摘要:公路過程石方中路基巖石的爆破要按照爆破工點周圍的環境及施工機具,結合地形、地質條件,選擇合理的爆破方案,制定爆破施工設計文件。石方爆破應以小型爆破,控制爆破或靜態破碎為主。在郊區和有條件的市區可以采用中型爆破。其中中小型爆破包括裸露藥包爆破法、炮眼爆破法和藥壺爆破法等??刂票瓢ü饷姹坪皖A裂爆破。隨著科學技術的進步,新的爆破技術、爆破材料也不斷地涌現,在公路工程建設中,開始采用高效無聲破碎和微差爆破等新技術,下面詳細介紹各種爆破技術。
關鍵詞:公路工程 石方路基 爆破 施工技術
中圖分類號:U416.1+12 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)02(a)-0117-02
在公路建設過程中特別是山區公路建設中石方路基在進行各種爆破設計和爆破施工企業在編制各種爆破施工組織設計時,必須確保爆破區以外周圍的建筑物、構筑物、文物古跡、高壓輸電線路、電臺、鐵路、公路、居民、村莊的安全,并要嚴格按照中華人民共和國國家標準《爆破安全規程》(GB 6722-2003)執行。根據爆破的安全距離,確定危險區。
在危險區的邊界設立警告標志。爆破施工必須由取得爆破專業技術資質的企業承擔,爆破工應經技術培訓持證上崗。現場必須設專人指揮。爆破工程應按批準的時間進行爆破,在起爆前必須完成對爆破影響區內房屋、構筑物和設備的安全防護、交通管制與疏導,安全警戒且施爆區內人、畜等已撤至安全地帶,指揮與操作系統人員就位。
起爆前,爆破人員必須確認裝藥與導爆、起爆系統安裝正確有效。在市區、居民稠密區,應使用靜音爆破,嚴禁使用揚棄爆破,在爆破危險區內有兩個以上的單位進行露天爆破作業時,應由有關部門和發包方組織各施工單位成立統一的爆破指揮部,指揮爆破作業,各施工單位應建立起爆掩體,并采用遠距離起爆,露天爆破需設避炮掩體時,掩體應設在沖擊波危險范圍之外,并構筑堅固緊密、位置和方向應能防止飛石和炮煙的危害;通過避炮掩體的道路不應有任何障礙,同一區段的二次爆破,應采用一次點火或遠距離起爆,松軟巖土或砂礦床爆破后,應在爆區設置明顯標志,并對空穴、陷坑進行安全檢查,確認無塌陷危險后,方準許恢復作業。
1 公路工程石方路基裸露藥包爆破法施工技術措施
裸露藥包爆破法是將藥包置于被炸物體表面或清理的石縫之中,藥包表面用草皮或稀泥覆蓋,然后再進行爆破,這種爆破方法僅限用于破碎孤石或大塊巖石的二次爆破。
(1)大塊巖石爆破法:裸露爆破法的裝藥量一般為炮孔裝藥量的4.5倍左右,將炸藥包放置在巖石的凹處或裂縫處,同時將土、砂、石等雜物清理干凈,應用草皮或稀泥覆蓋,不得用堅硬的砂、石覆蓋,以免爆炸后飛石傷人。在靠近城鎮或建筑物的地方,不宜采用這種爆破方法。需要注意的是裝藥量應與爆破地點相適應。不允許產生飛石的大塊巖石爆破數據。耗藥量按0.060 kg/m3。
(2)天然巨石爆破法:裸露于地表的天然巨石是一種完全裸露在地面上的天然巨石,一般情況下,裝藥量為0.1 kg/m3,如果距建筑物較遠,其裝藥量為0.08 kg/m3左右。埋在土中的天然巨石。這是一種全部或部分埋入土中的天然巨石,對于全部埋入土中的天然巨石,其裝藥量為0.2 kg/m3,裸露爆破碎巨石是一種裸露的碎巨石,要求裸露藥包應與碎巨石表面接觸良好,覆蓋層的高度要大于裸露藥包的高度,起爆裝置要裝牢固,這種爆破方法不適用于近城鎮區。為使巨石下面裝藥更加方便,可把巨石下面土中挖出的藥室用1/4~1/2的炸藥加以擴大。
2 公路工程石方路基炮眼爆破法施工技術措施
炮眼爆破法按照炮眼直徑的大小和炮眼深度的深淺分為淺孔爆破法和深孔爆破法。
(1)淺孔爆破法:淺孔爆破法指炮眼直徑和深度分別小于7cm和5 m的爆破方法。淺孔爆破炮眼淺,所以又稱為鋼釬炮或者小眼炮,這種爆破屬于小型爆破。在施工打眼時,通常采用手提式鑿巖機打眼或人工打釬。此種方法由于炮眼直徑小,炮眼淺,裝藥量有限,一般每炮最多裝藥量為眼深的1/3~1/2,每炮爆破的石方量也不超過10 m3。當爆破的石方量大時,就需要鉆或人工打很多炮眼。同時,爆破后全靠人工清除,所以工效低。此外,由于炮眼淺,爆破時,爆破的氣體很容易從炮眼中沖出去,變成了不做功的聲波,以致爆破聲大,但是,炸出的石方量卻較少,而且還有個別石塊炸飛很遠的現象。在石方路基爆破工程中,應盡可能少采用這種鋼釬炮型。但由于這種炮型不需要復雜的鉆孔設備,在施工時,操作方便,能適應任何地形,爆破時對周圍的震害影響小,因而又是一種不可缺少的炮型,此種炮型可廣泛地用于地形艱險和爆破量較小及工作面狹窄的地段。
例如,便道開挖、淺路塹開挖、溝槽開挖、邊坡整修、基坑開挖、場地整理和藥室設置等。在綜合爆破中,這種炮型是一種改造地形、為其他炮型服務的輔助炮型。炮眼位置應盡量選擇在臨空面較多的地方,炮眼的方向不要與巖石的節理和裂縫的方向平行,而應與之垂直,當不可避免時,則應使炮眼與裂縫保持一定距離。否則會出現爆炸氣體沿巖石裂縫逸散的現象,導致爆破效率降低。
當只有一個臨空面時,應使炮眼的方向與臨空面斜交呈30~60°的夾角。通常炮眼的深度不應超過開挖范圍,防止超爆的發生。同時,炮眼的深度也不應大于最小抵抗線的長度,防止爆炸力將堵塞物沖出而形成沖天炮。
(2)深孔爆破法:深孔爆破法是炮眼直徑大于7.5 cm、炮眼深度大于5 m、采用延長藥包的爆破方法。由于此種爆破炮眼深,爆破方量大,所以屬于中型爆破。此種爆破的炮眼鉆孔需用大型的潛孔鑿巖機械或穿孔機械,若可以采用挖運機械配合清理爆破石方,便可實現石方的全面機械化施工,大大地提高施工效率。其特點是工效高、用藥數量少、爆破方量大、施工進度快、能夠控制爆破效果、施工爆破時比較安全,爆破對路基邊坡的影響比大爆破要小。
但是,因為需要使用大型的鉆孔機械在進行轉移施工工地,開辟新的施工場地、修建施工便道等準備工作時都比較復雜。同時,在爆破之后仍有10%~20%的大石塊還需要經過二次爆破再次炸小。當前,這種爆破方法在地形較為平緩的埡口地形和深路塹的石方爆破工程中。
3 公路工程石方路基控制爆破施工技術措施
(1)光面爆破施工技術措施:光面爆破是指在開挖限界的周邊,適當排列一定間隔的炮孔,在有側向臨空面的條件下,用控制抵抗線和藥量的方法進行的爆破,可以形成光滑平整的邊坡。光面爆破的起爆時間是在主體爆破完成之后,其間隔時間為25.50 ms。光面爆破的炮孔間距與最小抵抗線形之比m,稱為密集系數,其取值范圍為0.6~0.8。孔距Ⅱ與孔徑d之比n,稱為孔距系數,其取值范圍為12~16。
(2)預裂爆破:預裂爆破是在開挖限界處,按照適當間隔排列炮孔,在沒有側向臨空面和最小抵抗線的情況下,用控制藥量的辦法,預先炸出一條裂縫,使擬爆破體與山體分開,作為隔震減震帶,起保護和減弱開挖限界以外山體或建筑物的地震破壞作用。預裂爆破的起爆時間是在主體爆破完成之前。預裂爆破的孔距系數n的取值范圍為8~12,巖石堅硬完整時,取大值。在進行光面爆破或預裂爆破時,必須嚴格保證各炮孔在同一個平面之內,每一排炮孔必須同時起爆,方可保證爆破的質量。光面爆破和預裂爆破所采用的裝藥結構為弱性裝藥結構,近幾年來在多建筑物地區所進行的爆破施工,都要求嚴格控制爆破的作用,不僅要使爆破達到預期的效果,而且要保證鄰近建筑物的安全。所以,光面爆破和預裂爆破得到了越來越廣泛的應用。
(3)路工程高效無聲破碎施工技術:在公路路基施工過程中,經常會遇到在地基中出現廢棄的磚石結構和鋼筋混凝土結構的情況,可以采用高效無聲破碎。此法采用的是一種粉狀的具有高膨脹效能的安全破碎材料,此種灰色粉末稱為高效無聲破碎劑。
4 結語
公路工程路基土石方工程施工工程量大、任務重、工期緊這就要求各級領導齊抓共管各職能部門緊密配合組織安排好各道工序加強質量意識保證路基整體質量為祖國的交通事業做出貢獻。
參考文獻
[1]楊少強.小議石方路基施工技術[J].建筑知識:學術刊,2011(3):246.