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摘要：錦屏水電站錦屏東橋承臺(tái)基礎(chǔ)開挖，挖深為2.4m～2.7m。在進(jìn)行爆破時(shí)必須充分考慮對(duì)承臺(tái)中6個(gè)樁基(不過齡期)的保護(hù)問題，只有把不過齡期的樁基問題處理好了，才能既有利穩(wěn)定又可有效加快施工進(jìn)度，為整條線路搶出寶貴時(shí)間、產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益。...

錦屏水電站錦屏東橋水下承臺(tái)基礎(chǔ)爆破開挖

張衛(wèi)彪1  施富強(qiáng)2  喻志剛3

(1.西南交通大學(xué)機(jī)械學(xué)院，四川成都  610031；2．西南交通大學(xué)科技產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，四川成都  610031；

3．四川達(dá)陜高速公路有限責(zé)任公司，四川成都  610041)

1.工程概況

    錦屏東橋l#、2#墩承臺(tái)位于四川省西昌冕寧縣磨房溝雅礱江左、右兩岸，覆蓋層頂部主要為塊石土，大部分為新近回填，下部主要為圓礫土和塊石土，厚度分布不均。墩位處基巖為綠泥片巖。由于該巖石具有易散裂、遇水易軟化的特征，因此施工過程中應(yīng)盡快成孔，以減少水對(duì)地基土的浸泡，且1 #墩位于滑坡體剪出口前緣，滑坡對(duì)該墩的威脅極大，為保證安全，必須盡快完成開挖工作。承臺(tái)基礎(chǔ)布置見圖l，1—6號(hào)為鉆孔樁位。

圖1  承臺(tái)基礎(chǔ)布置(單位：cm)

2.開挖爆破方法

    錦屏水電站錦屏東橋水下承臺(tái)基礎(chǔ)爆破開挖深度2.4m～2.7m不等。為保證開挖爆破質(zhì)量及施工進(jìn)度，經(jīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，采用密孔預(yù)裂和分層間隔裝藥，一次爆破成形。主要采用淺孔爆破，用2套7655手持風(fēng)鉆機(jī)配2臺(tái)m³，小空壓機(jī)的模式。保證樁基不受損是此次爆破開挖的關(guān)鍵。

3.水下承臺(tái)基礎(chǔ)爆破開挖常見問題

    本工程兩個(gè)承臺(tái)開挖總土石方量為818 m³

    水下承臺(tái)爆破開挖過程中常見問題有以下幾方面。

    (1)爆區(qū)怎樣創(chuàng)造臨空面：

    (2)爆區(qū)底坎平整(見上、下底面的處理)：

    (3)水下鉆孔過程中卡釬問題：

    (4)水下孔的裝藥工藝問題；

    (5)水下爆破火工品的選用和單耗的合理增調(diào)問題：

    (6)水下爆破基面標(biāo)高以下的超鉆問題。這是一個(gè)重要問題，對(duì)不同介質(zhì)、巖層完整性較差的條件，超鉆要根據(jù)實(shí)鉆情況修改，通常比地面基坑的超鉆量要適當(dāng)放大。

4.控爆參數(shù)設(shè)計(jì)

    (1)在周邊區(qū)開挖中，在挖孔樁周邊采用密孔預(yù)裂爆破，以保證達(dá)到設(shè)計(jì)穩(wěn)定要求。(里側(cè)一排距挖孔樁壁0.3m)．預(yù)裂爆破參數(shù)見表l。

表1預(yù)裂爆破參數(shù)

    (2)爆區(qū)控爆參數(shù)見表2。

表2  主爆區(qū)控爆參數(shù)值

參數(shù)	孔徑	孔距	抵抗線	排距	孔深	裝藥量
數(shù)值	(mm) 40	(m) 1．O～1.2	（m） 1.0—1.2	(m) 1．0—1.2	(m) 2．4～2.7	(kg／m³) 0.35～0.50

    注：表2中參數(shù)在控爆實(shí)施中，不同地質(zhì)構(gòu)造及巖性應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行微調(diào)。

5.樁基對(duì)爆破效果的影響及處理

    5.1評(píng)價(jià)爆破效果的幾個(gè)指標(biāo)

    (1)爆破塊度均勻，大塊率低且控制在10％以內(nèi)，便于挖運(yùn)；

    (2)機(jī)械出碴效率高；

    (3)爆破堆均勻、形狀良好，無過大拋擲，不產(chǎn)生漏斗；

    (4)爆破振動(dòng)控制在爆破安全規(guī)程所規(guī)定的合理范圍內(nèi)；

    (5)爆區(qū)底板平坦，不留難以挖掘的“根坎”；

    (6)鉆爆效率高；

    (7)危險(xiǎn)因素得到控制，安全無事故。

    5.2問題處理

    錦屏東橋l#、2#墩承臺(tái)開挖部分，底部為基巖，上側(cè)和臨江側(cè)是回填土和孤石，地質(zhì)情況較復(fù)雜，如在開挖過程中出現(xiàn)爆破不完全，則處理作業(yè)非常困難且抽水根本不可行(該工地臨江側(cè)回填土和孤石透水性大)，所以一次成型且臨空面的處理是保證爆破質(zhì)量的關(guān)鍵。采取的措施有：

    (1)利用掏槽孔掏槽或先用挖掘機(jī)開挖一部分能夠開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高的溝槽；

    (2)卡釬問題處理：①手風(fēng)鉆改用“十”字形鉆頭；②手風(fēng)鉆外接高壓水管(水壓高于承臺(tái)底部的水壓)；③結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況有條件的可采用PVC套管作業(yè)；

    (3)水下裝藥可用PVC套管提前將炸藥在套管內(nèi)密封好，鉆完孔即將裝好炸藥的PVC管壓入孔內(nèi)，固定好即可； 

    (4)炸藥選用防水的普通1 #巖石或2#巖石乳化炸藥；雷管選用非電毫秒雷管(一定要注意炸藥和雷管的產(chǎn)品說明，使其符合在水下有效期內(nèi)起爆的規(guī)定)：

    (5)地表清理平整，否則易造成孔的方位和抵抗線不易控制；

    (6)清出爆區(qū)四周輪廓，有利于鉆機(jī)的鉆孔作業(yè)：

    (7)采用合理的孔網(wǎng)、裝藥參數(shù)，主要是布藥均勻、降低單孔藥量，一次成型。

    5.3爆區(qū)上下底面的處理及控制

    (1)良好的爆破質(zhì)量是爆破后爆區(qū)底面應(yīng)大致為平整底面。但是實(shí)際施工過程中由于施工控制和復(fù)雜地質(zhì)情況等原因，造成鉆孔質(zhì)量較差，成孔率偏低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，容易產(chǎn)生“巖坎”和大塊，影響出渣效率及造成機(jī)械磨損嚴(yán)重，炸藥利用率降低。如果在爆前對(duì)這些問題處理不好，需要進(jìn)行二次爆破，則水下作業(yè)極困難既影響施工進(jìn)度又增加施工成本；

    (2)爆區(qū)頂面處理對(duì)開挖爆破作業(yè)至關(guān)重要，會(huì)對(duì)鉆孔裝藥作業(yè)產(chǎn)生一系列問題，影響鉆孔質(zhì)量、成孔率、爆破效果。處理不好將造成惡性循環(huán)。應(yīng)將地表清理平整，一次爆破成型，在承臺(tái)底允許的誤差范圍內(nèi)，鉆孔的超鉆值盡可能合理；

    (3)清理工作面可用裝載機(jī)配合反鏟進(jìn)行；

    (4)爆區(qū)上下底面的控制主要采用技術(shù)措施和施工管理。

    首先，要根據(jù)地形、地質(zhì)條件選擇合理的爆破參數(shù)作為技術(shù)保障；其次，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的施工管理，加大施工的過程控制，制定切實(shí)可行的控制措施。主要是控制鉆孔的質(zhì)量和精度，控制孔底在同一設(shè)計(jì)高程，每一孔的孔底抵抗線均勻，嚴(yán)格控制每一孔的鉆孔參數(shù)。這是保證爆破底面平整的關(guān)鍵。

6.起爆網(wǎng)路

    在本次控爆中，炮孔內(nèi)采用分層間隔裝藥，裝填相應(yīng)段置2發(fā)毫秒微差非電導(dǎo)爆管雷管，然后孔外每l8根左右束為一把，再綁2發(fā)MSl段非電毫秒雷管(由于水下的防水較難，水下爆破不宜采用導(dǎo)爆索)，最后用雙發(fā)電雷管引爆(電雷管在起爆前需嚴(yán)格檢測(cè)及篩選)，起爆器選用MFB-100型引爆。

7.振動(dòng)安全計(jì)算校核

    最大允許單響藥量的控制，根據(jù)控爆點(diǎn)地質(zhì)條件的范‘圍，參照相關(guān)資料選取：

    K=250～350，α=1.8～2.0：

    質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度控制在V≤3.0cm／s(齡期3 d～7d：爆破安全允許振速3.0cm／s～7.0cm／s)：

    本工程爆破振動(dòng)速度采用下列公式計(jì)算：

    V=K(Q1/3／R)a

    在裝藥過程中最大允許單響藥量的控制應(yīng)根據(jù)爆破振動(dòng)不會(huì)對(duì)構(gòu)筑物產(chǎn)生破壞性影響而定，確保爆破安全性

8.爆破效果及體會(huì)

    經(jīng)爆破后現(xiàn)場(chǎng)觀察，爆后基本能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在爆破過程中必須充分考慮被保護(hù)構(gòu)筑物的安全，加強(qiáng)對(duì)此問題的處理，只有把關(guān)健問題處理好了，爆破質(zhì)量、效果才能保證。既有效地加快施工進(jìn)度，降低成本，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益也非常顯著。

參考文獻(xiàn)：

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(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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