铁路营业线石质路基静态爆破施工技术
来源:用户上传
作者:
摘 要：文章结合连盐铁路石质路基静态爆破施工的案例，详细地阐述了静态爆破施工技术，包括设计布眼、钻孔、装药等内容，取得了良好的施工效果。
关键词：石质路基 静态爆破 营业线
1.工程概况
新建铁路连云港至盐城线J1K0+000～J1K0+ 137 .50、J1K0+ 100～J1K0+250、XWSD1K1+550～XWSD2K1+724.5、XWDK0+150～XWDK0+600段路基位于连云港市云台山火车站内，紧靠既有陇海铁路两侧，以16m左右深路堑石方爆破开挖为主。工程地质主要为强风化片麻岩（Ⅳ级软石，σ0=500kPa）和弱风化片麻岩夹页岩（Ⅴ级次坚石，σ0=1500kPa）。根据工程特点和防护要求，本段路基采用静态爆破施工。
2.与营业线平面位置关系
本段新建连盐线与陇海上、下行线并行。徐圩支线、云台山疏解线段路基、云台山站段路基均位于云台山站内，为营业线施工或邻近营业线施工。
（1）云台山站段，石方外边缘离回流线最小距离为0.26m（陇海线上行线K17+425），最高点离轨顶为8m（陇海线下行线K17+536）；
（2）徐圩支线段，石方外边缘离回流线最小距离为2.27m（陇海线下行线K17+504），最高点离轨顶为25m（陇海线下行线K17+500）；
（3）云台山疏解线段，石方外边缘离回流线最小距离为2.09m（陇海线上行线K17+370），最高点离轨顶为10m（陇海线上行线K17+400）。
3.既有管线保护及限速
3.1管线迁改保护
施工前先对地下管线进行探测，探测时联系信号、通信、电力部门，派出专人跟随指导。探测采用人工挖探沟和探测仪结合的方式进行，施工范围内需全部探测清楚。
探明管线位置后应做好明确的标识，防止施工中损坏管线造成事故。埋设较浅的管线，开挖后用槽钢覆盖进行防护；对防护困难的管线，采取人工开挖并迁改。开挖时不得蛮干，应有专人指挥。对探明的管线要现场调查与静态爆破范圍的位置关系，需迁改管线的，同产权单位签订协议，并委托设备管理单位进行实施。
3.2施工限速
为保障本段路基静态爆破施工过程中营业线行车安全，依据《铁路工务安全规则》并结合现场施工实际情况，云台山站施工区段进行慢行施工，徐圩支线区段、疏解线区段进行监控施工。本着尽量减少对铁路运输影响的原则，施工按照《铁路工务安全规则》要求进行限速45km/h的布置。
4.静态爆破施工
4.1施工工艺
静态爆破施工工艺详见图1。
4.2静态爆破施工
4.2.1设计布眼
布眼前首先要确定至少有1个以上临空面，钻孔方向应尽可能做到与临空面平行，临空面（自由面）越多，单位破石量越大，效果也更好。切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。孔距与排距的大小根据岩石的硬度调整，硬度越大、强度越高，孔距与排距越小，反之则大。考虑到工期较短，孔距取30cm，排距取30cm。必须采取逐排作业，不得多排同时作业，钻眼深根据现场石方状态而定，深度控制在2m。
4.2.2钻孔
（1）钻孔的直径与破碎效果有直接关系，钻孔过小，不利于药剂充分发挥效力；钻孔太大，易冲孔。根据以往经验本工程采用直径为43mm合金钻头钻孔。
（2）钻孔后孔内的余水和余渣用高压风吹洗干净，孔口旁干净无土石渣。
（3）采用手风钻钻孔，静态爆破区中间部分采用垂直钻孔，边坡部分的边孔根据路堑坡度倾斜钻孔，梅花形排列。
4.2.3钻孔深度和装药深度
在对大体积岩石进行处理时，需要遵循分步破碎的原则，此时钻孔深度以2m为宜，实际装药深度应与孔深相一致。
4.2.4装药
（1）在对向下以及横向两个方向的眼孔进行装药处理时，需要在药剂中掺入适量的水，其比重应控制在22～23%，从而达到流质状态。在利用药卷进行钻孔装填作业时，应遵循逐条捅实的原则。需要控制好粗颗粒药剂水灰比，通常情况下应介于0.22～0.25范围内，要求静态破碎机应具有高度的流动性，细粉末药剂水灰比需要达到32%水平。
（2）在对水平以及向下方向的钻孔进行处理时，应使用到高强度的长纤维纸袋，向其中置入一定量的药剂，并将其放置在洁净水中进行浸泡处理，持续时间需要达到30～50s，而后将处理后的药卷取出，并逐条捅紧，确保其能良好地置于孔口之中。此外，还可以对药剂进行拌和处理，而后借助于灰浆泵将其顺利压入，在孔口处预留5cm，借助黄泥进行封堵处理。
（3）当岩石出现开裂现象后，需要向裂缝中注入一定量的水，从而增强药剂反应时间，增强最终效果。
（4）为了确保岩石破碎施工的顺利进行，各工程人员之间应建立起高效的协同机制。设置多个灌装小组，需要安排主副两名成员，二者应分工明确，主操作者应做好药量称量以及搅拌工作，副操作者进行密切的振捣作业，同时做好对孔口的覆盖处理。所有施工人员均需要做好自我保护工作，劳保用品必不可少，严格控制单次装孔数量，同时拌药量应处于小组工作能力范围之内。灌装小组在进行作业时，无论是前期的取药还是后续的灌装施工，各个环节均需要处于同步的状态，由此避免工作冲突，这是营造工程稳定环境的必要基础条件。
（5）在任何一次装填作业时，均需要对药剂的状态进行分析，如果已经发生了化学反应态（主要集中在冒气以及温度上升两方面），就禁止将其装入孔中。以药剂加入拌合水作为起点，直至灌装完成，整个环节所需的时间应控制在5min以内。
（6）药剂反应时间的控制。受温度的影响，药剂反应速率也会随之发生改变，伴随着温度的升高，对应的持续时间缩短。在实际操作中，可以从两方面入手做好药剂反应控制工作：①向拌合水中置入一定量的抑制剂；②严格控制好干粉剂等组分的温度。当处于夏季高温环境时，需要做好破碎时的遮挡工作，确保药剂不受到高温的影响；拌合水温度需要控制在15℃以内。
药剂的反应时间不可过快，否则会引发冲孔伤人事故，考虑到此问题，需要向其中置入一定量的抑制剂。相较于拌和水总量而言，使用的抑制剂应为该值的5～6%。严格控制好拌和水的温度，通常情况下应处于50℃范围内，反应时间应控制在30～60min。需要对作业面展开静态爆破施工，要求其数量达到40m3，所使用到的钻孔数量应介于60～100范围内，基于试验的方式可以得知破碎剂所需要的完全膨胀时间。
（7）静态爆破开挖采用自上而下分层开挖的方式进行施工，每层2m。每爆破一层石方，用炮锤式破碎机配合破碎，挖掘机装渣，自卸汽车外运。静态爆破施工时，作业面由远离营业线一侧向营业线方向进行施工。
5.结束语
综上所述，随着我国铁路事业和城镇化建设的发展，爆破施工受既有铁路、公路及其他建筑物的影响越来越多。为了不使邻近构筑物因施工受损，静态爆破技术的应用也逐渐增多。文章结合连盐铁路施工过程中铁路营业线石质路堑静态爆破施工的案例，阐述了静态爆破施工技术，为今后类似工程积累了经验，对同类工程具有一定的借鉴意义。
参考文献：
[1]孟建创.静态爆破技术在石质路堑施工中的应用分析[J].价值工程，2018，37（19）： 117-119.
[2]闫煦，宁波，周博.静态爆破技术在拆除既有铁路挡墙中的应用[J].铁道建筑，2013（04）： 113-114+120.
[3]郑志军.襄渝铁路新紫阳隧道静态爆破施工技术[J].铁道标准设计，2009（01）：86-89.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/2/view-14792544.htm
