邻近既有线路基控制爆破施工技术在新建铁路工程中的应用

2021-05-25黄峰

建材与装饰 2021年14期

黄峰

（中铁十七局集团第五工程有限公司，山西太原 030032）

随着现代经济的发展，人们生活需求的不断增长，社会经济发展对于铁路的需求日益增强，所以铁路工程建设量越来越大，但是基于投资成本与建设效率的考虑下，新建铁路与旧线改造施工被广泛运用到了铁路工程建设中，所以控制爆破施工技术成为新建铁路工程中的重要环节，通过控制爆破施工技术的应用可以有效控制爆破后产生的飞石、滚石造成的安全隐患，这既是施工效率的重要保障，也是提升施工安全的重要基础[1]。

1 工程概况

某新建铁路项目A 施工里程为DK243+946～DK244+973，对应既有铁路B 总里程为K1263+342～K1264+369，全长1027m，新建项目A 本段线路与既有B 铁路线并行，边坡开挖线距为B 右侧最小距离20m，并且在DK244+320 处下面有新建高速公路。本段路基土质结构为风化泥质砂岩，并且局部存在砾砂岩及砾岩，平均层厚为2～4m，路基开挖必须采用爆破施工。

2 路基爆破施工流程及措施

2.1 路基爆破施工流程

新建铁路工程中邻近既有线路基控制爆破施工流程：施工准备、测量放样→开挖覆盖层、清理场地→设计爆破方案→施作堑顶水沟→爆破施工→清渣外运和路基相关工程施工→修整基床表面→边坡及路基面修整→路基面检查签证→路堑成型。

2.2 路基控制爆破施工难点及措施

以本工程为例，路基爆破周围环境复杂，属于邻近既有线路基爆破，所以在爆破施工过程中不仅要合理规划施工方案，而且要严格控制好爆破飞石与震动，针对本工程难点结合实际施工情况，建议在爆破施工过程中采取以下措施：

（1）邻近既有线路基控制爆破施工采用多孔微差爆破技术。

（2）合理调整爆破临空的方向，以此降低爆破飞石对周围环境与设施的影响。

（3）采用松动爆破来降低爆破震动的影响。

（4）按照相关施工规范，对于爆破周围设施、建筑物等做好防护工作，同时通过架设防护排架来降低爆破对周围的影响。

（5）爆破30m 范围内如果有高压电输电设备，则需合理调整施工技术与方案，可由破碎机破碎开挖代替爆破施工。

2.3 邻近既有线路基控制爆破施工方案

为了有效降低爆破施工对周围既有建筑物、设施等的影响，通过利用控制爆破施工技术加强对飞石与震动的影响，所以本工程中主要采用深孔松动爆破技术与潜孔爆破技术展开施工，实际爆破施工中要坚持自上而下、自左而右台阶式施工原则，同时由于本段施工防范内有高压输电设备，还要借助破碎机完成路基开挖。具体而言：

（1）在高压输电设备30m 范围内，采用破碎机进行破碎开挖，在高压输电设备30～40m 的范围内采用深孔爆破施工技术，这样既可以提高施工效率，也降低了爆破施工对输电设备的影响；在高压输电设备50m 之外的范围内则采用潜孔爆破施工技术。需注意的是，任何爆破施工技术的应用都要注重爆破药量的控制。

（2）在开展爆破施工前，在路基50m 以外的区域进行试爆，以此检验爆破效果和相关参数的准确性，并且预估爆破对周围环境的实际影响，这样才能切实控制好爆破施工。

（3）根据施工现场实际情况合理设置减震孔，可以有效降低爆破对周围的震动影响。

（4）合理规划施工现场，借助施工场地地形尽可能创造多个临空面，以此降低爆破施工对周围环境的影响，提升飞石的控制效果，对于周围设施与建筑物起到更好的保护作用。

（5）邻近既有线路基控制爆破施工必须严格按照《爆破安全规程（GB 6722—2014）》中的相关规定进行施工，其中安全允许震速取3.0cm/s，同时本工程设计中采用安全震速和最大单响药量计算公式进行计算，进而保证施工符合设计与规范要求。

（6）爆破飞石安全距离校核。由于本工程建设所在地的特殊性，需要对爆破飞石进行严格控制，所以此项工作成为本工程的重点与难点。在实际爆破过程中，通过利用瑞典经验公式进行校验发现，有极个别飞石的最大飞行距离会对周边被保护对象造成危害，因此必须采取具有针对性的控制措施。此外，在对周围事物与设施完成防护设置后，爆破区域内的相关人员应该按照设计要求及时撤离至安全地点进行躲避[2]。

3 邻近既有线路基控制爆破施工控制要点

3.1 邻近既有线路爆破安全防护

为了确保邻近既有线路基控制爆破施工的安全性，爆破施工中要注重采取以下几方面安全防护措施：

（1）按照施工设计要求与爆破施工规范合理控制最大单次爆破药量及规模，所以实际开挖过程中要结合施工中爆破区离开保护的距离来控制爆破药量，并且控制好爆破规模，以此实现对爆破飞石与震动的控制。

（2）结合工程施工场地地形，创造良好的临空面，在爆破施工前做好现场的清理工作，进而为爆破施工构建良好的施工环境，有效降低爆破施工的震动危害。

（3）如施工范围内有高压输电设备、线缆塔等设施与建筑时，必要时可以采用破碎机械进行开挖施工，或者在施工过程中通过设置减震炮孔来降低爆破震动的影响。

（4）通过采用微差爆破方式来降低飞石或者爆破震动的影响。

3.2 合理设置爆破监控装置

在爆破施工前，根据施工设计以及施工规范在爆破区域周边边坡防护栅栏或者隔离桩上方设置至少2 台以上的监控装置，其主要功能是监测爆破施工中震速是否在合理的控制范围内；而且在获取到监测数据后会及时传输至施工现场指挥部，由专业技术人员与监理工程师确认后进行存单备查。此外，在爆破施工前，沿邻近铁路线的防护栅栏外侧2m 左右的距离埋设沉降监测标，需要注意的是，沉降监测标的埋设要覆盖整个爆破区间段内，并且每个沉降监测标之间的距离保持在10m，沉降标按顺序统一编号，在每次的爆破施工前后进行实时监测，在完成所有数据的采集后上报施工指挥部与监理工程师，由他们确认签字后存档备查。如果在实际监测中发现数据异常或者数据差异较大时应及时停止施工，并且对施工方案进行合理调整。

3.3 加强对爆破飞石的控制

上文中针对爆破飞石的安全校验中发现，在爆破施工中还会存在极个别飞石对周围事物与设施造成危害。因此，在实际施工中要加强对爆破飞石的控制，以此保证爆破的安全性，保证施工有序开展[3]。在具体施工中可以通过以下措施来加强控制：

（1）以设计为指导，以施工现场实际情况为基础，科学合理选择装药结构、爆破参数以及起爆时间。在爆破施工中产生飞石的主要部位为前排临空面与后面各排的空口部位，如果合理选择装药结构与爆破参数即可降低飞石的初始抛掷速度，同时控制好每次爆破排数也是有效控制爆破飞石的重要措施。

（2）在爆破施工前，先通过测量坡顶线与坡底获取最小抵抗线数据。如果数据过小，那么就要对爆破倾角进行调整；如果数据过大，可以采用打岩根或者台阶底部补孔的方式来处理根底，实现对爆破飞石的有效控制。

（3）加强对填塞质量的控制。控制好填塞质量可以有效防止卡孔现象的发生，同时通过加长堵塞长度也是加强爆破飞石控制的重要措施。但是，在这个施工环节中，填塞前必须要由专业技术人员与现场监理确认与验收炮孔装药量后方可进行。

（4）针对爆破后施工现场出现的大块孤石需要利用破碎机械或者松动爆破进行二次破碎处理。

（5）科学合理地搭设防护屏障。针对邻近线路中的高压输电设备、电缆线路以及铁路沿线，可以在爆破区之间搭设高度为5m的护排架，护排架搭设中平行于邻近天路线，并且与保护设施的间隔距离要超过2m。防护排架的搭设采用混凝土独立基础，防护排架横竖撑杆均采用φ50 钢管搭设，同时在防护排架迎爆面两侧拉设防倾缆绳，以此提升防护排架的稳定性，更好地发挥其重要的防护作用，防护排架搭设方式如图1所示。