国家电网特高压输电线路工程掏挖式基础“扩大头”一次爆破成型技术分析

张红涛 云俊斌 余俊伟

（河南送变电工程公司，河南郑州450051）

1 工程概况

上海庙—山东±800 kV特高压直流输电线路工程（简称“上山线”）是全国大气污染防治行动计划确定的12条重点通道之一，起点是上海庙，终点是山东临沂智胜。河南送变电工程公司负责施工的鲁1标段线路全长234.818 km，新建铁塔472基，途径3市9县，沿途地形主要有山地、丘陵及平地，沿线植被丰富，运输困难，岩石以花岗岩为主，地质条件相对复杂。

2 总体方案

掏挖式基础底部“扩大头”常采用分步施工，制约了基础开挖进度和效率，影响了人员作业安全和健康。为解决这一难题，改变过去对“扩大头”先爆破至设计标高，再爆破其周围的施工方法，对全标段掏挖式基础“扩大头”采用一次爆破成型技术，提高了基础开挖施工效率和进度，保证了坑内施工人员的安全和健康，为类似输电线路施工项目提供了示范参考。具体技术措施有：（1）采用“多布炮孔，小量装药”方法及毫秒延时起爆技术，严格控制单响起爆药量，减小爆破振动对周围的影响；（2）在爆破试验的基础上，合理精确布孔，动态调整单耗、装药结构、填塞长度等爆破参数，一次装药爆破；（3）融合柔性防护、间隔防护技术并严密填塞炮孔，确保爆破零飞石。

3 不同等级线路基础扩大头相关参数

（1）交流电压等级基础“扩大头”常见参数如表1所示。

表1 交流电压基础“扩大头”常见参数

（2）直流电压等级基础“扩大头”常见参数如表2所示。

表2 直流电压基础“扩大头”常见参数

4 掏挖桩基础“扩大头”一次爆破成型

以掏挖桩基础直径2 m为例，扩大头上口直径为2 m，下口直径为3.2 m，扩大头高为1.8 m，其中扩大头边高0.2 m，采取中空孔直眼掏槽，分层、一次装药爆破，逐步清渣方式进行开挖。掏挖桩基础扩大头炮孔布设示意图如图1所示，爆破参数如表3所示，起爆网路如图2所示。

图1 掏挖桩基础扩大头炮孔布设示意图（单位：m）

表3 掏挖桩基础爆破参数

图2 掏挖桩基础起爆网路示意图

4 安全防护

新建线距已建成送电的天中线30～40 m，爆破振动、飞石危害可能会对已建线路产生影响，必须严格控制并防护。采取“多布孔、小装药”设计并对炮孔进行填塞，可有效消减爆破冲击波及爆破噪音危害。

4.1 爆破振动控制

基础爆破设计单响药量不超过3.6 kg（掏槽孔分两段起爆产生量），爆破振动安全允许距离公式如下：

R取30 m，Q取3.6 kg，K取250，α取1.8，得V=1.18 cm/s。参照GB 6722—2014《爆破安全规程》可得爆破振动不会对已建运行线路产生影响。

4.2 爆破飞石控制

一是对炮孔进行严密填塞。掏挖式础炮孔填塞长度不小于0.6 m，在干燥、低温（日常低于-20℃）的作业环境下，采用热水融解冻土并及时拌匀，确保炮泥质量并严密填塞，防止“冲孔”形成大量飞石。二是采用柔性防护。将沙袋置于炮孔口部，耗散可能大块飞石的初始能量。三是采用刚性防护。在基坑口部架设直径不小于0.2 m的木桩形成“井”字形，铺设竹夹板及铁丝网，压放沙袋，对可能冲出口部的飞石进行拦截。四是采用间隔防护。将刚性防护层在基坑口部悬空一定高度（0.5～0.6 m），以泄放爆轰气体，防止小径碎石在爆破气体的作用下，对刚性防护形成较大的冲击破坏。

5 结语

实现“扩大头”一次爆破成型以及严格控制爆破振动与爆破飞石是本工程爆破设计施工需解决的关键难题。本次对掏挖式基础基坑采用中空孔直眼掏槽爆破开挖，分层、多次爆破，单次分段毫秒延时爆破，爆破效果良好，严格控制单响起爆药量有效控制了爆破振动危害，综合采用柔性防护、刚性防护、间隔防护并确保炮孔填塞质量有效控制了爆破飞石，确保了±800 kV特高压直流天中线安全运行。