南亚某国际工程石方爆破施工方案案例分析

张进

中铁十六局集团路桥工程有限公司 北京 101500

南亚某国新建K01公路，需进行石方爆破施工，为便于日常监管，咨询公司（监理公司）要求上报施工方案，承包商在详细调查现场并充分考虑施工设备等施工条件后，经多次与咨询公司讨论后，形成了本施工方案。

1 工程简介

该K01公路总长度为26KM，按照标前合同谈判纪要（CDA谈判纪要）要求，承包商需共分10个工作面组织施工，其中第5工作面需要进行爆破作业。

第5工作面位于既有G35公路旁的陡峭山壁之上，新修K01公路与既有G35公路水平最近距离仅35m，开挖点与既有G35公路最大高差约206m，最大边坡高度超过40m。为连接既有G35公里与新建G01公里，考虑到大型机械需进入现场施工，同时结合施工时运渣情况，按设计修筑P5便道一处，与正线交于K16+500附近。目前只能由K16+500向大里程方向进行开挖施工作业。为方便弃碴，经我方与地主协商，在G35公里边获得弃碴场一处。第5工作面及弃碴场平面示意图见下图1。

图1：第5工作面及弃碴场平面示意图

2 施工方案

第5工作面向大里程方向已批复段落岩层级别为A级。为深路堑高边坡开挖，总体方案采用“横向分层、纵向分段、阶梯掘进”按设计边坡自上而下分层逐层开挖的方式施工；合理安排钻孔、爆破、挖掘、清碴工作面的位置及施工次序，做到爆破、钻孔、挖掘、清碴互不干扰；考虑到白天爆破、挖掘、出碴施工对既有K01公路的交通影响较大，根据监理的要求，在白天施工时尽量简短封路时间，主要以钻孔为主，放炮运碴为辅，以减少对既有G01公路的影响。为了加快进度，要增加夜间施工力量（20:00PM～7:00AM），在夜间以爆破、运碴施工为主，在夜间可延长封路时间。确保开挖施工顺利进行。夜间施工时作业面配备3台探照灯进行照明，现场作业人员佩戴头灯及反光背心，以保证夜间作业的安全。上下台阶开挖示意图见下图2。

图2 上下台阶开挖示意图

2.1 钻孔

目前由于地形限制，只能使用履带式潜孔钻由掌子面水平打眼爆破开挖，待形成工作平台后增加钻孔设备再开始向下逐层钻孔打眼，以提高效率。炮眼直径φ=100mm。考虑到爆破区段处于岩体松散区，岩层破碎，自稳能力差，采用浅孔爆破。钻孔深度控制在5～6m左右。炮眼间距结合既定路基工程爆破方案及实际地形确定。

2.2 爆破

本区段地形陡峭，而且临近既有G35公路，爆破模式为浅孔微差控制爆破。爆破参数结合既定路基工程爆破方案及实际地形确定，并在每次爆破作业前提交Blasting Pattern给监理工程师进行审核。爆破作业期间加强现场管理，禁止非作业人员进入现场。确保路基边坡的质量和爆破安全管理可控、有序。根据技术规范的要求，爆破区域将采用炮被覆盖，控制爆破过程中产生的飞石，以确保周边人员财产的安全。爆破点下方为既有G35公路，爆破施工中既有G35公路的保通工作压力较大。鉴于本区段开挖方量大，施工难度高，考虑增加夜间爆破施工，以加快进度。

2.3 降尘

使用洒水车对爆破和挖掘作业面进行降尘作业。

2.4 挖掘

因为所用350D挖机车身体积大，作业宽度为3.6（旋转半径）×2=7.2m，在掌子面处按设计开挖后的路基宽度不满足挖机回转要求时（宽度小于7.2m），挖机无法回转装车。所以目前只能在对既有G35公路正常通行影响不大的前提下，将石碴沿山体滑至山脚。在开挖路基宽度大于7.2m时，主线作业平台纵坡≤15%，才能满足运渣的要求。根据之前现场施工经验总结，由于现场地势陡峭，根据设计断面开挖的工作平台较窄，放炮后石碴堆积松散，工作环境危险，高空作业的挖机工效为200m³/h。现场采用挖掘机“横向分层，纵向分段”的挖掘方式进行施工，每层开挖深度控制在5m左右。

2.5 清碴、运碴

爆破和挖掘过程中难免会有部分石碴落到既有G35路面上，承包商将采用一台装载机进行清理路面落石至下方弃碴场，路面剩余残留物采用人工进行清除；针对路基开挖宽度大于7.2m以后的石碴，承包商将采用一台350D挖机挖碴，目前主线石碴先运至K16+480处冲沟卸下，自然滑落至便道，再用自卸车将石碴二次转运至弃碴场。

根据目前现场实际施工情况，只有在P5便道完全清理疏通后，在开挖路基宽度大于7.2m时，主线作业平台纵坡≤15%，时才能进行施工作业面石碴的清理并装运至弃碴场。

2.6 循环时间

根据以往施工经验总结，挖碴挖机工效为150m³/h。爆破前10分钟交通管制开始，到放炮后作业面排危以及下方既有G35公路清理落石结束，最快需用0.5小时。白天掌子面清碴期间每隔0.5小时对公路上车辆行人进行放行。晚上进行封路施工，以加快施工进度。具体循环时间见下图3、图4。

图3 白天循环时间图

图4 夜晚循环时间图

2.7 对既有G35公路的修复

第5工作面爆破开挖施工时难免会对既有G35造成损坏，我方会按既定方案，采用控制爆破，并加快进度，早日完成此段路基施工，为自卸车开辟通道至作业面进行出碴。并且将在完成此段路基施工后对既有G35公路路面采用沥青混凝土进行修复。

3 施工人员配置

爆破人员11人，机械操作手8人，现场管理3人，HSE人员3人，清理路面小工2人。

4 施工机具配置

主要机械配置表

5 交通管制

由于新建的H01公路左侧0-13 m范围内为正常通车的既有G35公路，且均为陡峭山体，在进行路基石方爆破时难免会有飞石落入既有G35公路，为了不影响既有G35公路的正常运行，需在施工时对既有G35公路进行交通管制。具体的专项交通管制方案将另行上报。