国防科大指挥军官基础教育学院 湖南长沙 410100
摘要:铁路、公路施工是一项长期且艰巨的任务,在施工过程中会遇到各种各样的问题,其中最重要的就是隧道施工问题。为了加快施工的进程,隧道岩层地段不可避免要采用爆破施工,但爆破通常会对现有建筑物带来一定的影响,要想确保爆破施工的质量,就必须针对不同危害因素进行分析,采用合理有效的减振措施,减消一定的隧道爆破施工危害。
关键词:隧道爆破;施工安全;措施
引言
地铁隧道工程整体质量对爆破控制技术的依赖度较高,该技术在保障炮孔侧向自由面的同时,还营造了充足的起爆时间,推动工程的持续开展。不仅如此,该技术还可实现对爆破药量与炮眼间距的精确控制,减少超欠挖情况出现,有效规避施工风险,有助于成本控制,提高工程效益。但在实际施工过程中,往往由于各方面因素造成管理不当,为此,以实际地铁隧道工程为例,重点探讨爆破安全控制措施,以期为地铁施工创设稳定环境。
1地铁隧道爆破施工存在的危害
1.1噪声在爆破时指持续时间小于1s的单个或多个突发声组成的噪声,声压级原始水平升至峰值又回至原始水平所需的持续时间短于500ms,其峰值声压级大于40dB。脉冲噪声往往是突发的高强噪声危害。
1.2有害气体
隧道施工中有毒有害气体中主要是俗称沼气的甲烷、二氧化碳、一氧化碳、硫、氮、重烃及其化合物,包括乙烷、丙烷、丁烷等气体和隧道爆破本身直接释放出的有毒有害气体及间接引起的粉尘等的总称。
1.3温室效应
隧道爆破过程瞬间释放出爆炸能,伴有爆破中心温度急剧上升,并辐射周边,形成具有一定高温区的温室效应。
2地铁隧道爆破施工技术
(1)放样布眼。在开挖隧道期间务必准确测定所有循环中的数据参数,并且反复核对,采取有效措施控制断面结构,运用红油漆标记开挖部位的轮廓线,进行炮眼点的定位处理,并且偏差不可超过5cm。(2)定位钻孔。钻眼依照标识进行作业。钻眼过程中应该始终和隧道轴线处于平行状态,除底眼外的炮眼应该小于眼底的5cm,如此岩粉方可由炮眼中有效流出。掏槽眼应该防止产生相互打穿的现象,底眼还要深于其他炮眼的20cm。(3)清孔装药。装药开始之前将炮眼位置使用压缩空气清理干净,同时检查炮眼数量,以保证其达到设计方案的要求。在装药的过程中,组织人员进行雷管段分别设置,根据爆破顺序来装药,并根据工程量分区域进行,定员定岗完成该项工作以保证装药顺利进行,不能存在雷管段混乱布置的情况,从而提升爆破的效果。炮眼装药完成之后需要使用炮泥进行封堵处理。装药开始前按照要求来计量单孔的药量,并将炮眼内的杂质清除干净,不能存在任何堵塞物影响爆破质量。(4)网络连接。起爆时采用复式网络的方式,此时的连接雷管应该严格控制在12根以内。连接雷管需应用在相同的施工段内,连接完成之后组织人员进行质量检查,避免存在连接错误的情况,保证连接质量达到要求才能开始起爆操作。
3地铁隧道爆破施工安全控制措施
3.1做好爆破施工作业技术交底工作
通常来讲,隧道爆破工程师需要结合隧道的具体开挖流程,包括围岩等级与支护类型等内容,在此基础上制定完善的隧道爆破施工方案,如果出现下述情况,那么隧道爆破施工方案也需要进行相应的改进与调整:一是隧道内部地质条件发生变化,例如同一个掌子面内部包含可爆炸性不同的岩石,发现新软弱带与断层。二是隧道爆破钻孔数量发生变化,现阶段很多隧洞仍然运用风动凿岩机实施钻孔,采用此种方法会出现较大的钻孔误差,故设计单位要结合隧道爆破钻孔数量加强装药参数调整。为了更好地提升隧道爆破施工安全水平,减少欠挖现象与超挖现象的发生,在装药作业之前技术负责人员需要将各项安全施工内容向施工作业人员进行交底,保证隧道爆破施工的有序进行。
3.2危险品进出控制
以工程实际需求为指导,炸药生产单位展开生产作业,爆破单位要将实际需求准确传达给炸药生产单位。创建爆破监管部门,对已获得的炸药、雷管做进一步清点,符合质量标准后分别转移到临时库房妥善存放,安排专人管理且适配监管仪器,有效避免意外出现。为保障工程的安全性,剩余炸药、雷管要交由库房统一保管,严禁出现遗留在现场或是工程人员随意处置的现象,否则不仅浪费,严重时还会给工程埋下安全隐患。
3.3噪声消减措施
(1)合理选择使用炸药,严格控制炸药单耗、单孔装药量和一次起爆总药量。(2)正确使用爆破方式,不用裸露药包和裸露导爆索。(3)实施毫秒爆破甚至电子雷管逐孔起爆。
3.4加大装药施工安全管理力度
隧道爆破装药专项人员应该反复汇总并且核对雷管段及数量,炸药数目,防止出现施工人员随意领取的现象。在隧道爆破期间,相关管理人员务必做到以下几点:首先,确定起爆药包制备的注意事项,施工人员要把雷管由药卷底部沿轴心插入,此过程中雷管底部应该始终朝孔外的方向,还要借助炮杆往炮孔内部转移规定数量的起爆药包,实际振捣施工期间切忌用力过度。其次,应该强化对装药管理工作,施工人员能够同时运用炮杆及脚线,在脚线移动的同时进行炮杆的转移,炮杆和脚线的移动应该同步。
3.5爆破工作时安全操控措施
1)爆破前期正式爆破之前的准备工作必不可少,安全监管部门要对各项爆破条件展开全方位检查,所有易燃易爆物品均不允许进入施工现场。爆破单位要对各个爆破孔进行深度检验,分析结构形式合理与否,在此基础上交由土建监理等工程参与单位做进一步检验,确保无误后将工作下发至爆破单位。向爆破孔中置入适量炸药,此环节要求任何与爆破无关的人员都不允许随意进入井内;施工现场要设置警戒线;在起爆之前再次检查所有爆破准备状况,无误后方可展开爆破施工。2)爆破结束各工程参与单位要联合展开爆破后现场检查工作,具体可分为3方面:①爆破单位要深入现场展开全方位安全排查,在确认安全后交由土建等单位签字;②经由上述环节后,其余班组进入现场展开后续环节施工作业;③总承包单位要做好对有害气体的检测工作,必须确保空气安全指数达到工程标准,这是后续施工的基本前提。
3.6爆破振动有害效应控制及预防措施
(1)合理选取爆破参数,布置钻孔孔距、排距,钻孔方向和钻孔深度。(2)严格控制单孔装药量、禁止超装药量,大量爆破施工前先进行试爆,以此调整合适的单孔装药量和炸药单耗。(3)扩大安全警戒范围,保证人员、机械撤离到安全区域。(4)采用毫秒延时起爆网路,控制最大单孔起爆药量,合理布置起爆点和传爆方向。
3.7爆破工作管控
下井前的准备工作是保障工程安全的关键所在,安全部门要做好易燃易爆品的检查工作,如手机、火机等都不允许携带到施工区域内,非工程施工人员不允许下井。在爆破操作之前,要全面检查各孔眼质量,交由专业的爆破团队完成炸药填充及引线安装等环节作业。完成爆破后,安全员要对周边建筑物进行排查,查看是否有损伤现象,同时监测空气中的有毒气体含量,一旦出现盲炮,要在第一时间进行处理。
结语
地铁工程是城市发展所需,施工中以隧道爆破尤为关键,但其复杂度较高。为营造足够安全的施工环境,要合理优化爆破技术,根据实际情况确定爆破方案,各项操作行为都要严格遵循特定规程展开,全方位保障爆破安全,最大程度降低爆破对既有管线、建筑物的影响。爆破时各参数的监测必不可少,要根据实际情况进行合理调节,形成参数预警值,要求与爆破有关的各项参数都要稳定在该值以内。
参考文献:
[1]何广沂,张增进,王树成,等.隧道聚能水压光面爆破新技术[M].北京:中国铁道出版社,2018.
[2]王立川,彭立敏,周东伟.浅埋偏压隧道极限分析法与施工技术[M].北京:人民交通出版社,2013.