于海波
山东省机械施工有限公司 250000
摘要:社会经济的飞速发展,让现代交通建设步伐也不断加快,社会各界对于高速公路的施工质量也提出了更高的要求,而隧道爆破施工则是高速公路工程建设中至关重要的一项工作,如果高速公路隧道爆破施工质量不佳,对整个工程的施工质量与安全都会产生影响,因此,选择适当的爆破施工技术、设计合理的爆破方案,提升隧道爆破的施工质量,不仅可以提升高速公路的施工效率,确保工程施工的顺利开展,更是影响整个高速公路施工质量的关键,施工单位必须给予高度的重视。
关键词:高速公路;隧道爆破;施工技术
引言
在隧道施工中,最关键的环节就是开挖,选择好开挖的方法,一方面能够控制超欠挖,保证工程的质量,另一方面能有效减少支护量,提高工程的施工效率。对隧道进行爆破是开挖的前提,爆破的质量会直接影响到开挖的效率以及施工的进度和成本。对某高速公路进行爆破,如果使用最传统的钻爆法,那么对隧道围岩进行施工时,施工效率较低,容易造成超欠挖、严重浪费喷浆材料等问题。在隧道爆破时,可以运用光面爆破施工技术,对该项技术进行研究并进行多次实践,总结整理出一套完整且适用性高的隧道光面爆破施工技术。该项技术的应用有效控制了隧道开挖时超欠挖的问题,还能减少爆破时震波对围岩的干扰,提高隧道本身围岩的稳定性,降低隧道开挖时局部塌方的概率,同时还能有效控制建设初期对于支护材料的浪费问题,节约施工成本,目前光面爆破施工技术已经成为了隧道施工的关键技术,对隧道的管理和施工有重要意义。
1爆破施工方案
依据该隧道地质条件,隧洞爆破控制工程主要选择以下施工方法:针对II、III级围岩,选择光面爆破法;针对Ⅳ级围岩,则选择的分台阶法,交叉段的高速公路振速允许为2cm/s,对单段的最大装药量进行严格控制,以确保高速公路运行后的安全性。为了对控爆、钻爆参数进行合理控制,选择最佳的炸药单耗,先对安全防护措施效果进行验证,同时检测爆破振动会对沈海高速福泉段地下管线产生的影响,为确保爆破安全,应先进行试爆与爆破振动监测,如果遭遇断层破碎带、软弱围岩以及涌水地段,应先做加固处理,确保止水后,再进行开挖施工;如果围岩的稳定性差或是围岩破碎严重,需采用大管棚进行超前支护,隧道开挖方案需依据围岩与实际情况进行选择。
2我国隧道掘进爆破技术的改进
1950年初期,我国对于隧道爆破技术选用的普遍为人工钻探技术,但此项技术不仅工作效率低下,还存在很大的安全风险问题。60年代后,对于隧道爆破技术已经有了很大进步,其中被广为流传使用的则有两种,即垂直切割技术、倾斜切割技术,同时还将光面爆破技术引入到隧道施工中。由此可见,随着我国多年来对隧道爆破工程的不断实践与技术积累,1985年已经成功的解决了断层破碎地质条件下的大断面隧道控制爆破技术,进而致使我国成了在隧道爆破技术方面的强国。
3爆破工艺流程
隧道爆破施工的工艺流程为:施工前准备→测量放线、钻孔→清孔处理→连线、装药→爆破施工→通风→处理的危石→出渣
3.1测量放线与钻孔
爆破开始前,依据工程设计方案实施测量放线,如中线、拱顶以及起拱线等,明确爆破轮廓线和爆破位置,在采用光面爆破形式时,要注意先预留600mm的光爆层,依据施工方案要求,将槽眼于规定掌子面位置设置。
3.2施工测量
通常而言,公路隧道施工需要积极依托GPS定位系统开展相关工作,这样才能更准确地确定隧道开挖位置。
为合理控制隧道质量,应在该区域每隔20m进行高精度地质探测。
3.3清孔处理
掏槽眼,由于孔深度相较于周边位置槽眼深出100mm,故为了确保证孔位垂直掌子面,让其始终保持在中心线,眼底与眼口间隔误差必须低于50mm;辅助眼,深度为1.1m,垂直掌子面,平行于中心,二圈眼平行于光面爆破眼平行。光面爆破眼,此眼在整个爆破施工中有着极其重要的作用,需将其于轮廓线位置开设,间距a=400-500mm,眼底与眼口差应于30mm,外率2-3%;对钻孔进行清洗,将内部泥浆完全清除。
4爆破安全技术措施
隧道施工过程中若遇到复杂地层条件围岩时,如断层破碎带、突水涌泥以及流砂等不良地质,确保隧道安全防止围岩坍塌是关键问题。对于II~Ⅲ类围岩洞段,初期支护主要采用锚喷支护;对于破碎带、断层及其他复杂地层洞段采采锚喷网支护,地层特别差时,采用格栅拱或钢拱架强支护方法。如果碰到塌方时,将采取必要措施进行处理,结合以往施工经验,采取如下相应措施:(1)进行地质超前预报,提前判别前方围岩和水文条件,若遇到断层破碎带及涌水量大的地段,提前做好防护措施。(2)遵循“短进尺,勤测量”原则,控制单段起爆药量,减小爆破引起的振动效应,防止扰动围岩造成失稳坍塌,爆破过程中加强监测频率。(3)爆破后及时支护,排除掉块等存在安全隐患后,及时出碴,跟进衬砌支护,减少掌子面暴露时间。(4)安全人员时刻关注施工进度及掌子面情况,若发现变形或掉块及时上报并采取有效的支护措施。(5)超前小导管注浆施工断层破碎带视岩性及涌水具体情况采取不同措施。如果隧道围岩较好,可采用全断面光面爆破法进行施工作业,一旦遇上较差的地质围岩,应采用微台阶法开挖,同时加以小导管超前注浆辅助措施。(6)管棚法作业设备采用潜孔钻机,管棚型号采用Φ108钢管,根据现场地质情况采用合适的管长,一般为10~20m,管内灌砂浆,并采用钢支撑复合支护。
5高速公路隧道光面爆破施工质量保证
在施工过程中施工单位需要成立专门的小组来落实相关的施工工作,并对每个环节的施工进行合理的安排,有效保证光面爆破的效果。在使用爆破技术时,施工单位需要成立一个专门的爆破小组,对每个小组成员的行为进行规范,使爆破施工工作能顺利地进行。此外应根据实际的施工情况,统一施工目标,有效落实每一步施工流程。施工过程中还需要进行技术交底工作的交接,加强完善相关的技术交底工作。在项目施工前,要发放光面爆破施工作业的指导书,给施工人员提供专业的技术指导,确保施工时能严格按照施工要点和步骤来进行。遵循持证上岗的原则,在施工之前,相关单位要对人员进行专业有效的培训。对人员进行岗前教育是施工前的重要环节,要充分落实到每一个施工细节。这样既能够提升施工人员整体的专业能力和职业素质,又可以加强施工人员对相关技术的使用,并以此提高自身的认知。在不同的施工环节,都需要进行严格细致的监控管理,并做好相关的施工记录,同时还要对制度进行定期的抽查和检验,将施工的标准落实到实际工作中去。
结束语
总之,就高速公路隧道而言,传统的爆破施工技术不仅对公路隧道工程很难满足其施工要求,而且还严重威胁着相关施工人员的生命安全。但伴随着我国逐渐提高的科技水平,高速公路隧道在实际施工中,使用新的掘进爆破技术能够达到意想不到效果,并且这项技术既可以降低因施工而对周围环境的损害,也能最大程度地加强工程建设的安全性,同时提升施工的总体质量,最后推进了我国交通运输事业在未来的稳定发展。
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