壩基開挖水平預(yù)裂爆破施工技術(shù)

吳憲　朱曉新　曲連輝

摘 要：在水電建設(shè)中，壩基開挖是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，建基面開挖質(zhì)量的好壞對(duì)大壩的穩(wěn)定有很大的影響，因此，在壩基開挖中要采取有效的控制手段，盡量減少對(duì)基巖面的損傷. 預(yù)裂爆破不僅在垂直、傾斜開挖壁面上得到廣泛應(yīng)用；在規(guī)則的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用預(yù)裂爆破。該文針對(duì)大壩水平建基面開挖的特點(diǎn)和施工技術(shù)要求，并通過工程應(yīng)用和實(shí)踐，總結(jié)出的一套切實(shí)可行且能保證水平建基面開挖質(zhì)量的水平預(yù)裂爆破施工的方法。

關(guān)鍵詞：預(yù)裂爆破施工 水平建基面 壩基

中圖分類號(hào)：TV6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（c）-0024-01

1 概述

工程施工中，對(duì)于壩肩兩側(cè)傾斜面和垂直面采用預(yù)裂爆破施工已經(jīng)是常規(guī)技術(shù)，而水平建基面開挖多采用預(yù)留保護(hù)層開挖的方法，通過工程應(yīng)用和實(shí)踐，總結(jié)出了一套切實(shí)可行且能保證水平建基面開挖質(zhì)量的水平預(yù)裂爆破施工的方法。

2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）水平建基面開挖采用水平預(yù)裂爆破輔以梯段爆破施工。水平預(yù)裂爆破輔以梯段爆破開挖與傳統(tǒng)的保護(hù)層分層爆破法比較，具有超欠挖少、平整度好、速度快以及勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn)。

（2）水平預(yù)裂爆破分塊施工。為了保證水平預(yù)裂爆破施工質(zhì)量，水平預(yù)裂孔深度一般不大于15 m，相應(yīng)分塊寬度不大于15 m。

（3）加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)，指導(dǎo)施工。建基面回彈監(jiān)測(cè)。水平建基面開挖完成后，對(duì)于高地應(yīng)力區(qū)，采用多支多點(diǎn)變位計(jì)和滑動(dòng)測(cè)微計(jì)，監(jiān)測(cè)建基面卸荷回彈和巖體變形情況。

建基面物探聲波監(jiān)測(cè)。采用物探監(jiān)測(cè)聲波彈性波測(cè)試法，測(cè)定開挖后建基面巖體卸荷松弛帶的范圍界限和厚度。

巖體內(nèi)攝像監(jiān)測(cè)。物探孔進(jìn)行孔內(nèi)攝像，同時(shí)驗(yàn)證聲波監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。

3 施工工藝流程

爆破設(shè)計(jì)→工作面清理→測(cè)量放樣→安裝樣架及設(shè)備→造孔施工→造孔質(zhì)量檢查→裝藥、聯(lián)網(wǎng)→藥孔封堵→起爆→出渣清基→下一循環(huán)。

4 操作要點(diǎn)

（1）爆破設(shè)計(jì)。爆破設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：爆破區(qū)范圍：包括起、止高程及邊界范圍樁號(hào)；爆破參數(shù)表：鉆孔的孔排距及鉆孔直徑，鉆孔方向及鉆孔角度，爆破方量，總裝藥量，主爆孔裝藥直徑、單位耗藥量及最大一段起爆藥量，預(yù)裂孔裝藥直徑、線裝藥密度及最大一段起爆藥量，爆破所需的火工材料及數(shù)量。鉆孔平面布置圖（邊界點(diǎn)三維坐標(biāo)、孔網(wǎng)參數(shù)、尺寸標(biāo)注）；鉆孔剖面圖（抵抗線方向剖面圖）；裝藥結(jié)構(gòu)圖（主爆孔、預(yù)裂孔分類分部位繪圖）；爆破網(wǎng)絡(luò)圖。

（2）工作面清理。每次造孔前，須將工作面浮渣清除干凈，便于鉆孔設(shè)備就位，以保證鉆孔施工質(zhì)量。工作面不平整度要求不大于80 cm，鉆孔孔口周邊50 cm范圍人工扒渣至基巖，水平建基面預(yù)裂孔部位滿足潛孔鉆機(jī)架鉆要求。

（3）施工測(cè)量。施工前，由測(cè)量人員會(huì)同監(jiān)理工程師進(jìn)行地形測(cè)量，繪制實(shí)測(cè)斷面，經(jīng)工程審批后，作為計(jì)量依據(jù)。按設(shè)計(jì)圖紙要求放出每次開挖的輪廓及開口線、開挖坡度，并做出明顯標(biāo)志。按爆破設(shè)計(jì)參數(shù)放樣，預(yù)裂孔逐孔編號(hào)放樣，放樣內(nèi)容包括：孔位、孔口高程、孔斜、方位角、孔深等參數(shù)，每孔清晰標(biāo)識(shí)注明，并提供準(zhǔn)確無誤的測(cè)量資料給施工作業(yè)隊(duì)。預(yù)裂面開挖完成后，測(cè)量檢查預(yù)裂面的超欠挖值及預(yù)裂孔方向偏差，提交資料便于技術(shù)及質(zhì)檢人員用作分析總結(jié)與驗(yàn)收所用。

（4）安裝樣架。為了保證開挖質(zhì)量，造孔鉆機(jī)必須安裝樣架導(dǎo)向，樣架牢固固定于基巖上，使鉆孔造孔過程中不致變形移位。

（5）造孔施工。鉆孔人員嚴(yán)格按測(cè)量放樣的孔位、傾角、鉆孔方位及提供的鉆孔深度施工，要求主爆孔孔位水平誤差小于±10 cm，孔深誤差小于±20 cm；預(yù)裂孔孔位水平誤差小于±3 cm，孔深誤差小于±10 cm，鉆孔角度偏差不超過允許誤差范圍。對(duì)于預(yù)裂孔造孔，鉆機(jī)定位后，用吊線錘確定鉆孔方位角，用高精度量角器測(cè)量鉆桿角度，開孔1 m深度范圍內(nèi)，采用低風(fēng)壓、慢進(jìn)尺行進(jìn)，并在鉆進(jìn)0.2 m、0.5 m時(shí)，校準(zhǔn)角度，調(diào)整鉆桿方向再固定鉆具。鉆進(jìn)1 m后，加大風(fēng)壓，正常鉆進(jìn)。每鉆完一孔后，用高風(fēng)壓吹凈孔內(nèi)積渣及巖粉，卸下鉆桿，量測(cè)實(shí)際孔深并記錄，作好孔口封閉保護(hù)，并在孔口插孔呈標(biāo)識(shí)，以便于裝藥時(shí)找孔。

（6）造孔質(zhì)量檢查。每爆區(qū)鉆孔施工完成后，經(jīng)初檢、復(fù)檢、終檢三級(jí)檢查合格后，由項(xiàng)目部質(zhì)檢人員會(huì)同監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收，發(fā)現(xiàn)不合格及時(shí)處理。

（7）裝藥、聯(lián)網(wǎng)。主爆破孔裝藥：先由技術(shù)員按鉆孔深度計(jì)算每孔裝藥量，并將炸藥分放在炮孔旁邊；炮工裝藥前，先檢查炮孔深度，再按設(shè)計(jì)要求裝藥。預(yù)裂孔裝藥：先由技術(shù)員按線裝藥密度，計(jì)算藥卷綁扎間隔距離，然后按要求用竹片綁扎藥卷。綁扎好的藥卷裝入預(yù)裂孔之前，先檢查預(yù)裂孔深度，做好孔深和裝藥記錄。封堵：裝藥完成后，進(jìn)行孔口封堵。預(yù)裂孔堵塞先用編織袋封堵至預(yù)裂藥卷頂部，然后采用粘孔或炮灰泥相對(duì)密實(shí)封堵至孔口；主爆孔堵塞則由藥卷頂部密實(shí)封堵至孔口。網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接前，非施工人員必須離開工作面，網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接技術(shù)員、質(zhì)檢員全過程旁站監(jiān)督、檢查及驗(yàn)收；雷管分發(fā)由炮工專門操作，必須同時(shí)握住雷管和導(dǎo)爆管進(jìn)行分發(fā)，以免雷管和導(dǎo)爆管斷裂；必須導(dǎo)爆管與傳爆雷管采用反向聯(lián)接，導(dǎo)爆索與雷管采用順向聯(lián)接；聯(lián)接部位采用黑膠布全包裹綁扎。

（8）起爆與出渣。裝藥聯(lián)網(wǎng)后，進(jìn)行檢查驗(yàn)收，由監(jiān)理工程師簽發(fā)準(zhǔn)爆證后再實(shí)施起爆。起爆前，按規(guī)定進(jìn)行人員撤離、警戒。每一爆區(qū)爆破完成后，組織挖運(yùn)設(shè)備進(jìn)行出渣，然后轉(zhuǎn)入下一循環(huán)爆破施工。

5 材料與設(shè)備

主要材料為炸藥、導(dǎo)爆索、導(dǎo)爆管、毫秒雷管等火工材料。主要設(shè)備為潛孔鉆、液壓鉆、手風(fēng)鉆、高精度羅盤儀、全站儀，另外需配置推挖運(yùn)等通用土石方施工機(jī)械?，F(xiàn)場(chǎng)不設(shè)空壓站時(shí)，還要配置相應(yīng)數(shù)量的移動(dòng)式空壓機(jī)。

6 施工質(zhì)量與安全

（1）施工質(zhì)量控制。測(cè)量人員根據(jù)爆破設(shè)計(jì)布孔圖對(duì)預(yù)裂孔進(jìn)行放點(diǎn)，控制預(yù)裂孔間距。利用測(cè)斜儀、羅盤進(jìn)行傾角的控制，采用方位控制點(diǎn)、孔位、三角吊架及線錘等進(jìn)行方位的控制。預(yù)裂鉆孔過程中，安排有經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)好的鉆工，采用性能好的鉆孔施鉆。鉆孔過程中，勤測(cè)勤糾，根據(jù)巖粉出露情況，及時(shí)調(diào)整旋轉(zhuǎn)速度和鉆進(jìn)速度。安排專職質(zhì)檢人員或技術(shù)人員進(jìn)行盯鉆及成孔的質(zhì)量檢查、記錄、調(diào)整。

（2）施工安全控制。開挖過程中，對(duì)火工材料的保管、運(yùn)輸、使用，以及炮孔裝藥、聯(lián)網(wǎng)、封堵、起爆、驗(yàn)炮、警戒等工序嚴(yán)格按照《爆破安全操作規(guī)程》進(jìn)行。開挖嚴(yán)格按照由上至下的順序分段進(jìn)行，每個(gè)梯段開挖后，對(duì)坡面松動(dòng)巖石處理合格后，再進(jìn)行下一梯段施工。各作業(yè)設(shè)備嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作規(guī)程執(zhí)行，特種設(shè)備操作人員持證上崗。

7 結(jié)語(yǔ)

該文通過工程應(yīng)用和實(shí)踐，總結(jié)出了一套切實(shí)可行且能保證水平建基面開挖質(zhì)量的水平預(yù)裂爆破施工的方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣建林，張耀威.高碾壓混凝土雙曲薄拱壩壩基開挖預(yù)裂爆破技術(shù)[J].水利水電技術(shù)，2007（7）：66-68.

[2] 白萬(wàn)偉，魏虎.水平預(yù)裂爆破在三峽工程壩基開挖中的應(yīng)用[J].爆破，2001（7）：27-28.endprint