莫海華

【摘 要】 本文探討如何在城市高大建筑群中的深基坑石方采用控制爆破施工技術(shù)，解決周邊復(fù)雜環(huán)境下爆破，復(fù)雜地質(zhì)條件，車站基坑屬于明挖工程，且周邊環(huán)境較復(fù)雜，安全因素是首要考慮的對(duì)象爆破時(shí)必須要控制好飛石、振動(dòng)等有害效應(yīng)。本文采用淺孔臺(tái)階微差控制爆破，控制爆破振動(dòng)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍建筑物的影響。采取合理、可行的覆蓋防護(hù)措施，把爆破飛石控制在合理范圍內(nèi)。爆破作業(yè)盡量避開上下班高鋒期時(shí)間段，以減少對(duì)附近商鋪和交通的影響。

【關(guān)鍵詞】 高大建筑群；深基坑石方；控制爆破施工技術(shù)；火工器材選型；裝藥結(jié)構(gòu)和填塞；起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；參數(shù)設(shè)計(jì)；安全校核；安全警戒

引言：

本文依托工程為：廣州市軌道交通九號(hào)線3標(biāo)段第二座車站，設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程為YDK6+494.150，設(shè)計(jì)終點(diǎn)里程為YDK6+707.950，沿秀全大道呈東西向布置。該車站主體基坑和附屬結(jié)構(gòu)基坑均采用鋼筋混凝土邊續(xù)墻+鋼筋混凝土梁+鋼管梁支撐。

車站主體基坑總長(zhǎng)213.8m，標(biāo)準(zhǔn)寬19.7m（盾構(gòu)擴(kuò)大端寬24.5m），基坑開挖深約16.24m。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告了解，基坑開挖至-6～8m時(shí)遇到灰?guī)r需要爆破開挖，工程量約3.5萬(wàn)立方米。

車站附屬結(jié)構(gòu)包括三個(gè)風(fēng)亭，附屬結(jié)構(gòu)基坑開挖深約8.1～14.85m，開挖至-6～8m時(shí)遇到灰?guī)r需要爆破開挖，工程量約2千立方米。

1、施工現(xiàn)狀

花城路站車站主體在秀全大道上面，呈東西向布置。基坑北側(cè)為秀全大道圍蔽后建的臨時(shí)道路，路北面為新世紀(jì)大酒店和花都劇院；基坑西面北面與廣百百貨相鄰；東面緊臨花城路，此路段車流量大；南側(cè)距基坑約10米有五棟商、住兩用框架結(jié)構(gòu)低層建筑物（該建筑物均待政府拆除）；基坑圍蔽內(nèi)地下管線以拆遷不影響基坑開挖。爆區(qū)周圍樓房較近，車、人流量較大，環(huán)境比較復(fù)雜。（如下圖所示）。

附屬結(jié)構(gòu)基坑3個(gè)風(fēng)亭和Ⅲ號(hào)、Ⅳ號(hào)出入口都在基坑圍蔽內(nèi)；Ⅰ號(hào)、Ⅱa號(hào)、Ⅱb號(hào)、Ⅱc號(hào)都處于基坑圍蔽外，而且周圍緊臨房屋和道路，環(huán)境非常復(fù)雜。此外，基坑圍蔽外的出入口的房屋需等拆遷后再確定圍蔽范圍。

花城路站位于公園前路東側(cè)與花城路西側(cè)之間的秀全大道。地鐵花城路站擬建場(chǎng)地處于沖洪積平原地貌單元。本車站呈東西向展布在秀全大道上，地面起伏不大，鉆孔孔口高程為9.61～10.21m。

花城路站屬于沖洪積平原，上覆蓋第四系土層主要有：人工填土，沖坡積成因的粉細(xì)砂、中粗砂、礫砂、軟塑粉質(zhì)粘土、可塑粉質(zhì)粘土。下伏基巖為石炭系石蹬子組地層，主要巖性為灰?guī)r，在勘察揭露深度內(nèi)，按風(fēng)化程度有強(qiáng)風(fēng)化巖帶、中風(fēng)化巖帶和微風(fēng)化巖帶。開挖基坑灰?guī)r廣泛分布，地勢(shì)較低，巖面覆蓋大面積較厚的砂層，地下水豐富，巖溶較發(fā)育。巖溶是本基坑最主要的不良地質(zhì)作用。

2、爆破方案選擇

根據(jù)爆破方案選擇，鉆孔采用手風(fēng)鉆，鉆孔直徑取40mm，為了便于施工和準(zhǔn)確控制鉆孔方向，采用垂直鉆孔形式。

3火工器材選型

孔外擊發(fā)使用激發(fā)槍，孔內(nèi)起爆雷管選用毫秒導(dǎo)爆管雷管。為了便于裝藥和防水，選用乳化炸藥，結(jié)合鉆孔直徑，藥卷直徑選用Φ32mm。

4裝藥結(jié)構(gòu)和填塞

根據(jù)地質(zhì)資料情況，本基坑巖溶較發(fā)育，溶洞率超過(guò)60%。在施工過(guò)程中采用兩種裝藥結(jié)構(gòu)；

（1）連續(xù)裝藥（如下圖所示），為了確保爆破效果炮孔的填塞長(zhǎng)度一般不得小于炮孔長(zhǎng)度的1/3。

（2）不耦合間隔裝藥：在遇到溶洞時(shí)采用。為了確保爆破效果炮孔的填塞長(zhǎng)度一般不得小于炮孔長(zhǎng)度的1/3。（如下圖所示）

5參數(shù)設(shè)計(jì)

最小抵抗線W=（25～30）d；

炸藥單耗取：0.3kg/m3；（具體以試爆效果進(jìn)行調(diào)整）

堵塞長(zhǎng)度l=（1.0-1.5）w，或大于1/3 炮孔深度。

單孔藥量計(jì)算：

由公式Q=a×b×H×q計(jì)算并進(jìn)行試驗(yàn)調(diào)整。

式中：Q----單孔藥量，kg；

q----炸藥單耗與巖石物理性質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，本區(qū)域取 0.3kg/m3；

a、b----炮孔的間、排距，m；

H-----臺(tái)階高度，m。

布孔形式：

臺(tái)階炮眼3排，梅花狀布孔，如下圖所示：

6起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)爆破網(wǎng)絡(luò)為孔內(nèi)微差，導(dǎo)爆管雷管一般跳段使用，使段間間隔時(shí)間大于50ms，防止振動(dòng)疊加而產(chǎn)生較大的振動(dòng)。

爆破時(shí)，為了防止飛石以及確保施工人員的安全，考慮采用激發(fā)槍起爆非電網(wǎng)路，導(dǎo)爆管傳遞沖擊波擊發(fā)起爆元件（即非電毫秒雷管）。網(wǎng)路采取孔內(nèi)微差，孔外大把扎的形式。單發(fā)導(dǎo)爆管雷管起爆的導(dǎo)爆管數(shù)不宜超過(guò)20根，并且導(dǎo)爆管應(yīng)均勻分布在雷管周圍，綁扎緊，而且雷管的聚能穴方向與導(dǎo)爆管傳爆方向相反。

爆破網(wǎng)路圖如下圖所示：

7安全校核

根據(jù)國(guó)家《爆破安全規(guī)程》規(guī)定，一般民用建筑所能承受的最大允許安全震動(dòng)速度為1.5～3cm/s，為了保證爆破震動(dòng)不影響安全，對(duì)建筑物按1.5cm/s以下進(jìn)行裝藥設(shè)計(jì)。根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)，反算一次爆破允許的最大裝藥Qmax。

根據(jù)公式V=k（Qm/R）α

V-----爆破地震安全速度，cm/s

Q-----最大一段裝藥量，kg

R-----爆破區(qū)至被保護(hù)物距離，m

m-----藥量指數(shù)，取m=1/3

k----與爆破場(chǎng)地條件有關(guān)系數(shù)，取k=180

α----與地質(zhì)條件有關(guān)系數(shù)，α=1.8

各種距離條件下的最大一段裝藥量列表如下：

爆破時(shí)嚴(yán)格控制最大段裝藥量，確保爆破振動(dòng)不會(huì)對(duì)周圍的建筑物造成破壞。正式爆破作業(yè)前進(jìn)行試爆，根據(jù)試爆結(jié)果調(diào)整爆破參數(shù)，確保爆破施工的安全。

8試爆

在正式爆破之前，先對(duì)爆破區(qū)域內(nèi)進(jìn)行試爆，通過(guò)試爆之后的效果，對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

9施工方法

針對(duì)爆破工作專業(yè)技術(shù)性強(qiáng)，工序多，為了保證爆破工作有條不紊地進(jìn)行，必須有良好的施工組織。首先由現(xiàn)場(chǎng)爆破對(duì)鉆孔工人進(jìn)行技術(shù)交底，將布孔原則，鉆孔允許偏差等技術(shù)要求傳達(dá)給所有施工人員。

設(shè)計(jì)及有關(guān)人員事先將炮孔中心位置按設(shè)計(jì)圖用鋤頭挖小孔準(zhǔn)確標(biāo)在爆區(qū)內(nèi)。選用有經(jīng)驗(yàn)的鉆工，嚴(yán)格按炮孔布置設(shè)計(jì)圖鉆孔。

炮孔鉆好，由技術(shù)人員驗(yàn)收，偏差不大于20cm為合格 ，抵抗線偏差大的孔應(yīng)廢棄，驗(yàn)收合格后方可裝藥施工。為了現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備及施工人員的安全，裝藥爆區(qū)范圍內(nèi)必須初步警戒，施工總承包單位須協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)清理工作。

裝藥前用壓風(fēng)吹孔，將炮孔泥砂吹凈，由專業(yè)爆破作業(yè)人員將炸藥送到相應(yīng)的孔位，放好雷管；藥卷要裝到底，藥卷間不留空隙、泥砂，然后堵塞。堵塞用木質(zhì)炮棍堵粘土，嚴(yán)禁使用鐵器沖擊炮孔內(nèi)藥包，雷管，裝藥由專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)，由熟練的爆破員持證上崗作業(yè)。

以上工作全部完工后，由有經(jīng)驗(yàn)的操作人員聯(lián)網(wǎng)，經(jīng)反復(fù)檢查后無(wú)誤開始警戒。

本工程需進(jìn)行爆破施工的項(xiàng)目站臺(tái)基坑爆破。爆區(qū)環(huán)境較復(fù)雜，必須做好防護(hù)措施，以防飛石和沖擊波對(duì)周圍的建筑物等造成危害。施工時(shí)采用兩種防護(hù)措施：（1）近體防護(hù)，在爆破面用沙包+鋼板的聯(lián)合防護(hù)。（如下圖所示）。（2）輔助防護(hù)，在基坑面上拉一道安全防護(hù)網(wǎng)，以防止個(gè)別飛時(shí)沖出基坑。

10、安全警戒方案

完成覆蓋防護(hù)工作，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)工程師驗(yàn)收合格后，開始進(jìn)行警戒。為了保證爆破施工的安全，在爆破作業(yè)前在居民區(qū)、道路出入口及周邊單位張貼發(fā)放爆破“安民告示”。在基坑爆破施工作業(yè)時(shí)以基坑所在場(chǎng)地的施工圍蔽為警戒線進(jìn)行安全警戒（如下圖所示，圖中紅旗為警戒點(diǎn)）；出入口爆破施工時(shí)以出入口施工圍蔽為警戒線進(jìn)行安全警戒的由于花城路和秀全大道距爆破區(qū)域比較近，在爆破前對(duì)人行道兩端進(jìn)行封閉，直到解除警戒為止。統(tǒng)一爆破警戒信號(hào)和起爆信號(hào)，爆破前派專業(yè)人員協(xié)助施工總承包單位人員進(jìn)行清場(chǎng)工作，確?，F(xiàn)場(chǎng)所有人員撤離至安全地帶，然后發(fā)信號(hào)通知警戒人員及爆破員。當(dāng)警戒人員確定警戒視線范圍內(nèi)安全后，發(fā)出準(zhǔn)爆信號(hào)，準(zhǔn)備起爆。爆破員要鳴笛示警兩次，每次最少應(yīng)吹三次長(zhǎng)音哨子，確認(rèn)安全后方可起爆。

爆破作業(yè)有關(guān)人員撤離后，爆破員要鳴笛示警兩次，每次最少應(yīng)吹三次長(zhǎng)音哨子，確認(rèn)安全后，再鳴笛待5分鐘后方可充電起爆。

一旦全部警戒工作完成，由爆破班長(zhǎng)再次聯(lián)絡(luò)各警戒點(diǎn)，確認(rèn)無(wú)誤后，下達(dá)起爆命令。

爆破后5分鐘，組織有經(jīng)驗(yàn)的爆破員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行爆后檢查，確認(rèn)是否安全及存在盲炮，并作出處理。爆破完畢，經(jīng)技術(shù)人員檢查現(xiàn)場(chǎng)無(wú)誤后，由爆破班長(zhǎng)下達(dá)解除警戒命令。11、施工安全管理措施

施工前對(duì)有關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和安全教育，認(rèn)真學(xué)習(xí)《爆破安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定及《爆破方案設(shè)計(jì)》。施工前應(yīng)張貼爆破“安民告示”。嚴(yán)格按炮孔布置圖鉆孔、驗(yàn)收、裝藥。

非電雷管起爆時(shí)，除必須采用合格的導(dǎo)爆管、聯(lián)接件雷管等組件和復(fù)式起爆網(wǎng)路外，還應(yīng)注重網(wǎng)路的布置，提高網(wǎng)路的可靠性，以及重視網(wǎng)路的操作和檢測(cè)。用放炮器起炮，放炮器的鑰匙必須由放炮員隨身攜帶，不得轉(zhuǎn)交別人，不到放炮通電時(shí)，不得把鑰匙插入放炮器，放炮后必須立即交鑰匙拔出，摘掉母線扭結(jié)成短路。放炮母線連接腳線，檢查線路和通電工作，只準(zhǔn)放炮員一人操作。通電以后裝藥炮孔不響時(shí)，放炮員必須先取下鑰匙，并將放炮母線從放炮器上摘下，扭結(jié)成短路，至少等5分鐘后，方可沿線檢查，找出不響的原因。放炮后也要等5分鐘后，人員方可到達(dá)放炮地點(diǎn)。

處理瞎炮必須遵守下列規(guī)定：

1）由于連線不良造成瞎炮，可以重新連線放炮；

2）在距瞎炮至少0.3米處另打同瞎炮平行新炮孔，重新裝藥放炮；

3）嚴(yán)禁用風(fēng)鎬，鏟蝕或從炮孔中取出原放置的引藥或從引藥中拉出雷管，嚴(yán)禁將炮孔殘底（無(wú)論有無(wú)殘余炸藥）繼續(xù)加深；嚴(yán)禁用打孔方法往外掏藥；嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹這些炮孔；

4）處理瞎炮的炮孔爆炸后，放炮員和清渣工必須詳細(xì)檢查炸落矸石，收集未爆雷管。

5）在瞎炮處理完畢以前，嚴(yán)禁在10米范圍內(nèi)進(jìn)行同處理瞎炮無(wú)相關(guān)的工作。

（8）施工中及時(shí)清除臺(tái)階和圍巖邦壁浮石，防止掉渣石片打傷人。

（9）保險(xiǎn)柜儲(chǔ)存當(dāng)天所需火工品，火工品運(yùn)輸、儲(chǔ)存、領(lǐng)用、登記、回收等按《爆破安全規(guī)程》（GB 6722-2003）和廣州市公安局的規(guī)定執(zhí)行。

（10）爆破員、倉(cāng)管員必須持證上崗。

結(jié)論：

通過(guò)采用本文采用淺孔臺(tái)階微差控制爆破，控制爆破振動(dòng)對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍建筑物的影響。采取合理、可行的覆蓋防護(hù)措施，把爆破飛石控制在合理范圍內(nèi)。以上研究和實(shí)施過(guò)程有利于解決在高大建筑群中深基坑石方爆破問(wèn)題，值得在類似工程項(xiàng)目中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

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