鐵路營業線石質路基靜態爆破施工技術

李放陽

摘 要：文章結合連鹽鐵路石質路基靜態爆破施工的案例，詳細地闡述了靜態爆破施工技術，包括設計布眼、鉆孔、裝藥等內容，取得了良好的施工效果。

關鍵詞：石質路基 靜態爆破 營業線

1.工程概況

新建鐵路連云港至鹽城線J1K0+000～J1K0+ 137 .50、J1K0+ 100～J1K0+250、XWSD1K1+550～XWSD2K1+724.5、XWDK0+150～XWDK0+600段路基位于連云港市云臺山火車站內，緊靠既有隴海鐵路兩側，以16m左右深路塹石方爆破開挖為主。工程地質主要為強風化片麻巖（Ⅳ級軟石，σ0=500kPa）和弱風化片麻巖夾頁巖（Ⅴ級次堅石，σ0=1500kPa）。根據工程特點和防護要求，本段路基采用靜態爆破施工。

2.與營業線平面位置關系

本段新建連鹽線與隴海上、下行線并行。徐圩支線、云臺山疏解線段路基、云臺山站段路基均位于云臺山站內，為營業線施工或鄰近營業線施工。

（1）云臺山站段，石方外邊緣離回流線最小距離為0.26m（隴海線上行線K17+425），最高點離軌頂為8m（隴海線下行線K17+536）；

（2）徐圩支線段，石方外邊緣離回流線最小距離為2.27m（隴海線下行線K17+504），最高點離軌頂為25m（隴海線下行線K17+500）；

（3）云臺山疏解線段，石方外邊緣離回流線最小距離為2.09m（隴海線上行線K17+370），最高點離軌頂為10m（隴海線上行線K17+400）。

3.既有管線保護及限速

3.1管線遷改保護

施工前先對地下管線進行探測，探測時聯系信號、通信、電力部門，派出專人跟隨指導。探測采用人工挖探溝和探測儀結合的方式進行，施工范圍內需全部探測清楚。

探明管線位置后應做好明確的標識，防止施工中損壞管線造成事故。埋設較淺的管線，開挖后用槽鋼覆蓋進行防護；對防護困難的管線，采取人工開挖并遷改。開挖時不得蠻干，應有專人指揮。對探明的管線要現場調查與靜態爆破范圍的位置關系，需遷改管線的，同產權單位簽訂協議，并委托設備管理單位進行實施。

3.2施工限速

為保障本段路基靜態爆破施工過程中營業線行車安全，依據《鐵路工務安全規則》并結合現場施工實際情況，云臺山站施工區段進行慢行施工，徐圩支線區段、疏解線區段進行監控施工。本著盡量減少對鐵路運輸影響的原則，施工按照《鐵路工務安全規則》要求進行限速45km/h的布置。

4.靜態爆破施工

4.1施工工藝

靜態爆破施工工藝詳見圖1。

4.2靜態爆破施工

4.2.1設計布眼

布眼前首先要確定至少有1個以上臨空面，鉆孔方向應盡可能做到與臨空面平行，臨空面（自由面）越多，單位破石量越大，效果也更好。切割巖石時同一排鉆孔應盡可能保持在一個平面上。孔距與排距的大小根據巖石的硬度調整，硬度越大、強度越高，孔距與排距越小，反之則大。考慮到工期較短，孔距取30cm，排距取30cm。必須采取逐排作業，不得多排同時作業，鉆眼深根據現場石方狀態而定，深度控制在2m。

4.2.2鉆孔

（1）鉆孔的直徑與破碎效果有直接關系，鉆孔過小，不利于藥劑充分發揮效力；鉆孔太大，易沖孔。根據以往經驗本工程采用直徑為43mm合金鉆頭鉆孔。

（2）鉆孔后孔內的余水和余渣用高壓風吹洗干凈，孔口旁干凈無土石渣。

（3）采用手風鉆鉆孔，靜態爆破區中間部分采用垂直鉆孔，邊坡部分的邊孔根據路塹坡度傾斜鉆孔，梅花形排列。

4.2.3鉆孔深度和裝藥深度

在對大體積巖石進行處理時，需要遵循分步破碎的原則，此時鉆孔深度以2m為宜，實際裝藥深度應與孔深相一致。

4.2.4裝藥

（1）在對向下以及橫向兩個方向的眼孔進行裝藥處理時，需要在藥劑中摻入適量的水，其比重應控制在22～23%，從而達到流質狀態。在利用藥卷進行鉆孔裝填作業時，應遵循逐條捅實的原則。需要控制好粗顆粒藥劑水灰比，通常情況下應介于0.22～0.25范圍內，要求靜態破碎機應具有高度的流動性，細粉末藥劑水灰比需要達到32%水平。

（2）在對水平以及向下方向的鉆孔進行處理時，應使用到高強度的長纖維紙袋，向其中置入一定量的藥劑，并將其放置在潔凈水中進行浸泡處理，持續時間需要達到30～50s，而后將處理后的藥卷取出，并逐條捅緊，確保其能良好地置于孔口之中。此外，還可以對藥劑進行拌和處理，而后借助于灰漿泵將其順利壓入，在孔口處預留5cm，借助黃泥進行封堵處理。

（3）當巖石出現開裂現象后，需要向裂縫中注入一定量的水，從而增強藥劑反應時間，增強最終效果。

（4）為了確保巖石破碎施工的順利進行，各工程人員之間應建立起高效的協同機制。設置多個灌裝小組，需要安排主副兩名成員，二者應分工明確，主操作者應做好藥量稱量以及攪拌工作，副操作者進行密切的振搗作業，同時做好對孔口的覆蓋處理。所有施工人員均需要做好自我保護工作，勞保用品必不可少，嚴格控制單次裝孔數量，同時拌藥量應處于小組工作能力范圍之內。灌裝小組在進行作業時，無論是前期的取藥還是后續的灌裝施工，各個環節均需要處于同步的狀態，由此避免工作沖突，這是營造工程穩定環境的必要基礎條件。

（5）在任何一次裝填作業時，均需要對藥劑的狀態進行分析，如果已經發生了化學反應態（主要集中在冒氣以及溫度上升兩方面），就禁止將其裝入孔中。以藥劑加入拌合水作為起點，直至灌裝完成，整個環節所需的時間應控制在5min以內。

（6）藥劑反應時間的控制。受溫度的影響，藥劑反應速率也會隨之發生改變，伴隨著溫度的升高，對應的持續時間縮短。在實際操作中，可以從兩方面入手做好藥劑反應控制工作：①向拌合水中置入一定量的抑制劑；②嚴格控制好干粉劑等組分的溫度。當處于夏季高溫環境時，需要做好破碎時的遮擋工作，確保藥劑不受到高溫的影響；拌合水溫度需要控制在15℃以內。

藥劑的反應時間不可過快，否則會引發沖孔傷人事故，考慮到此問題，需要向其中置入一定量的抑制劑。相較于拌和水總量而言，使用的抑制劑應為該值的5～6%。嚴格控制好拌和水的溫度，通常情況下應處于50℃范圍內，反應時間應控制在30～60min。需要對作業面展開靜態爆破施工，要求其數量達到40m3，所使用到的鉆孔數量應介于60～100范圍內，基于試驗的方式可以得知破碎劑所需要的完全膨脹時間。

（7）靜態爆破開挖采用自上而下分層開挖的方式進行施工，每層2m。每爆破一層石方，用炮錘式破碎機配合破碎，挖掘機裝渣，自卸汽車外運。靜態爆破施工時，作業面由遠離營業線一側向營業線方向進行施工。

5.結束語

綜上所述，隨著我國鐵路事業和城鎮化建設的發展，爆破施工受既有鐵路、公路及其他建筑物的影響越來越多。為了不使鄰近構筑物因施工受損，靜態爆破技術的應用也逐漸增多。文章結合連鹽鐵路施工過程中鐵路營業線石質路塹靜態爆破施工的案例，闡述了靜態爆破施工技術，為今后類似工程積累了經驗，對同類工程具有一定的借鑒意義。

參考文獻：

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