控制爆破技术【控制爆破技术在工程上的应用】

来源:人文社科 发布时间:2019-04-07 06:19:32 点击:

  1、前言   东深供水改造工程C-IV标段位于东莞市凤凰岗和雁田村境内,起始桩号为J11+537.5,终点桩号为J15+615.0,输水管道全长4077.5m。该标段主要建筑物为混凝土箱涵,其中,输水箱涵J14+045~J14+229段左侧从南山工业区厂房边通过,右侧靠近原有的东深供水河道,右侧的东深供水河检修道路是该工程的主要临时施工道路。在进行该段箱涵施工时,既要保证南山工业区建筑物的安全,又要保证临时施工道路的畅通,因此经相关单位研究后将原设计开挖断面修改为先用连续墙进行支护,然后再进行开挖施工,并利用连续墙作为箱涵墙体的一部分,与内衬墙做箱涵的侧墙。修改后的设计断面如图1所示。
  连续墙施工结束且墙体达到一定强度后进行土石方开挖,先挖除上部的粘土覆盖层,再进行下层岩基的开挖。岩层是强风化页岩及平均4m厚(至设计开挖面)的中风化碳质页岩,不能直接用挖土机进行机械开挖,故需对该段进行石方爆破施工。该爆破区周围环境复杂,爆破开挖范围宽7.7米,基坑两侧为混凝土连续墙,开挖边坡上有高压电线塔,高压线塔上架设3.3万伏高压电线,爆破作业区左侧50米外为工业区,右侧20米外为东深供水河道,因此在选择爆破方案时要重点考虑周围建筑物的安全。
  2、爆破方案
  2.1方案选择
  本工程是在工业区环境下采取控制爆破手段开挖石方,为避免对周围环境造成影响,必须严格控制爆破飞石、震动等有害效应。采用潜孔钻机按台阶型打孔布眼,预裂爆破与多段微差松动控制爆破技术相结合的方法,并采用适当的近爆破区防护,可完全避免爆破飞石对周围环境的影响。施工时按台阶施工,即先爆破一小台阶,然后将已破台阶的石料用挖土机与自卸汽车装运后再进行下一台阶的石方爆破施工。
  2.2 爆破区的划分
  为了加快施工进度,爆破与清渣协调配合,最大限度减少爆破对其它作业及周围环境的影响,设计分两区爆破。
  (1)弱松动控制爆破区(预裂爆破区):为最大减小爆破对厂房及高压线的震动影响,离连续墙1.5m处为一区,采用小台阶单孔微差弱松动控制爆破,台阶高度1.5m。为最大减小爆破对连续墙的震动影响,离连续墙1.5m处,施工前采用预裂爆破技术预先形成一条裂缝,可有效减小后继爆破的对连续墙的震动。在离连续墙1.5m的范围内采用人工冲击钻的方式进行人工开挖。
  (2)松动控制爆破区:离连续墙1.5米以外区域为二区,采用小台阶微差松动控制爆破,台阶高度2.5m;台阶炮眼三排,梅花形布孔;在满足防震的条件下,尽可能加快工程进度,缩短工期。
  2.3 爆破参数
  为使爆破施工安全、高效,不同的施工区域,根据岩形地质资料,参照有关公式并参考以往的工程经验,采用不同的爆破参数。
  (1)预裂爆破参数
  炮眼直径Φ=42mm,药包直径d=20mm,孔深h=3.0m;不偶合系数:r=2.1,孔距a=20cm;装药密度l=400g/m,全孔药量1.05kg;堵塞长度0.75m。
  (2)一区弱松动爆破参数。炮眼直径Φ=42mm,药包直径d=32mm;台阶高度h=1.5m,炮孔深度L=1.7 m;孔距a=80cm; 排距b=60cm;最小抵抗线W=(25-30)d,最大取0.8m;炸药单耗取0.35kg/m3-0.45kg/m3之间;堵塞长度L=0.8-1.0m或大于1/3 炮孔深度。起爆方式为单孔微差串联起爆。
  (3)二区松动爆破参数:
  二区不同的台阶高效采用不同的爆破参数,具体如下表1所示:
  (4)装药结构与起爆网络
  炮眼采用反向装药起爆,眼底非起爆药包用炮棍压胀填满炮孔。为了控制最大段起爆药量,采用国产二系列毫秒电雷管V型起爆网路,微差爆破时差为25~50ms。
  3 爆破安全措施
  (1) 防止飞石的措施
  按“爆破安全规程”规定,无防护爆破飞石安全距离为200米。因此,本工程需采取全方位主动近爆区防护。放炮前拟将爆破岩面认真复盖,在加压钢板前每个炮口位置堆放两个沙包,相邻钢板搭接处用铁丝固结(预先在钢板两边钻好若干个孔),整个爆破作业面要堆放沙包3至5层,保证飞石不飞出坑外伤害行人和车辆。同时基坑内及其50米范围内为安全警戒范围。
  (2) 基坑连续墙保护措施
  基坑连续墙最小保护距离应大于炮眼爆破裂隙圈半径。经计算,当采用耦和装药时,炮眼爆破隙圈半径为323mm;当采用底部空气柱缓冲爆破时,炮眼爆破隙圈半径为119mm。因此,基坑连续墙距离爆破作业炮孔最小应大于330mm。
  (3) 周围建筑的保护措施
  为减弱地震对高压线及连续墙的震动影响,必须控制同段起爆药量和段别间隔时差,并采取其他减震措施:如合理安排爆破工作面,根据地形条件,充分利用临空面;如台阶爆破推进方向,从东向西,爆破方向侧向东或西。必要时采取爆破震动安全监测措施。
  4、结束语
  在爆破施工前,对附近的建筑物进行了详细的测量检查和记录,在爆破施工完成及开挖完成后,再次对邻近建筑物和基坑两侧的混凝土连续墙进行了详细检查,没有发现邻近建(构)筑物有任何损坏,说明施工过程中所采用的爆破方案和相关安全措施是可行的。控制爆破技术在工程项目施工中广泛应用,特别是在施工环境复杂的地段,如何保护周围建筑物的安全是工程施工的重点,成功地进行爆破施工,可带来较大的经济效益。

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