溫建斌

摘 要：本文依托西安至安康鐵路增建二線XKS-2標DK124+976～DK125+083段右側(cè)路塹樁板墻工程，就緊鄰既有線樁板墻施工技術(shù)方案、控制爆破及安全保障措施等方面進行闡述，并重點對施工平臺的設(shè)計、錨固樁鉆爆設(shè)計進行了介紹，可為今后類似工程施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：緊鄰既有線 控制爆破 施工技術(shù)

中圖分類號：TB21 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0051-02

1 工程概況

西康二線XKS-2標DK124+976～DK125+083段以高邊坡路塹形式通過，既有線影響范圍K124+976～K125+083計107 m，該段既有線為高邊坡石質(zhì)挖方路塹，右側(cè)邊坡開挖最大高度51 m，自上而下設(shè)計為4級格梁錨索及漿砌片石護坡。

西康鐵路增建二線在既有一道右側(cè)增設(shè)新建一道，設(shè)計在線路右側(cè)增設(shè)樁板墻后對路塹邊坡進行支擋。錨固樁樁長設(shè)計為13 m，開挖至設(shè)計標高后地面以上外露6 m，地面以下部分7 m，樁邊緣距既有一道中心線間距7.85 m。樁頂以下地質(zhì)主要為碎裂巖、變質(zhì)砂巖。

既有西康Ⅰ線為國家鐵路網(wǎng)主干線，行車密度已接近飽和，目前單線行車間隙為10～20 min，平均每日有44對左右列車正線通過。樁板墻施工對既有線運營安全影響很大，其中樁板墻開挖爆破施工對既有線運營安全影響最大。

2 工作流程及施工方案總體設(shè)計

根據(jù)西安鐵路局臨近既有線管理辦法，施工前由建設(shè)指揮部組織，設(shè)備管理單位、設(shè)計、監(jiān)理及施工單位參加對施工方案進行初審；然后由西安鐵路局組織，建設(shè)指揮部、設(shè)備管理單位、設(shè)計、監(jiān)理及施工單位參加對施工方案進行復審；方案審定后，施工單位需與設(shè)備管理相關(guān)單位簽訂安全協(xié)議后方可組織施工。

根據(jù)審定的施工方案，為防止落石進入既有一線危及行車安全，并便于錨固樁出砟運輸，于樁頂設(shè)置施工平臺；錨固樁孔口以下2 m采用人工風鎬開挖、孔口2 m以下采用人工打眼孔內(nèi)松動控制爆破開挖；錨固樁完成后，樁間漿砌片石及土石方采用挖掘機配合人工風鎬開挖。為保證既有線運營安全，爆破施工在“天窗”點內(nèi)進行，并按有關(guān)規(guī)定對既有線做好防護。正式爆破施工前需進行爆破試驗，以確定合理的爆破參數(shù)。

3 施工平臺設(shè)計及既有線防護

3.1 施工平臺設(shè)計

考慮到錨固樁施工對既有線的影響，同時提高錨固樁砟土外運快捷，結(jié)合現(xiàn)場實際地形條件設(shè)計了錨固樁施工作業(yè)平臺（如圖1）。

（1）在錨固樁左側(cè)（西康Ⅰ線右側(cè)5 m）打入一排Φ200 mm鋼管，間距300 cm，Φ200 mm鋼管長度不得小于7 m，伸入設(shè)計路基面深度不得小于1 m。（2）Φ200 mm鋼管橫向采用螺紋鋼Φ22進行焊接，間距1.5 m，增加縱向連接，提高整體性。（3）鋼管樁頂部用工字鋼I16a進行焊接，焊接后的I16a工字鋼頂面標高要求與既有路塹邊坡平臺標高一致，以確保施工平臺的平整性。（4）在I16a工字鋼頂面與路塹平臺之間架設(shè)[14a槽鋼，間距75 cm。在施工的錨固樁位置槽鋼間距進行調(diào)整，保證樁口外露出來。采用焊接連接。最后在平臺上鋪設(shè)5 mm厚鋼板，完成施工平臺制作。（5）利用Φ42 mm鋼管焊接、安裝人行護欄，欄桿高度不小于1.25 m，確保施工人員通行安全。

此施工平臺利用了既有路塹平臺的寬度搭設(shè)新的施工平臺，一是增加了施工平面的寬度可以同時開挖多個樁孔，方便運輸碴土、混凝土及其他材料，提高了施工進度。二是利用平臺可以把鋼筋網(wǎng)、炮被、沙袋覆蓋物進行穩(wěn)定加固，確保樁口爆破防護效果。

3.2 既有線防護措施

為防止開挖震動造成既有邊坡危石、滾石等下落對既有線運營造成不安全影響，在施工前對既有邊坡在每級邊坡平臺設(shè)置鋼管竹排架防護，共計3道，對震動引起的滾石進行攔截。

在線路右側(cè)枕木頭外側(cè)（不侵限處）設(shè)置最后一道“防線”鋼管竹排架，由Φ50 mm×厚5 mm無縫鋼管、竹排等拼組而成。鋼管豎管間距2 m，外露高度2.5 m，埋入基礎(chǔ)1 m，縱向上下各設(shè)一根通長的鋼管固定在鋼管立柱上，排架的頂部用鋼絲繩（Φ12 mm）拉于地錨固定。鋼管豎、橫管的內(nèi)側(cè)綁扎竹排封閉，形成“全封閉鋼管排架防護體系”。

在既有接觸網(wǎng)桿外側(cè)設(shè)立鋼軌防護樁。鋼軌埋入深度為1.5 m，外露高度為2.0 m間距為50 cm，共2 m寬。橫向利用廢舊木枕綁扎于鋼軌立柱上。

施工前進行試爆，優(yōu)化爆破參數(shù)，施工中嚴格控制炮眼間距、裝藥結(jié)構(gòu)及裝藥量，樁孔口采用鋼筋網(wǎng)、炮被、沙袋進行覆蓋。

由于控爆處緊鄰既有線，施工中加強對接觸網(wǎng)設(shè)備及線路的監(jiān)控，設(shè)置專職安全員對既有線設(shè)備進行巡查。

4 鉆爆施工

4.1 鉆爆設(shè)計

此段工程在西康線柞水車站出站端咽喉處，初步設(shè)計采用“強力松動爆破”方式進行施工，選用毫秒雷管分段起爆?？紤]接觸網(wǎng)導線高壓電可能對電雷管產(chǎn)生影響，選用導爆管擊發(fā)針代替電雷管引爆毫秒雷管。為確保既有線運營安全，孔口以下2 m采用人工風鎬開挖、孔口2 m以下采用淺眼孔內(nèi)松動控制爆破開挖。爆破設(shè)計原則：采用小藥量爆破，均以松動爆破為主，以不影響孔樁護壁及巖層并保證既有設(shè)備安全為原則。施工過程中嚴格控制裝藥量及起爆順序。

（1）炮眼設(shè)計。

炮眼布置分三種，如圖2所示。

①中心眼：孔中心為起爆創(chuàng)造臨空面不裝藥的炮孔；②掏槽眼：中心眼向外的一圈炮孔；③輔助眼：掏槽眼與周邊眼之間的一圈炮孔；④周邊眼：開挖輪廓向內(nèi)10 cm的一圈炮孔。

（2）炮孔深度及角度。

①中心眼：垂直向下，孔深1.5 m；②掏槽眼：傾向孔中心3°，孔深1.5 m；③輔助眼：垂直向下，孔深1.5 m；④周邊眼：傾向孔壁3°，每孔1.2 m。

（3）裝藥量計算及裝藥結(jié)構(gòu)。

炮眼選用鉆頭直徑D=42 mm的風槍鉆孔，鉆孔直徑約45 mm；爆破高度H=0.5 m；炮眼深度L=1.2～1.5 m；炮眼間距a=1.0～1.2 m；炮眼排距b=0.8 m。

單孔最大裝藥量計算如公式（1）：

Q=qabH （1）

公式中q為單位耗藥量。

每個炮孔裝藥量是以爆破的巖石松動，清碴方便為標準。由于藥量計算公式中a、b、H已設(shè)定，那么裝藥量的多少取決于單位耗藥量q值的大小。經(jīng)試炮，對于變質(zhì)砂巖的q值為0.6～0.75 kg/m3，即單孔最大裝藥量為0.35 kg。

裝藥時：①中心眼不裝藥；②掏槽眼350 g；③輔助眼300 g；④周邊眼300 g。炮孔回堵物采用“炮泥”，注意回堵深度和回堵質(zhì)量，邊堵邊用木棍搗實。

（4）起爆系統(tǒng)。

控爆采用毫秒延期雷管激發(fā)針起爆系統(tǒng)。

控爆采用同圈同段孔外等間隔控制微差起爆網(wǎng)路。先起爆中心的掏槽眼，然后隔段向外層逐漸起爆；同圈炮孔裝同一段的毫秒雷管；孔外用同一段的毫秒雷管串聯(lián)，掏槽眼均安裝第3段毫秒雷管（50 ms），輔助眼均安裝第5段毫秒雷管（110 ms），周邊眼均安裝第7段毫秒雷管（200 ms），孔外均用第3段毫秒雷管串聯(lián)。

（5）爆體覆蓋。

爆破施工時，為防止石塊飛出，孔口采取“三蓋一拉”措施進行防護。

“三蓋”即：孔口自下而上采用鋼筋網(wǎng)（采用Φ10 mm，網(wǎng)片尺寸2 m×3 m，網(wǎng)孔12 cm×12 cm）、橡膠輪胎炮被（采用輪胎皮編制，每塊2 m×2 m，厚1 cm）、沙袋三層進行覆蓋；

“一拉”即：炮被頂面捆綁4條鋼絲繩拉于鋼筋地錨，地錨采用Φ22鋼筋，錨固長度1.5 m。

4.2 施工流程

控制爆破施工工藝如圖3所示。

5 安全技術(shù)保障措施

施工中最大的安全隱患就是石塊飛出擊傷接觸網(wǎng)設(shè)備或邊坡松動石塊滾落至既有線造成安全事故，針對這一特點，主要采取了以下措施來保證安全。

（1）通過現(xiàn)場試驗確定合理的鉆爆參數(shù)，并在施工中不斷改進；以松動、預裂爆破為主，嚴格控制炮眼間距、裝藥結(jié)構(gòu)及裝藥量；采用“多鉆眼、少裝藥、弱爆破”的方式，裝藥量控制在0.3～0.35 kg/m3，雷管分段安裝，并嚴格按設(shè)計順序起爆，通過上述措施盡可能避免石塊飛散。（2）爆破施工前，采用炮泥填塞孔口，采用鋼筋網(wǎng)、橡膠輪胎炮被、沙袋覆蓋孔口，并通過鋼絲繩拉于地錨將炮被鎖定牢固。（3）裝藥量、裝藥結(jié)構(gòu)和堵塞質(zhì)量，必須符合設(shè)計要求。（4）起爆采用毫秒延期雷管激發(fā)針起爆的方法，不得采用電雷管起爆。（5）爆破后，對危及行車及人身安全的危石、落石，必須及時清除。（6）對每次爆破的地質(zhì)狀況，主要參數(shù)、爆破效果等施工單位與監(jiān)理單位共同記錄，并根據(jù)爆破效果對下一次爆破參數(shù)進行微調(diào)。必要時可用測震儀、聲波儀等，對既有線進行安全監(jiān)測。（7）既有線右側(cè)及樁頂邊坡平臺處設(shè)全封閉鋼管排架防護體系，采用Φ50 mm鋼管排架，排架的頂部用鋼絲繩拉于地錨固定。（8）施工中加強對既有線路塹坡面的觀測，如發(fā)現(xiàn)開裂、掉塊等現(xiàn)象，及時采取必要措施進行臨時加固處理，并報有關(guān)單位現(xiàn)場查看。（9）加強對作業(yè)平臺的日常檢查，保證平臺的穩(wěn)定性，如發(fā)現(xiàn)松動、脫焊等現(xiàn)象，及時采取措施加固，并暫停平臺上一切作業(yè)。

6 結(jié)語

針對DK124+976～DK125+083段樁板墻緊鄰既有鐵路的特點，施工實踐中通過對既有線防護措施的合理選擇，有效保證了既有線運營安全，施工期間無任何安全事故發(fā)生。為了改善現(xiàn)場路塹邊坡平臺施工平面狹小的情況，自行設(shè)計的施工作業(yè)平臺大大增加了施工作業(yè)面，提高了施工進度，并杜絕了爆破落石對既有線的影響，為類似地形狹小的工程提供了實踐經(jīng)驗。結(jié)合本段地質(zhì)情況進行鉆爆設(shè)計和優(yōu)化鉆爆施工工藝流程，并提出了具體技術(shù)保障措施，通過實踐表明，該爆破方案效果良好，有效的保證了施工進度要求。