余慶
摘 要:文章闡述了邊坡預(yù)裂爆破的相關(guān)技術(shù)要求,具體分析了爆破質(zhì)量控制措施,并提出了爆破效果分析總結(jié)及改進,既能控制保留區(qū)巖體產(chǎn)生破壞的影響范圍,使之獲得較平整的開挖輪廓,又能有效保護其完整和穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞:邊坡開挖 預(yù)裂爆破 造孔施工
中圖分類號:TV542
1.邊坡預(yù)裂爆破的相關(guān)技術(shù)要求
(1)預(yù)裂縫要貫通且在地表有一定開裂寬度。對于中等堅硬巖石,縫寬應(yīng)≥1.0cm;堅硬巖石縫寬應(yīng)達到0.5cm左右;但在松軟巖石上縫寬達到1.0cm以上時,減振作用并未顯著提高,應(yīng)多做些現(xiàn)場試驗,以利總結(jié)經(jīng)驗。
(2)預(yù)裂面開挖后的不平整度應(yīng)≤15cm。預(yù)裂面不平整度通常是指預(yù)裂孔所形成預(yù)裂面的凹凸程度,其是衡量鉆孔和爆破參數(shù)合理性的重要指標(biāo),可依此驗證、調(diào)整設(shè)計數(shù)據(jù)。
(3)預(yù)裂面上的炮孔痕跡保留率應(yīng)≥80%,且炮孔附近巖石不出現(xiàn)嚴(yán)重的爆破裂隙。
2.爆破質(zhì)量控制
2.1測量放樣過程控制
強化測量手段,根據(jù)爆破設(shè)計,預(yù)裂孔逐孔放出孔位,并對應(yīng)放出方向點,點位偏差均要求<5mm。每次測量放樣結(jié)束后,測量員必須向現(xiàn)場技術(shù)員嚴(yán)格進行測量成果交底,交底內(nèi)容主要包括現(xiàn)場預(yù)裂孔各孔編號、孔位、孔口高程等,并移交書面測量成果,現(xiàn)場技術(shù)員簽字確認。樣架搭設(shè)由測量全過程控制:(1)按預(yù)裂孔的位置放出樣架固定樁位;(2)待樣架架設(shè)完成后校核樣架工作面橫桿的水平度及豎桿的傾角,并在橫桿上放出對應(yīng)各預(yù)裂孔固定鉆機的點位;(3)待鉆機固定在樣架上人工粗調(diào)后進行測量微調(diào),確保鉆桿方位角、傾角滿足設(shè)計要求。預(yù)裂面開挖成型后,測量員配合質(zhì)量終檢員檢測預(yù)裂孔半孔的傾角、方位角及坡面和馬道局部超欠挖情況。
2.2樣架搭設(shè)控制
樣架分為△型、∏型兩種,△型樣架為錨樁固定在水平地面或永久馬道上的樣架,∏型樣架為在施工馬道上鉆孔作業(yè)時固定在開挖坡面上的樣架。樣架統(tǒng)一采用5mm壁厚Φ48mm鋼管搭設(shè),以保證樣架的剛度。根據(jù)技術(shù)人員的樣架設(shè)計,測量放出兩排樣架固定樁位,使用Φ50mm鉆頭手風(fēng)鉆造錨樁孔80cm深,插入1.0m長鋼管形成錨樁。
△型樣架:(1)用鋼管沿預(yù)裂面方向?qū)膳佩^樁分別連接成整體,并利用水平尺檢測,以確保臨近預(yù)裂孔側(cè)水平連接桿的水平度,鉆孔時鉆機的地腳就固定在此水平連接桿上;(2)將△型固定架按80cm間距安裝在錨樁兩排連接桿上,使用特制量角器粗調(diào)樣架工作面豎桿傾角,使傾角盡量接近預(yù)裂孔設(shè)計傾角,用一根水平連接桿將每個△型固定架上部固定,同樣要保證這根水平連接桿的水平度,造孔時鉆機上臂就固定在此水平連接桿上,這樣整個樣架就形成了一個整體;(3)測量員使用全站儀校核樣架工作面豎向傾角和水平連接桿的水平度,微調(diào)處理后加固連接扣件,在上下兩排水平連接桿上測量放出鉆機固定點位。
∏型樣架:其豎桿直接固定在坡面上的錨樁上,調(diào)整豎桿的傾角符合設(shè)計要求,再用橫桿將所有豎桿連接成一個整體,上下兩道橫桿作為鉆機的固定架,必須保證其水平度,且樣架工作面的傾角必須符合預(yù)裂孔的傾角,同樣經(jīng)測量校核樣架的傾角和橫桿水平度,并在橫桿上放出鉆機固定點位。局部特殊開挖段,如拐角點、弧線段、漸變段等單獨架設(shè)樣架。樣架搭設(shè)完成后,檢查樣架的穩(wěn)定性和剛度必須滿足施工要求,利用數(shù)顯傾角儀配鋁合金靠尺復(fù)核鉆機固定點位連線的傾角和方位角,偏差控制在0.1°。
2.3造孔施工控制
在爆破設(shè)計中將預(yù)裂孔逐孔編號,通過測量現(xiàn)場放線獲得預(yù)裂孔孔位實際高程,根據(jù)爆破設(shè)計計算出每個預(yù)裂孔的實際孔深,制成實際造孔參數(shù)表下發(fā)作業(yè)隊并進行技術(shù)交底,作業(yè)隊按造孔參數(shù)表控制預(yù)裂孔孔深。邊坡特殊開挖段(如漸變段等),技術(shù)人員要逐孔進行計算,計算出各預(yù)裂孔的方位角、傾角及孔深,并在造孔過程中配合質(zhì)檢員現(xiàn)場校核各預(yù)裂孔的鉆孔參數(shù)。預(yù)裂孔造孔嚴(yán)格執(zhí)行“三定”制度。在鉆機開孔前,對鉆工進行詳細的技術(shù)交底,嚴(yán)格執(zhí)行“定機、定人、定崗”制度,對每個孔的孔深、傾角及鉆孔責(zé)任人實行掛牌標(biāo)示,做到責(zé)任到人。在每臺鉆機上設(shè)置有鉆工作業(yè)明白卡,明確了鉆孔工藝的程序和質(zhì)量要求。
加強質(zhì)檢過程監(jiān)控,預(yù)裂孔造孔過程質(zhì)檢員旁站,監(jiān)督鉆工開孔20cm、60cm、100cm進行3次校鉆,終孔時使用有標(biāo)示的鉆桿控制孔深偏差≤5cm,并要求鉆工作詳細的造孔記錄,特別要在記錄中說明造孔過程各孔深位置對應(yīng)的返塵情況;同時,隨時檢查樣架的穩(wěn)定性,如有問題及時停鉆進行處理;鉆孔過程中隨時檢查樣架、鉆桿的角度及樣架與鉆機連接的牢固性,鉆桿角度采用特制鋼量角器測量,當(dāng)傾角偏差>0.3°、方位角偏差>0.5°或鉆機固定卡松動時,必須停鉆采取措施糾偏。鉆孔完成后,逐孔檢查驗收,驗收標(biāo)準(zhǔn)為傾角偏差≤0.3°、方位角偏差≤0.5°、孔深偏差≤5cm。
2.4爆破控制
鉆孔驗收合格后,根據(jù)匯總的造孔記錄分析推斷預(yù)裂面的巖層結(jié)構(gòu),并繪制預(yù)裂面巖性分析剖面圖。根據(jù)巖性分析剖面圖調(diào)整預(yù)裂孔局部線裝藥密度,減小對軟弱夾層和巖石破碎帶的爆破影響,控制預(yù)裂面超欠挖,提高預(yù)裂面半孔率和平整度。預(yù)裂藥卷制作,要求使用寬3~4cm竹片,竹節(jié)必須削平,用膠布將藥卷按設(shè)計間距牢固的綁扎在竹片上。竹片盡量單根滿足長度要求,如需搭接時必須保證接頭綁扎牢固。將制作好的藥卷按對應(yīng)的預(yù)裂孔編號,并在每個預(yù)裂孔旁邊安置一個“身份證”,“身份證”上注明預(yù)裂孔的編號、孔深、調(diào)整后的裝藥結(jié)構(gòu)等參數(shù)。
裝藥準(zhǔn)備工作做好后,質(zhì)檢員檢查藥卷的線裝藥密度是否符合設(shè)計要求,藥卷綁扎是否牢固,導(dǎo)爆索與藥卷銜接是否緊密,并復(fù)核藥卷編號與預(yù)裂孔編號是否相符。藥卷驗收合格后,進行預(yù)裂孔裝藥,藥卷與孔位一一對應(yīng),使竹片靠結(jié)構(gòu)面?zhèn)确胖?。?lián)網(wǎng)施工時,炮工嚴(yán)格按爆破設(shè)計網(wǎng)絡(luò)圖連線,導(dǎo)爆索連接采用扭結(jié)法,搭接長度要求>30cm,且要求主干索、支干索和引爆索順傳爆方向的夾角<90o,以避免出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象。
3.爆破效果分析總結(jié)及改進
3.1爆破總結(jié)
影響開挖質(zhì)量的主要因素有兩點:(1)鉆孔質(zhì)量控制主要是樣架搭設(shè)和鉆孔過程控制;(2)針對特殊巖層所采取的個性化裝藥的有效性。鉆孔質(zhì)量的提高主要是不斷改進鉆孔工器具,如提高樣架穩(wěn)定性和精度、鉆機加裝限位板、加裝孔內(nèi)扶正器等;同時加強施工過程檢測手段和力度。在水平層狀基巖中進行鉆爆施工,層間存在軟弱夾層,預(yù)裂爆破效果較難控制,難以形成高質(zhì)量的邊坡輪廓,易出現(xiàn)超、欠挖現(xiàn)象。實踐證明節(jié)理、軟弱夾層在很大程度上影響了爆炸應(yīng)力波以及爆炸氣體對巖石的作用,使預(yù)裂爆破抵抗線以及巖石裂紋擴展方向發(fā)生變化,從而產(chǎn)生不規(guī)整的爆破輪廓線。所以必須提高鉆孔記錄的詳實性,嚴(yán)格堅持個性化裝藥,降低局部線裝藥密度,有效地減小爆破應(yīng)力波通過節(jié)理、夾層時對預(yù)裂面的破壞影響。
3.2工藝改進
工藝改進主要從施工工器具、施工技術(shù)和施工管理三方面入手。施工工器具改進,樣架鋼管壁厚由3.5mm提高到5.0mm,樣架檢測從特制量角器檢查提高到全站儀全程測量控制;改裝鉆機地腳,保證鉆機滑架與樣架工作面平行,有效地控制鉆機安裝在樣架上時的傾度偏差;在鉆機底端加裝變徑式限位器,并在鉆孔內(nèi)安裝孔內(nèi)扶正器,以減小鉆桿工作時的晃動,提高鉆進精度;購置精度0.1°的數(shù)顯傾角儀,既可以檢測傾角,也可以檢測方位角,且大大提高了檢測精度。施工技術(shù)改進,主要是根據(jù)鉆孔記錄進行地質(zhì)預(yù)測,逐步提高預(yù)測的準(zhǔn)確性;根據(jù)地質(zhì)預(yù)測合理的調(diào)整線裝藥密度,達到良好的爆破效果。施工管理改進,嚴(yán)格執(zhí)行精細化管理,做到質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)精細化,施工過程精細化,施工檢查精細化,質(zhì)量數(shù)據(jù)分析精細化。
4.結(jié)束語
綜上所述,邊坡開挖成型效果如下:右壩肩EL384~EL351、0-26.96~0+117.82開挖梯段共分10個單元,其中9個巖石邊坡開挖,1個巖石地基開挖。通過嚴(yán)格把控過程質(zhì)量控制,取得了理想的邊坡成型效果,坡面半孔率達到92.84%,10個單元工程一次驗收合格率100%,優(yōu)良率100%。
參考文獻:
[1]陳志紅.邊坡預(yù)裂爆破開挖成型的質(zhì)量控制[J].四川水利,2011(06):48-50.
[2]王洪志.露天高邊坡開挖預(yù)裂爆破技術(shù)[J].中國礦山工程,2008(05):42-45.
[3]徐成光.小孔徑深孔預(yù)裂爆破在高邊坡開挖中的應(yīng)用[J].爆破,1999(04):35-37.