聚能水壓光面爆破

聚能+水壓爆破交融天下建者無疆寶坪高速***項目經(jīng)理部2021/10/101Contents目錄二、工法特點一、前言三、工藝原理四、施工工藝五、材料與設(shè)備六、質(zhì)量控制七、安全措施八、效益分析2021/10/102一、前言隨著公路、鐵路、水運的發(fā)展，越來越多的線路穿越崇山峻嶺，處在地形地勢更為復(fù)雜、多變的山嶺地區(qū)，隧道所占比例較大。隧道施工第一道工序就是掘進，隧道開挖技術(shù)的好壞直接影響開挖方量及支護混凝土用量，超、欠挖都增將加企業(yè)施工成本，施工工期。因此為了提高掘進質(zhì)量，降低施工成本，我公司通過引進新技術(shù)改進爆破掘進施工工藝，通過實踐取得很好的效果。2021/10/103一、前言由中交*******有限公司承包陜西省寶坪高速公路秦嶺天臺山特長隧道LJ-11標，位于嘉陵江源頭，是全線控制性工程。全長15.5公里的秦嶺天臺山特長隧道的第二區(qū)段，起訖樁號K156+100～K159+285，主線全長3.185公里。其中1#通風斜井左線縱坡-40.175%，全長868.694米，右線縱坡-36.153%，全長962.706米。隧道主線位于直線段上，左、右線單線長3.185公里,其中Ⅴ級圍巖237m，Ⅳ級圍巖550m，Ⅲ級圍巖6256.4m，斜井、隧道主線均采用有軌運輸，標段合同工期58個月。聚能爆破+水壓爆破方法以寶坪*****斜井施工為依托，通過深入施工工藝的研究改進和施工工藝總結(jié)，形成一整套聚能爆破+水壓爆破隧道掘進工藝，聚能爆破+水壓爆破效果良好，有效的控制了隧道超欠挖現(xiàn)象，達到光面爆破技術(shù)要求。2021/10/104寶雞至坪坎高速公路路線圖2021/10/105二、工法特點聚能爆破+水壓爆破方法，即周邊眼使用聚能管進行爆破，掏槽眼和輔助眼使用水壓爆破。水壓爆破是炮孔內(nèi)交叉安裝水袋與炸藥、孔口用炮泥堵塞孔內(nèi)安放水袋減少了炸藥的使用量，炮泥堵塞孔口更好的提高了炸藥效能，水袋在爆破過程形成水楔效應(yīng)，更好的切割圍巖，有效的控制了渣石粒徑。炮眼里放置的水袋在爆炸過程中瞬間形成水霧，水霧使洞內(nèi)爆破粉塵含量大大降低，起到改善作業(yè)環(huán)境，提高洞內(nèi)空氣質(zhì)量作用。聚能爆破是周邊眼采用聚能管加水袋和炮泥代替?zhèn)鹘y(tǒng)的炸藥，其在巖體中除爆破產(chǎn)生的徑向壓應(yīng)力和切向拉應(yīng)力、以及聚能管爆炸生成高壓氣體膨脹的壓力通過聚能槽切割巖石形成光面效果，爆破后隧道輪廓面平順，炮眼保留率高，超欠挖良好。聚能管爆破與常規(guī)爆破相比，在同等地質(zhì)條件下，其周邊眼炮眼間距可放大至80cm（傳統(tǒng)爆破為了提高光爆效果周邊眼間距一般控制在35cm左右），炮眼數(shù)量減少約50％。傳統(tǒng)周邊眼在光面爆破時是孔內(nèi)間隔裝藥，現(xiàn)場工人作業(yè)控制難度大，而聚能管由兩根裝藥的半壁管相扣制成，其直徑小于炸藥直徑（聚能管是將炸藥均勻的布在直徑22mm的聚能管里，炸藥直徑為35mm），安裝快速簡單。由此周邊眼打鉆量少、裝藥簡單快速，降低了工人的作業(yè)量節(jié)約人工，并且爆破效果良好，初支噴射混凝土用量得到控制，有效的降低施工成本，提高施工效率，縮短了工序作業(yè)時間。2021/10/106（一）自行式液壓二襯臺車構(gòu)造聚能爆破炮眼裝藥結(jié)構(gòu)與常規(guī)光面爆破不同，其炮眼底部先裝特制水袋，接著裝填制作好的聚能管，炮眼上部再裝填水袋，炮眼口用特制的炮泥堵塞住，最后接上起爆雷管。起爆瞬間，巖石中產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力和沿周邊眼輪廓線兩側(cè)產(chǎn)生高集中性拉應(yīng)力，拉應(yīng)力大小超過巖石抗拉強度，使巖石沿周邊眼輪廓線方向產(chǎn)生光面裂縫，應(yīng)力波產(chǎn)生后緊跟著是聚能槽產(chǎn)生的高壓射流、水袋產(chǎn)生的“水楔效應(yīng)”以及爆炸產(chǎn)生的高溫高壓氣體的靜力作用，促使巖石裂縫進一步擴展加大，達到光面爆破效果。

掏槽眼輔助眼采用水壓爆破，水壓爆破其炮眼底部先裝特制水袋，接著裝填炸藥，炮眼上部再裝填水袋，炮眼口用特制的炮泥堵塞住，最后接上起爆雷管。起爆瞬間，巖石中僅產(chǎn)生徑向壓應(yīng)力和切向的拉應(yīng)力、以及爆炸產(chǎn)生的高溫高壓氣體的靜力作用，迫使巖體碎裂。

三、工藝原理2021/10/107（一）聚能管制作四、施工工藝流程及要點聚能管采用特制的半壁PVC管組成，半壁PVC管根據(jù)實際情況可長可短，半壁管內(nèi)用注藥槍均勻裝填乳化炸藥，乳化炸藥裝填完成后在半壁管內(nèi)裝入傳爆線，再用塑料扣板半壁管封住，套上塑料橡圈。2021/10/108（二）水袋、炮泥制作四、施工工藝流程及要點水袋采用尼絨制成，直徑35mm、長20cm，水袋裝滿水后堅實挺拔，水袋內(nèi)沒有氣體。炮泥采用黏土、砂、水根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整配合比，拌和好后放入炮泥機，制成長約20cm，并且軟硬適中，易封堵炮眼口2021/10/109（三）周邊眼聚能能管爆破及掏槽眼和輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)四、施工工藝流程及要點

我項目隧道開挖在改換爆破掘進工藝之前運用常規(guī)光面爆破掘進工藝施工，周邊眼間距為35cm～45cm，打眼45個左右；輔助眼和掏槽眼滿填裝藥，打眼86個左右，孔深均為3.2m。采用聚能爆破+水壓爆破爆破工藝后，周邊眼間距擴大至80cm左右，打眼24個，采用聚能爆破工藝；輔助眼和掏槽眼中間間隔裝水袋，打眼86個左右，炮眼口均用炮泥堵塞。

周邊炮眼采用聚能爆破，間距按80cm布設(shè)，炮眼直接安裝一節(jié)制作好的長約3m聚能管，周邊炮眼口用炮泥堵塞，炮泥裝填后要進行搗實。周邊炮眼裝藥結(jié)構(gòu)如，聚能管安裝過程中應(yīng)將聚能槽方向與隧道輪廓線平行。2021/10/1010（三）周邊眼聚能能管爆破及掏槽眼和輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)四、施工工藝流程及要點2021/10/1011（三）周邊眼聚能能管爆破及掏槽眼和輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)四、施工工藝流程及要點2021/10/1012（三）周邊眼聚能能管爆破及掏槽眼和輔助眼裝藥結(jié)構(gòu)四、施工工藝流程及要點

掏槽眼和輔助眼炮眼采用水壓爆破，其底部先裝一節(jié)水袋，接著裝填2.4m炸藥，隨后再裝填兩節(jié)水袋，炮眼口用炮泥裝填，用木棒振搗密實，其裝藥結(jié)構(gòu)如圖，導(dǎo)爆管安裝好后進行起爆。2021/10/1013五、材料與設(shè)備序號設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量價格(元)備注1水袋機KPS-601臺6500.02炮泥機PNJ-160A1臺4500.0

3空壓機MB550-1A1臺6000.0

4合計17000.02021/10/1014六、質(zhì)量控制本工法質(zhì)量標準執(zhí)行《公路隧道施工技術(shù)細則》（JTG/TF60-2009）。掌子面打眼嚴格按照測量放樣點，打鉆時按照《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTG-F60-2009）施工，炮眼深度控制在2.5m～3.5m左右，聚能管裝藥要專人操作，使聚能槽方向與隧道輪廓平行。炮泥堵塞炮眼口后，多加振搗，使炮泥填滿炮眼口。聚能管裝藥時要均勻裝填。2021/10/1015七、安全措施1、乳化炸藥和導(dǎo)爆管是國家嚴格管控的爆破器材，因此運輸必須配備專用炸藥運輸車。2、炸藥存放設(shè)有專用場地，派專人看守管理，并配備警犬。3、聚能管制作現(xiàn)場安裝監(jiān)控，乳化炸藥、聚能管領(lǐng)取必須進行現(xiàn)場技術(shù)人員核對，項目領(lǐng)導(dǎo)審批。且聚能管制作房不允許放置雷管及導(dǎo)爆索。4、聚能管、導(dǎo)爆管分隔存放，在掌子面進行現(xiàn)場組裝。2021/10/1016八、效益分析工程進度方面

聚能管光面爆破，周邊炮眼間距增大1倍，炮眼數(shù)量減少50％，打鉆所用時間縮短，節(jié)省工人作業(yè)量，工程進度明顯提高，保證了施工節(jié)點的實現(xiàn)。施工成本方面

周邊炮眼數(shù)量減少50％，打鉆工人由原來的16人減少到14人，每循環(huán)開挖用工量減少12.5％，大大降低施工成本。輔助眼及掏槽眼使用的水壓爆破后，炮眼中一部分炸藥被水袋和炮泥代替。每個炮眼平均裝三個水袋和一根炮泥，單孔節(jié)約藥卷總長0.8m，根據(jù)改換掘進工藝前每延米炮眼用藥量0.94Kg，掏槽眼和輔助眼共86個，改用聚能爆破+水壓爆破方法后，按水袋和炮泥部分頂替炸藥計算，每循環(huán)節(jié)約64.7Kg炸藥。經(jīng)初步統(tǒng)計，本項目正洞主洞單向3.185km,雙向6.37km，左右斜井運用聚能爆破+水壓爆破方法施工長1.54km，每循環(huán)按3m