橋梁擴大基礎淺孔爆破方案設計

韓國俊

摘 要：淺孔爆破俗稱"淺眼爆破”或者“露天淺孔爆破”，是指巖礦等開挖、二次破碎大塊時采用的炮孔直徑小于或等于 50 mm、深度小于或等于5 m的爆破作業。該橋梁因特殊原因將橋臺設計變更為擴大基礎，考慮到橋臺位于兩座山體間的夾皮溝范圍內，且附近最近民房距離為200 m，因此該露天基坑爆破采取淺孔臺階爆破方案。該方案設計的重點為爆破參數的選定、單方藥耗量、爆破安全距離計算、震動安全校核以及防飛石措施的落實。

關鍵詞：擴大基礎；爆破參數；爆破安全距離；震動安全校核

中圖分類號：U45 文獻標志碼：A

1 橋臺設計地質情況

根據設計圖紙和現場實際情況，1#墩擴大基坑開挖地層自上而下依次為：回填土（筑島）、地層主要為千枚狀粉砂巖。地層巖性描述如下：1）Q4 al+pl含礫粉質黏土，紅褐色、硬塑，含礫約30%，粒徑2 mm～20 mm，內含少量植物根系，厚約1.0 m；2）1Q4 al+pl粗圓礫土，雜色，飽和，密實，厚約3.8 m；3）1Pt2m千枚狀粉砂巖，褐黃色，全風化，厚約2.8 m～10.0 m；4）2Pt2m千枚狀粉砂巖，灰褐色，強風化，厚約1.4 m～10.9 m；5）3Pt2m千枚狀粉砂巖，青灰色，弱風化，未揭穿。

基坑由原設計尺寸18.5 m×14 m×4 m（長×寬×高）調整為20.012m×15.678 m×8 m，擴大基礎底標高降至194.577。

2 確定總體施工方案

由于基坑范圍內基巖σ0=600 kPa，地質情況為3Pt2 m千枚狀粉砂巖，W2系，青灰色，弱風化，未揭穿。基礎擴挖深度為4 m，采用YT28鑿巖鉆機打眼爆破，采用分層爆破，每層爆破高度為2 m，因此采用淺孔爆破方式。

3 確定爆破參數

3.1 鉆孔孔徑

由于采用風鉆打眼，鉆孔孔徑為42 mm。眼間距控制為1.0 m～1.2 m，眼孔深度為2 m，掏槽眼超鉆50 cm，采取“平面分區，豎向分層”爆破方式，即每完成一個區域的鉆眼后立即裝藥爆破，爆破完成后進行下一個爆破區域鉆眼工作。

3.2 最小抵抗線

W取值為0.6 m～0.7 m。

3.3 炸藥選擇

炸藥采用φ32 mm2#巖石乳化炸藥，孔口炮泥堵塞長度不小于30 cm。

3.4 雷管選擇

雷管選擇常用型奇數段非電毫秒雷管，段數選擇奇數段由內向外延時爆破方式。

3.5 裝藥結構及起爆方式

周邊眼采用間隔裝藥，其他眼采用連續裝藥，均為反向裝藥。起爆方式采用電雷管起爆。

3.6 炮眼布置（圖1）

3.7 裝藥參數表（表1）

6 防飛石措施

為了保證爆破安全距離內的各項施工臨建廠棚、小型機具的安全，基坑裝藥完畢后采用竹跳板覆蓋炮孔，上壓土袋方式，以減少爆破飛石。

7 基坑臨時防護

基坑范圍內圍巖均為3PT2M千枚狀粉砂巖，W2系，Σ0=600 kPa，采用臨時錨網噴支護，支護參數為：Φ22砂漿錨桿，長2.0m，間距1.5 m×1.5 m，梅花形布置；Φ8鋼筋網，網格尺寸為20 cm×20 cm，搭接不少于1個網格，C25噴射混凝土，平均厚度為10 cm。

8 爆破安全措施

（1）為確保爆破飛石不對附近人員、設備、居民房屋造成危害，淺孔爆破安全距離不小于200 m，一般施工機械的安全距離為150 m。

（2）爆破工作開始前，必須根據上述規定確定危險區得邊界和各警戒點的位置，警戒點的位置要選擇在道路口和危險區入口處，警戒點設置明顯的標志（警戒牌）。

（3）在危險邊界各警戒點設置崗哨﹙警戒人員﹚，并在危險區外圍設立流動監視崗哨，使所有道路處于監視之下。每個崗哨應處于相鄰崗哨視線范圍內。警戒人員應持有警戒旗、哨笛或便攜式擴音器，并佩戴袖標。

（4）爆破前必須同時發出聽覺和視覺信號。

（5）信號規定：①視覺信號。警戒點立紅旗，表示不能起爆；警戒點綠旗，表示可以按照視覺信號進行起爆。②聽覺信號。第1次信號：預告信號，長哨音發出約20 s長警報，連續3次。所有與爆破無關的人員必須立即撤到危險區以外，向危險區邊界派出警戒人員。

第2次信號：起爆信號，短哨音發出3次。只有確認所有人員、設備已撤離危險區、各警戒點都立綠旗，具備安全起爆條件后，方可發出起爆信號。根據這個信號準許爆破員起爆。

第3次信號：解除警戒信號。經檢查確認安全后，方可發出解除警戒信號。在未發出解除警戒信號之前，負責警戒的人員必須堅守崗位，除爆破負責人批準入內的（爆破員）外，不準任何無關人員進入危險區。

以上3次信號必須由現場爆破負責人（指揮者）一人發出。

（c）爆后檢查及盲炮處理

爆后檢查：如無盲炮，淺孔爆破后經5 min才準進入爆破地點檢查，如果不能確認有無盲炮，必須經過現場負責人批準后才準爆破員進入檢查，但等待時間不得小于15 min。

淺孔爆破盲炮處理：經檢查確認炮孔的起爆線路完好時，可重新起爆，當最小抵抗改變時應加大警戒范圍；打平行眼裝爆破。平行眼距盲炮孔口不得小于0.3 m，確定平行炮眼的方向允許從盲炮空口取出長度不超過20 cm的填塞處；用木制、竹制或其他不發生火星的材料制成的工具，輕輕地將炮眼內大部分堵塞掏出，用聚能藥包誘爆。

9 結語

該方案采取“平面分區，豎向分層”的爆破方式，在實際施工過程中均按照上述確定的參數進行爆破作業，第一層爆破后檢查發現除了基坑四角部位出現少量欠挖外，其余部位爆破效果都較為理想，在第二層爆破時在基坑四角部位增加空心眼后該情況得到解決。通過現場實際爆破情況來看，爆破成型較好，周邊房屋未出現開裂現象，加上竹跳板上壓土袋的方式后，爆破飛石數量較少，飛石方向也基本垂直向上，未出現向四周飛石的情況，因此該爆破設計能夠其他類似工程能夠提供較好的經驗參考。

參考文獻

[1]中鐵三局集團有限公司.TB 10752—2010 J1148—2011，高速鐵路橋梁工程施工質量驗收標準[S].北京：中國鐵道出版社，2011.

[2]中鐵三局集團有限公司.鐵建設【2010】241號高速鐵路橋涵工程施工技術指南[S].北京：中國鐵道出版社，2011.

[3]中鐵十局局集團有限公司.TB10303—2009， 鐵路橋涵工程施工安全技術規程[S].北京：中國鐵道出版社，2009.