū)。

當(dāng)取土場距離既有線和居民區(qū)較近時，爆破斷面臨近既有線，安全施工要求高，難度大。為確保既有線行車安全，施工中采取淺孔松動爆破和雙層排架防護(hù)。

3 爆破施工方法

3.1 雙層防護(hù)排架搭設(shè)

施工作業(yè)時在臨近既有線一側(cè)，按要求選擇適當(dāng)位置鉆孔埋設(shè)φ32地錨，錨桿長度為1.5 m，埋設(shè)深度為1 m，間距為2 m。排架立管套住地錨桿，縱向管距1 m，前、后排管距40 cm，排架橫管間距2.0 m，內(nèi)側(cè)掛竹排，同時設(shè)剪刀撐、水平支撐桿。水平支撐桿設(shè)錨桿與邊坡錨固，錨桿長1.3 m，埋設(shè)深為1 m，間、排距為4 m×4 m，拉筋為φ12鋼絲繩。

開挖作業(yè)面的形成及爆破方法：將開挖斷面分成若干個梯形三角臺階，縱向從兩端向中間控爆，橫向臺階的工作面一般與線路方向形成60°～70°夾角，以使最小抵抗線方向背離既有線方向。根據(jù)邊坡設(shè)計要求，光爆地段采取間隔裝藥、微差爆破等方法進(jìn)行施工。

3.2 炮位覆蓋措施

炮孔覆蓋：購置廢舊車胎編制柔性炮被覆蓋于炮位上。這種覆蓋材料有較高的強(qiáng)度、彈性和韌性，不易折斷，并有一定的重量，不易被爆炸氣浪拋起，而且這種材料可反復(fù)使用、易修補(bǔ)、經(jīng)濟(jì)實惠。要求膠皮炮被厚度不得小于1 cm，編織要嚴(yán)實，四面用鋼絲扎緊加固。

土袋覆蓋加壓：在柔性炮被上方加壓土袋，并對有可能出現(xiàn)危險滾石的地段加設(shè)鋼絲繩網(wǎng)或布魯克網(wǎng)防護(hù)，鋼絲繩網(wǎng)或布魯克網(wǎng)四周設(shè)錨桿拉緊。以防止?jié)L石危及既有線行車安全。土袋均采用工地廢棄水泥編織袋裝土，嚴(yán)禁裝石子，以免飛石傷人。

炮孔阻塞：炮孔阻塞長度應(yīng)大于或等于最小抵抗線，阻塞材料采用沙土堵塞。

3.3 布孔形式

孔眼布置采用淺眼、深孔、預(yù)裂及多排微差擠壓爆破四種方法布置炮孔。

4 爆破方法

采用邊坡縱向臺階與橫向臺階形成約70°夾角的三角槽式爆破方法。其方法為先在開挖路塹橫向從上至下形成若干個梯形臺階并與邊坡光爆面形成一個約70°的三角形溜槽，豎直角應(yīng)大于60°，臺階寬度高度均為2 m，臺階布孔方式為雙排布孔。靠既有線一側(cè)采用預(yù)留防護(hù)墻微差爆破的方法，防護(hù)墻高為1.5 m左右，厚度為2 m左右，微差分段為：前排1段，后排3段，單排炮孔使用同段；設(shè)計邊坡一側(cè)為了達(dá)到光爆效果前排為5段，后排為7段，此臺階為縱向臺階，在起爆時可與橫向臺階同時起爆。在臺階形成過程中縱向臺階不應(yīng)過長，縱向臺階的尾部一定要超過垂直既有線方向橫向臺階的頭部防護(hù)。爆破后的爆碴順三角溜槽清至底部，用小型運輸車人工裝卸棄除。設(shè)計邊坡隨工作面向前推進(jìn)而形成，外邊防護(hù)墻也隨工作面向前推進(jìn)逐漸消失，防護(hù)排架也隨工作面向前推進(jìn)逐漸拆遷重搭。

5 爆破工作程序

每一輪爆破施工前，先由技術(shù)負(fù)責(zé)人編制施工設(shè)計，并在現(xiàn)場作好對各工序施工負(fù)責(zé)人的交底工作。各工序施工負(fù)責(zé)人在施工中嚴(yán)格按此設(shè)計操作，每一道工序完畢后應(yīng)履行簽字手續(xù)，做到責(zé)任到人。現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)每一道工序的監(jiān)控工作。

在鉆孔與裝藥施工中，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計不相符，工序負(fù)責(zé)人可與現(xiàn)場負(fù)責(zé)人及現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人討論，確定最佳施工方案，并在爆破工作記錄表的變更說明中注明。

裝藥工序施工前，由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人對炮孔進(jìn)行抽查，并認(rèn)真填寫“炮孔檢查記錄表”，如符合要求，方可進(jìn)行裝藥，否則嚴(yán)禁裝藥。

當(dāng)各工序都進(jìn)行完畢后，由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人及相關(guān)旁站人員作最后檢查，確認(rèn)可以施爆后，履行簽字手續(xù)。

現(xiàn)場負(fù)責(zé)人向防護(hù)人員發(fā)出開始警戒指令并鳴笛，對人員進(jìn)行清場。由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人向防護(hù)人員詢問情況，確認(rèn)安全后，由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人向起爆員發(fā)出“起爆”指令（注意：起爆網(wǎng)路與起爆器此時方能進(jìn)行連接），同時鳴笛并向防護(hù)人員發(fā)出起爆指令。

起爆后，由技術(shù)負(fù)責(zé)人與安全負(fù)責(zé)人到現(xiàn)場進(jìn)行檢查，確認(rèn)安全后，由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人向兩端防護(hù)人員發(fā)出解除警戒命令。如出現(xiàn)險情，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人應(yīng)立即組織搶險工作，在相關(guān)旁站人員確認(rèn)安全后，方可由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人向防護(hù)人員發(fā)出解除警戒命令。同時，由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人組織出碴施工。

現(xiàn)場負(fù)責(zé)人組織技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人、各工序負(fù)責(zé)人及相關(guān)旁站人員參加現(xiàn)場討論會，對此次爆破的效果進(jìn)行分析，總結(jié)經(jīng)驗，并作爆破工作記錄。

技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行現(xiàn)場勘察，進(jìn)行下一輪爆破的施工準(zhǔn)備工作。

6 控爆施工注意事項

（1）嚴(yán)格控制爆碴的破碎程序：要求爆破后的巖石達(dá)到“碎而不拋”、“松動而不散”或“預(yù)裂無飛”的效果。

（2）嚴(yán)格控制爆破松動范圍：要求施工放樣要準(zhǔn)確無誤，爆破后的斷面尺寸與設(shè)計尺寸相符。光爆地段在爆破作業(yè)過程中光爆效果要滿足設(shè)計要求，爆破后的邊坡平順而穩(wěn)定，半孔率不小于90%。

（3）嚴(yán)格控制爆破四害：爆破地震波、空氣沖擊波、噪聲和飛石。

（4）控制滾石：該控爆段山體上部存在危石，在施爆前，必須對其進(jìn)行加固或處理，確認(rèn)安全后方可進(jìn)行爆破施工。

（5）控制飛石：爆破飛石是炸藥爆炸后的多余能量對石頭產(chǎn)生作用的結(jié)果。為控制爆破飛石，在施工中主要采用取優(yōu)孔徑、孔深、孔數(shù)、孔距、排距和炸藥單耗，采用合適的裝藥方法和起爆方式，提高炮孔的阻塞質(zhì)量，以達(dá)到每個炮孔所產(chǎn)生的爆破能量與炮孔周圍介質(zhì)所需能量相等，達(dá)到松動而無剩余能量造成飛石。

（6）加大裝藥的分散合理性：將炸藥進(jìn)行分散化和微量化處理，采取“密布孔，淺打眼，少裝藥”的方法將總裝藥量“化整為零”，合理地、微量地分布在多孔之中，以達(dá)到降低爆破地震波、空氣沖擊波、噪音和飛石的危害。

（7）選擇最優(yōu)抵抗線方向：在最小抵抗線方向，爆破地震強(qiáng)度最小，反方向最大，側(cè)向居中。然而，在最小抵抗線方向上，又是碎塊飛散的主導(dǎo)方向。為了綜合減震和控制飛石，應(yīng)使被保護(hù)的構(gòu)造物或邊坡居于最小抵抗線兩側(cè)位置，分四個控爆作業(yè)面、若干個臺階沿山體兩端向中間推進(jìn)。

7 施工安全防護(hù)措施

（1）防護(hù)排架在搭設(shè)過程中要設(shè)專職質(zhì)檢員親臨現(xiàn)場指導(dǎo)施工，并設(shè)專職安全員解決搭設(shè)過程中可能會出現(xiàn)的安全問題。當(dāng)排架分段搭設(shè)完畢后要經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)人檢查評定驗收后方可投入使用。

（2）防護(hù)排架任何一個斷面的高度保證高出爆破作業(yè)面至少3 m。

（3）塹坡頂部爆破邊坡坡面形成后，按間距約5 m設(shè)置攬風(fēng)繩，攬風(fēng)繩采用鋼絲繩制作，并用φ32鋼筋錨固于邊坡坡面上。

（4）在爆破施工現(xiàn)場按規(guī)定選擇適當(dāng)位置設(shè)置爆破標(biāo)志牌。

（5）炮位覆蓋柔性炮被，上面另壓一層土袋，并對有可能出現(xiàn)滾石的地段加設(shè)鋼絲繩網(wǎng)或布魯克網(wǎng)防護(hù)。

（6）為防止出現(xiàn)意外事故，爆破作業(yè)現(xiàn)場準(zhǔn)備搶險接觸網(wǎng)桿、鋼釬、大鐵錘等必備材料并在起爆之前組織足夠的搶險人員待命。

（7）為防止爆破作業(yè)過程中意外險情影響車輛運行安全，在施工爆破作業(yè)現(xiàn)場設(shè)防護(hù)人員，防護(hù)員配備一面紅色信號旗，信號旗要求用塑料膠帶粘接，在出現(xiàn)特殊意外險情時攔停車輛。

8 邊溝的開挖

（1）邊溝開挖的位置、斷面尺寸和溝底縱坡必須符合設(shè)計圖紙要求，按照從下游出口向上游的順序進(jìn)行開挖。

（2）在超高路段，邊溝溝底縱坡與曲線前后溝底銜接良好，保證曲線內(nèi)側(cè)沒有積水外溢。

（3）路塹與路堤連接處，邊溝要緩順引向路堤兩側(cè)的自然溝，保證路基附近不產(chǎn)生積水。