對長距離水工隧洞爆破施工兩個管理重點的探討

□ 許韌初

一、工程概況及問題的提出

由葛洲壩集團五公司中標承建的四川省雅安市漢源縣永定橋水利工程CⅢ標（后文簡稱“CⅢ標”），其建筑物由三條隧洞和兩條倒虹吸管組成，按流水方向，CⅢ標建筑物分別為：石崗山隧洞—→兩河口倒虹吸管—→寨子山隧洞—→向陽溝倒虹吸管—→馬桑林隧洞。

CⅢ標建成后的功能是輸水，為漢源縣新縣城（因國家大型水電站瀑布溝電站庫區蓄水而整體搬遷）和沿途鄉鎮輸送永久的生產和生活用水。

石崗山、寨子山和馬桑林隧洞軸線全長分別為2 074 m、2 343 m 和5 249 m。三條隧洞斷面均為城門洞型，開挖斷面尺寸均為寬×高＝2.6m×2.9m，。

三條隧洞的地質結構較差，從目前已經掘進的各個開挖工作面情況來看基本為Ⅴ類圍巖，屬于粉砂質泥巖夾砂巖的地質結構。

石崗山和寨子山隧洞分別布置4個和6個開挖工作面；而馬桑林隧洞軸線最長，但由于地理環境的限制僅能設置一條施工支洞，故也只能布置4個開挖工作面。三條隧洞合計14個開挖工作面，可謂點多面廣。這就給水工隧洞開挖的重頭戲“爆破施工管理”帶來了壓力空前的兩大問題：

其一，在三條隧洞合計長度近10km的軸線上，如何確認地質結構，然后確定與之貼切的爆破設計方案（即爆破技術管理）？

其二，對爆破施工現場產生最終效果的爆破資料，如何體現其重要性，并根據重要性怎樣做出一個濃縮、高效、一目了然的爆破資料？

筆者認為這兩個問題就是長距離水工隧洞爆破施工的管理重點。因為如果對這兩個方面的管理稍有疏忽，極有可能使得爆破施工管理陷入無序狀態，從而導致在施工安全、施工質量和施工進度等重要環節出現重大紕漏。以下針對CⅢ標水工隧洞“爆破技術管理”和“爆破資料管理”這兩個管理重點進行以下探討。

二、爆破技術管理要 “活管”

2010年5月筆者剛進入CⅢ標工地，業主就要求我們施工單位盡快提供《石崗山、寨子山和馬桑林隧洞開挖爆破設計方案》（后文簡稱《爆破設計》）。由于當時要得急，加上交通不便，因而難于實地勘查。于是，筆者只能僅僅根據招標文件中地質結構“基本為Ⅳ類圍巖”的相關內容做了《爆破設計》，并報監理部審批和業主批準。

但實際上這個《爆破設計》是錯誤的。因為它與三條隧洞地質結構的實際情況嚴重不相符。

得出這個結論還得感謝當時由于征地、移民、供電等一大堆問題沒有落實，使得筆者有足夠的時間去三條隧洞及其支洞的沿線山體進行實地地質勘查。

經過近半年時間對沿途三座大山的14個工作面出露巖體的品相進行觀察、對洞軸線巖脈走向進行分析、對局部山體進行地質鉆取巖芯（業主回應我們的強烈要求，同意補鉆取巖芯）進行鑒別等地質勘查，得出了三條隧洞“基本為Ⅴ類圍巖”（14個開挖工作面控制洞段有12個為Ⅴ類圍巖；僅有2個為Ⅴ～Ⅳ類圍巖）的地質結構判斷。

筆者將這些重要情況納入專題報告報給監理部和業主，指出前期工作存在的失誤，并報送已作重大修改（主要為減少裝藥量、增加光面孔、減少邊墻的爆破厚度等內容）的《爆破設計》，得到了監理部和業主的認可和批復。

修改后的《爆破設計》主要內容參見表1和圖1（以最長的馬桑林隧洞斷面為例；石崗山和寨子山隧洞的爆破參數、圖表恕不在此一一列出）。

表1 馬 桑 林 隧 洞 鉆 爆 參 數 表

2011年3月以來，三條隧洞的十四個工作面相繼開工，從這些掘進進尺不一（最長、最短掘進進尺為：馬桑林隧洞出口391m、石崗山隧洞進口138m）的工作面地質結構情況來看，與經過筆者地質勘查后得出“基本為Ⅴ類圍巖”的地質結構判斷是吻合的。經過重大修改后的表1和圖1就是最后用于三條隧洞實際施工操作的爆破設計（不排除每一炮還有小的微調），經過對各個開挖工作面的爆后觀察，爆破效果良好。事實說明如果不進行重大修改，則單耗和總裝藥量明顯偏大，爆破后的巖體受力狀態將明顯惡化，這將導致冒頂、塌方和掉塊等重大安全事故頻繁發生，同時支護費用也將大幅上升。因此，靈活地根據地質結構發生的變化情況而修改爆破設計很有必要。

綜上所述，筆者認為，“爆破技術管理”的精髓是“活管”，即：一定要深入施工現場，盡最大可能摸清每條隧洞所處不同地質帶的真正地質結構，方能做出與之相吻合的爆破設計用于指導爆破施工。而不能坐在辦公室里機械地按照招標文件去做。

三、爆破資料管理要 “統管”

對于長距離洞室爆破施工來說，有一個資料是不可或缺的，而且必須是“統管”（指對“爆前描述”、“參數確定”和“審查簽字”等多項重要內容進行統一管理）到位的。這就是：業主明確要求的、監理不批不能放炮的、可作為簽證驗收依據的、每炮必須做一次的爆破資料。

到目前為止，水利行業對于“爆破資料管理”沒有統一的格式，形成了有多少家施工單位就有多少種爆破資料格式的局面，甚至出現過手寫白條的“爆破資料”。但這并不能說明爆破資料的管理不重要，特別是象CⅢ標這樣近10km總長度、14個開挖工作面的洞室爆破工程，如果放任對爆破資料的管理，將使得爆破施工處于混亂狀態，極有可能造成很多意想不到的嚴重后果，因此必須進行“統管”。

那么，怎樣才能做好爆破資料的“統管”工作呢？這就需要我們找到一個既要實用、好用又要高度概括而不遺漏重要項目的適用表格格式，然后嚴格執行并長期堅持下去。 筆者根據CⅢ標隧洞工程的特點和以往類似洞室爆破工程的經驗，采取將“爆破資料管理”濃縮到一張紙上的格式，設計出一張《石崗山（寨子山、馬桑林）隧洞第□□□□炮爆破資料表》，參見表2。

表2 石崗山（寨子山、馬桑林）隧洞第□□□□炮爆破資料表 CⅢ標葛五項目部

本 炮 爆 前 基 本 描 述：

本 炮 鉆 爆 參 數 設 計 （起爆時間：201 □年□月□日□時□分）

本炮鉆爆設計布置簡圖：

本炮未盡事宜說明及處理：

本 炮 工 管 部 監 理 部

設計簽字： 審查意見： 審批意見：

備注： （簽字） （簽字）

1、本炮鉆爆參數設計必須充分考慮“上一炮工作面清理后的基本情況”，從而確定“本炮爆破設計的基本思路”；在此基礎上，將最后計算結果填入上面的“本炮鉆爆參數設計表；最后在布置簡圖上畫出各種孔位位置，并標注尺寸；本炮未盡事宜寫在圖右側空白處。

2、本表表頭□□□□內的編號均以起爆時間為序，因此各炮要按起爆時間順序編號。

第一聯：工管部存檔（白色）；第二聯：指導現場施工（紅色）；第三聯：炸藥庫存檔（黃色）；第四聯：監理部存檔（藍色）。

該表采用一式四聯印刷，各聯的作用和顏色分別標明，填空處采用手寫無復寫紙技術進行填寫。經過到目前為止三條隧洞合計掘進進尺2 100m的實踐證明，該表濃縮了很多重要內容，起到了“統管”的作用。具體地講，有以下優點：

（一）有利于質量管理

三條隧洞的地質結構雖然不理想，但只要針對每一炮的不同地質結構做出符合該地質結構的爆破設計參數，就能夠做出高質量的爆破開挖施工。

（二）有利于安全管理

1. 有利于工程施工安全管理。該表要求根據上一炮的具體問題做出具體分析，并在本炮中得到解決，這就進一步加大了安全系數。

2.有利于爆破器材的安全管理。該表中“第三聯：炸藥庫存檔（黃色）”，實際上就是使用爆破器材真實用量的證明，炸藥庫房管理人員每周發放的爆破器材總量必須與該表中的炸藥、雷管及導爆管的累計數量絕對相等（各個工作面的累計值：每周一次盤存，無一差錯）。

（三）有利于提高各方人員的責任心

1.本炮設計簽字。要求本炮設計人員以修改后的《爆破設計》的主要內容（即本文的表1和圖1）作為本炮爆破設計的依據，結合本炮開挖工作面的地質、滲水和超欠挖等具體情況，對表格中的各類炮孔和裝藥量逐項進行認真分析和計算，允許相對于修改后的《爆破設計》有所微調或突破，并在表2的簡圖中標出孔位和數量，最后簽名。

2.工管部審查意見（簽字）。工管部既是爆破設計參數的精心領會者，又是施工現場執行的監管者，因此工管部必須認真審查本炮設計，并簽署審查意見和簽名。

3.監理部審批意見（簽字）。按照業主要求，監理部簽署了最后的審批意見后，該《爆破資料表》便具有了權威性和法律效應。

（四）有利于商務經營決算

該表對隧洞圍巖地質結構的一次次描述（每炮描述一次），證明了“石崗山（寨子山或馬桑林）隧洞的××樁號～×××樁號”屬于Ⅴ類（或其他類）圍巖的地質結構，可以為結算價格做出實事求是的證明材料。

從2011年3月31日第一炮開始到目前為止，采用該《爆破資料表》對三條隧洞進行爆破資料管理以來，已經進行到1 172炮（即：已用該表1 172張），沒有出現任何質量和安全事故，受到了監理部和業主單位的一致好評。這說明，對“爆破資料管理”采取行之有效的“統管”措施，可以達到預期的良好效果。

四、結語

對于長距離水工隧洞的爆破施工管理來說，除了 “爆破技術管理”和“爆破資料管理”兩個方面之外，一定還有其他重要的管理沒有被發現，希望本文能夠拋磚引玉，達到和水利界廣大同仁互相學習、共同提高之目的。