水泥廠基礎(chǔ)爆破工程施工工藝應(yīng)用

王美麗

(山西四建集團有限公司，山西太原 030024)

1 工程概況

由我公司承攬的某項目3000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線主體土建工程，現(xiàn)已具備施工的窯尾預(yù)分解系統(tǒng)、窯中及生料均化庫三項工程，經(jīng)實地勘察及測量放線，此三項工程基礎(chǔ)均坐落在堅硬的石頭山座上，屬前期場平工程的挖方地段。爆破區(qū)四周無需要保護的建筑物和設(shè)備、設(shè)施，作業(yè)面開闊，爆破環(huán)境較好。

該水泥廠為新建，基坑及周圍巖石主要為石灰?guī)r，表面已經(jīng)平整，基坑?xùn)|面100m處有邊坡治理的施工現(xiàn)場。南面150m有活動板房，西面150m有采石場及工棚，北面100m有工棚。為保障作業(yè)安全，提高效率，基坑主要是通過爆破方式來完成。

現(xiàn)以窯尾預(yù)分解系統(tǒng)工程為例(其他基坑類同)，基坑底長23.5m，寬 22.5m，深 6.3m，放坡系數(shù)為:1∶0.2，方量約3 818.8m3，如圖1所示。

2 編制說明

根據(jù)現(xiàn)場周圍環(huán)境情況及水泥廠建設(shè)對基礎(chǔ)的要求，在爆破設(shè)計上既要控制爆破地震波對高邊坡的破壞，又要控制爆破對基坑周圍巖體的破壞。本基坑開挖采用空壓機手風(fēng)鉆打炮眼法，手風(fēng)鉆裝藥少，對高邊坡、基坑邊坡都有保護作用，屬小型松動爆破。

3 爆破設(shè)計參數(shù)

1)孔徑d。采用液壓鉆機鉆孔?？讖絛=42mm，鉆孔角度90°。

2)孔深L。根據(jù)設(shè)計要求基坑深度6.3m，為克服底盤抵抗線應(yīng)每層超深0.2m，分兩次鉆孔爆破，故孔深L=H=3.15m+0.2m=3.35m。

3)底盤抵抗線 W。W=(0.25－0.4)H，取值0.33，所以 W=0.33H=0.33×3.35=1.1055m。

4)孔距 a。a=1.1W=1.1×1.1055=1.216m。

5)排距b。排距b=a。

6)填塞長度 L1。L1=0.7W=0.7×1.1055=0.774m。

7)單位炸藥消耗量 Q1。Q1=1.25kg/m3。

8)單孔裝藥量Q2。Q2=KQ1aHW，其中，K為爆破作業(yè)指數(shù)。

4 鉆孔布置

1)掏槽:根據(jù)現(xiàn)場實際情況決定采用桶形掏槽的方式進行掏槽，掏槽孔孔深3.35m，孔距1.216m，孔徑42mm(如圖2所示)。

2)爆破孔和周邊孔的布孔原則:布孔均勻，既要充分利用炸藥能量，又要保證巖石按設(shè)計輪廓線開裂。孔深3.35m，孔徑42mm，孔距均為1.216m。

a.起爆順序如圖2所示，即:掏槽孔→爆破孔→周邊孔(1→2→3)的順序。

b.每次起爆間隔時間為50ms。

5 起爆網(wǎng)絡(luò)

采用電起爆毫秒導(dǎo)爆管雷管和電雷管，延時起爆復(fù)式網(wǎng)路，圍繞掏槽孔由近及遠的炮孔內(nèi)裝不同段別的導(dǎo)爆管雷管，通過孔內(nèi)延時，實現(xiàn)分段起爆。孔外通過電起爆網(wǎng)路，用電雷管引爆導(dǎo)爆管，然后傳到孔內(nèi)引爆導(dǎo)爆管雷管。為確保每個炮孔起爆，在每個炮孔內(nèi)放置兩個起爆藥包。即炮孔底部放置一個反向起爆藥包，上部放置一個正向起爆藥包。

6 爆破質(zhì)量要求

1)在進行光爆孔(周邊孔)爆破時，先進行試爆破，首先按設(shè)計布孔打眼、裝藥試爆破，確定符合基坑四周尺寸，并不擾動基坑尺寸外部基石的技術(shù)參數(shù)，否則調(diào)整炮孔離邊沿的距離和裝藥量。

2)在爆破完畢，機械清渣時，邊清渣邊修正邊坡，使邊坡的坡度符合要求(1∶0.2)，并將邊坡松動的石頭清除掉，以防掉下傷人。

3)基底清除后，檢查基底標高，高于基底的應(yīng)鑿除掉，并將低于設(shè)計標高處，采用符合設(shè)計承載力的毛石混凝土澆筑至設(shè)計標高。

7 安全技術(shù)措施

1)爆破地震波控制。

爆炸地震波的震動，會造成附近地面及地面上設(shè)施產(chǎn)生顛簸和搖晃，即地震效應(yīng)。由于本次爆破采取分段延時起爆，每一次起爆的炮孔數(shù)控制在50孔以內(nèi)，因此一次最大起爆藥量小于140 kg，最近的建筑及設(shè)施距爆源的地震波距離為100m，根據(jù)公式:

其中，V為爆破振動速度;d為一次爆破的裝藥量;R為爆心至觀察點的距離;K和C均為系數(shù)，取值分別為200和1.5。

V=K(d1/3/R)C=200×(1401/3/100)1.5=2cm/s。符 合2cm/s的安全值，故地震波不會對周邊設(shè)施和人員造成大的影響(本數(shù)據(jù)已在水泥廠平地中使用，并取得了良好效果)。

2)基坑周圍巖體防護。

由于本次爆破采用了掏槽式爆破技術(shù)，在爆區(qū)與周圍巖體之間的接邊線上布置光面孔。光面孔數(shù)量多，每孔裝藥量少，且采取不耦合裝藥的方式進行裝藥，炸藥爆炸時不是直接對巖石做功，且是先對孔內(nèi)的空氣做功，然后孔內(nèi)氣體均勻?qū)r石做功，所以能減少對周圍巖體的破壞。

每層爆破完畢后，機械清渣時，按邊坡系數(shù)1∶0.20，邊清渣邊修整邊坡，并將松動的危石清除干凈，以防危石掉下傷人。

3)飛石防護。

本次爆破采取分段延時起爆，一次量大起爆藥量小于140 kg，根據(jù)爆炸飛石距離公式:Rfmax=KD，K取值16，D為炮孔直徑，cm。所以:Rfmax=16×4.2=67.2m，按照理論計算飛石不會造成大的危害，但個別飛石可能會對周圍設(shè)施造成危害。因此爆破前應(yīng)做好周圍設(shè)施的相關(guān)防護。

8 安全、警戒

1)本次爆破，以爆破點為中心200m為半徑以內(nèi)的范圍為警戒區(qū)。在爆破前，在危險區(qū)邊界應(yīng)有明顯的標志，并派出崗哨。

2)裝藥警戒范圍由爆破工作領(lǐng)導(dǎo)人確定，應(yīng)在警區(qū)邊界設(shè)置明顯標志并派出崗哨。

3)執(zhí)行警戒的工作人員，應(yīng)按指令到達指定地點并堅守工作崗位。

4)設(shè)定爆破預(yù)警信號、起爆信號和解除信號，各類信號應(yīng)使爆破警戒區(qū)域及附近人員能清楚地聽到或看到。

5)認真做好爆破后的檢查工作。確認有無盲炮，爆堆是否穩(wěn)定，有無危巖、危石等，并做好處理。

9 放炮時間安排

為了確保爆破工作的安全，決定將爆破時間安排在下班時間，每天爆破時間定為:中午12:00～13:30;下午18:00～19:00。

在爆破危險區(qū)域外，將爆破時間的通知張貼于各單位辦公、生活、生產(chǎn)、住宅等有人的地方的顯眼處，并在爆破危險區(qū)域外的東南西北方向各設(shè)明顯的標志牌，在爆破前的15min，安排的4名～5名警戒人員必須到位于各個方位，并檢查危險區(qū)域內(nèi)的人員及設(shè)備的撤離情況，確認無人員及設(shè)備，達到爆破條件時，通知爆破指揮，方可開始爆破。

10 結(jié)語

采用爆破方法對基礎(chǔ)石頭山進行開挖，施工過程中嚴格控制各項參數(shù)，基坑開挖尺寸符合設(shè)計要求，安全無事故，工期和質(zhì)量均達到業(yè)主的要求，取得了良好的效果。

[1]詹紅中.爆破施工對附近建筑物的影響分析[J].山西建筑，2010，36(36):136-137.