文章编号：１００９—９４４１（２０１１）０８—００３６—０３ 临近既有线桥梁基坑控制爆破开挖施工技术 口口付西朋乌 （中铁二十局集团第一工程有限公司，江苏苏州２１５１５１） 摘要：结合工程实例，论述了临近既有线桥梁基坑控制爆 确保老桥的安全，确保既有线及行车安全。 破开挖施工技术。 １．２对基坑爆破开挖的要求 关键词：铁路桥梁；基坑；凿岩爆破 从作业环境可知，该桥上述基坑与既有线比较 中图分类号：ｕ ４５．５３；Ｕ ４４３．１１ 文献标识码：Ｂ 近，基坑爆破开挖为“二线控爆”。对此，爆破施工 引言 必须满足以下要求： （１）必须按照铁道部关于铁路二线爆破的规 黄（陵）韩（城）侯（马）铁路芝阳至禹门口段增 定，以及西安铁路局营业线施工安全管理文件的要 建二线新黄河特大桥全长８０３．１５ ｍ，共ｌ８个墩台。 求进行爆破设计与施工，做到确保既有线的安全，确 位于陕西省与山西省交界处的龙门镇，桥中心铁路 保既有线桥梁的安全，确保既有线的正常运行。 里程ＤＫ ７８＋４８１，与既有侯西线黄河大桥相距约 （２）基坑要爆破垂直开挖，基坑的平面尺寸、深 １４ ｍ。主墩４号、５号和０号、１号、２号墩设计为挖 度要达到设计要求，并满足施工操作空间。 井基础，地层为石灰岩，其基坑爆破开挖属铁路二线 （３）爆破要在规定的封锁点内进行。 控制爆破。各墩台基坑尺寸、开挖方量和工程地质 见表１。 ２爆破设计 表１ 基坑尺寸、工程数量和工程地质情况 通过分析比较，该桥墩（台）基坑爆破开挖采取 基坑 基坑开挖平面尺寸／ｍ 开挖深度 工程数量 编号 长 宽 高 ／ＩＴＩ ／ｍ 地质情况 人工风打眼浅孔爆破。 ２．１基坑分层开挖深度日 ０号台 ７．８５ ４．４ １０ １０～１３ ６４０ 石灰岩 开挖深度日越深，相对炮眼利用率越高，所用 １号墩 圆形，直径５．２ ５ ４．９ １７６ 石灰岩 爆破器材就越少。但要考虑打眼的效率和基坑对爆 ２号墩 圆形，直径５．６ ４ ６ ２３７ 石灰岩 破的夹制作用。综合分析，选取开挖深度Ｈ＝２ ｉｎ ４号墩 ｌ３．２ ９．２ ４ １３ ２ ０４４ 石灰岩 为宜。５个基坑的开挖层数见表２。 ５号墩 １１ ７ ９ ２３ ２ ４４＿４ 石灰岩 表２基坑开挖层数 本文介绍了爆破方案的选择、关键爆破参数、施 基坑 基坑开挖平面尺寸／ｍ 开挖深 开挖 每层炮眼 合计炮眼 编号 长 宽 度／ｍ 层数 个数／个 ／个 工工艺与方法以及安全技术措施等，供参考。 ０号台 ９．３５ ５．９ １３ ７ １１２ ７８４ １工程概况 １号墩 圆形，直径６．７ ５ ３ ６３ １８９ １．１作业环境 ２号墩 １１ ７．１ ６ ３ ６９ ２Ｏ７ ０号台位于Ｇ１０８国道东侧及侯西线南侧，基坑 ４号墩 １４．７ ｌＯ．７ １３ ７ ２８６ ２ ００２ 边距既有线中心约２０．３ ｍ，距Ｇ１０８国道路肩约 ５号墩 １２．５ ８．５ ２３ １２ ２０９ ２ ５０８ ９ ｍ。该基础紧邻隧道洞口，基础西侧地势较陡，岩 ２．２炮眼布置 石破碎。１号墩基础边距既有线中心约１９．９ ｍ，距 炮眼布置实指炮眼的排距６和炮眼的间距口。 Ｇ１０８国道约４ ｍ。２号墩基坑边临近侯西线１９．１１ ｍ。 炮眼排距ｂ与开挖深度日的关系为６＜１／２Ｈ，当Ｈ＝ ４号墩紧邻道班房，距离约３．５ ｍ，距既有线中心约 ２ ｍ，则ｂ＜１ ｎｌ。为人工清碴方便，选取ｂ＝０．７ ｎｌ。 １６．６ ｉｎ，西面一侧是黄河。５号墩基坑边距老桥桥 炮眼分布分两种，一种是矩形布眼，另一种是梅 台边约８ ｍ，距既有线中心ｌ６．５ ｍ。爆破开挖时，要 花形等边三角形布眼。该工程采取梅花形布眼，取 ・３６・ Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａ：１．１ｂ，当６＝０．７ ｍ时，ａ＝０．７７ ｍ，实际取ａ＝ ０．８ ｍ。 过是沿半径为列，圆与圆之间为排。 对于圆形基坑，采取同心圆布孔形式，圆与圆距 离为排距ｂ，同一个圆上的炮眼距离为间距ａ。 ２．３炮眼深度 ３爆破施工 ３．１施工工艺 基坑爆破开挖施工工艺流程见图２。 爆破方案审批 布设孔位 钻孔施工 检查孑Ｌ距、 Ｌ深 调 整 炮眼深度己与开挖深度日的关系式为：Ｌ＝１．１Ｈ， 根据该关系式，为保证每层爆破深度达到２ ｍ，每层 炮眼深度Ｌ＝２．２ ｒｆｌ。 ２．４炮眼装药量ｐ 每个炮眼的装药量ｑ与单位用药量ｑ、炮眼排 距ｂ、间距ａ和开挖深度Ⅳ的关系式为：Ｑ＝ｑ Ｘａ×ｂ Ｘ Ｈ。ｑ值与地质及爆破的岩石破碎程度有关，根据实 际经验，暂取ｑ＝０．８ ｋｇ／ｍ ，待试爆后适当调整。 ２．５爆破器材 装药 堵塞、防护 连接起爆网路 爆 破 参 数 设立警戒 起爆 采用硝铵炸药以塑料导爆管非电起爆系统作为 起爆器材。硝铵炸药药卷直径３２ ｍｍ，长度１５０ ｍｍ， 每卷质量１５０ ｇ。雷管选择非电毫秒雷管，其段别分 别为３段、５段、７段、８段、９段、１０段、１１段。 ２．６起爆网路 查既有线及爆 撤除警戒 基坑壁防护 出碴 起爆器材采用导爆管非电起爆系统，起爆网路 为单式网路。 对矩形水平面的基坑，其起爆网路设计为“同 列同段孔外等间隔控制微差起爆网路”，即同一列 炮眼（沿基坑长）均装同一段别的毫秒雷管，同一排 的炮眼（沿基坑宽）均用同一段别的毫秒雷管并联， 然后排与排串联在一起。以５号基坑为例，其起爆 网路共布眼１２列、ｌ９排，中间两列炮眼均装５段毫 图２爆破开挖施工工艺框图 ３．２爆破施工 爆破施工包括钻、爆、挖、运等４个主要环节，具 体施工方法如下。 ３．２．１ 清表 人工配合机械清除基坑开挖范围内的杂物、表 层土，并做好排水系统。 ３．２．２测量布孔 秒雷管，中间两列炮眼外侧各一列炮眼装第７段，以 此类推，往下装第８段、第９段、第１０段和第１１段 别的毫秒雷管。炮眼外每一排均用第３段毫秒雷管 并联，最后将１９排串联在一起，如图ｌ所示。 用全站仪先放出基础设计边线，然后根据基坑 平面尺寸、钻爆设计及试爆结果确定的参数，用灰点 或油漆定出炮眼位置，并参照爆破方案进行复核。 炮眼间距为０．８ ｍ，排距为０．７ ｍ，布孔误差≯５ ｏｎ。 ３．２．３钻孔 炮孔布点完成后，安排空压机、风、发电机等 机械进场，按爆破设计的深度钻孔。成孔时，使用钻 头 ３８ ｍｍ一 ４２ ｍｍ的风，人工打眼。所有炮 眼均为垂直打眼。 打眼时，必须按照设计参数进行施工，即炮眼间 距为０．８ ｍ，排距为０．７ ｍ，炮眼深度为２．２ ｍ。每 个炮眼打完后，应将炮眼口用木楔子塞上，防止岩屑 或其他杂物掉人炮眼中而影响装药。 图１ ５号基坑起爆网路示意圈 ３．２．４装药 对于圆形基坑，其起爆网路与矩形基坑一样，不 建材技术与应用８／２０１ １ 装药前，将炮孔内的石粉等杂物清除干净。若 ・３７・ 选用硝铵炸药，每个炮眼安放６卷炸药，装药量０．９ ｋｇ。 装药时，先用炮棍将第１个药卷送入炮孔，然后安放 第２个药卷（起爆药卷，有雷管），接着安放第３个 至第６个药卷，并轻轻压紧。 装药应严格控制装药量，绝不能多装，起爆药卷 可起爆。为此，安排专门人员与车站联络。驻站联 络员要经过路局培训，考试合格后方可开展工作。 ４．２检查 每次爆破后，安全员要及时对既有线路和桥梁、 隧道洞口进行检查，发现异常必须及时报告车站。 ４．３持证作业 在孔内的位置要适当。每个炮眼安放起爆雷管的段 别应与设计一致。 ３．２．５回填堵塞 装好药后，选取一定湿度的黏土或砂土分次堵 施工负责人、爆破指挥或现场技术负责人必须 持有颁发的爆破工程技术安全作业证，工班 长和爆破工必须持有当地门颁发的作业证。 施工负责人、技术负责人、爆破员、安全员、防护 员、带班员、驻站联络员等，要接受西安铁路局营业 线施工安全培训，并考试合格。劳务工不得担任爆 破工、施工安全防护员及带班人员，不准单独使用各 类作业车辆。 ４．４有效控制爆破飞石和振动 塞炮孔，边回填边用木棍捣固坚实。堵塞长度为 １．３ ｉｎ。 ３．２．６网路连接与安全警戒 （１）装好药后，专业人员应严格按设计进行起 爆网路敷设及检查，多个或多排炮孔起爆采用微差 爆破，确保万无一失。 （２）起爆网路连接应从最后起爆的炮眼开始， 最后到达起爆点，连接网路时绝不能踩到并联的雷 管。 （１）为杜绝飞石的出现，除严格控制炮眼的装 药量外，要重视炮眼的回填堵塞长度和质量。 （２）设置物理隔离防护。按照西安铁路局建设 工程临近营业线施工物理隔离管理及考核办法的要 （３）在起爆网路连接之前，用编织袋装土呈 “井”字形压在炮眼口处。炮眼口覆盖和连接网路 后，最后一道工序是设置防护与安全警戒。所谓防 护就是用铁丝网封住基坑口，必须压牢。 （４）起爆之前，将人员、机械撤离到安全地带， 既有线及周围的安全防护措施要落实到位，并设置 安全警戒线。 ３．２．７起爆 求，在０—２号墩台、４号一６号墩临近既有线侧采用 搭设钢管竹排架防护，沿墩中心向前后侧布置，在基 坑外缘ｉ．５ ｍ处搭设，长度为２０～４０ ｍ。防护排架 由建设单位组织施工、监理和设备管理单位，结合现 场的实际情况进行设计。 ０号～１号墩台施工时，在国道两边采用搭设钢 管竹排架的隔离措施，并用反光漆处理隔离钢管。 （３）基坑顶部覆盖防护。在基坑顶部设置铁丝 网进行防护，铁丝网要固定牢靠。 ４．５基坑支护 （１）起爆必须在规定的封锁点内进行，不得提 前。起爆前，各部门人员要到作业现场检查各项准 备工作，全部就绪后方可开始。 （２）起爆后，及时进行既有线检查，清除瞎炮、 处理危石等，检查无误后方可撤除警戒，然后安排清 碴工作。 （３）清碴后，检查爆破效果，必要时补爆或调整 爆破参数。 ３．２．８挖运 ５号墩基坑开挖深度达２３ ｍ，为保障作业人员 的安全，若发现围岩不稳定，要及时进行支护。在每 爆破完一个台阶后，跟进打锚杆、挂钢筋网、喷射混 凝土进行防护。锚杆间距为１．５ ｉｎ，长１２ ｍ，呈梅花 状布置；挂网采用 ８ ｍｍ钢筋，网格间距为１５ ｃｍ。 其他墩可参考５号墩的办法进行护壁，确保作业人 员安全。 ４．６爆破振速的实际测定 爆破后，人工清碴，小型卷扬机吊运，人力车运 碴。 在０号台顶面、隧道洞口安放测振仪，对既有线 路设置观测桩进行观测。每爆破１次，监测爆破振 速，并对线路轨道观察１次。如有异常情况，及时通 ４基坑开挖安全技术措施 基坑控制爆破开挖，除按照铁道部有关二线爆 知建设单位、设计院、监理单位的相关人员，协商保 证临近既有线正常施工的措施。 破施工的规定和要求外，针对基坑爆破施工的特点 和施工环境，要特别注意采取以下安全技术措施。 ４．１ “要点” ５爆破效果 全部５个桥墩（台）的基坑爆破开挖，在实际施 Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 基坑每次爆破必须向车站“要点”，“给点”后方 ・３８・ 文章编号：１００９—９４４１（２０１１）０８—００３９—０４ 戈壁地区客运专线铁路路基基底强夯处理效果的研究 口口白建伟 （中铁二十局集团第一工程有限公司，江苏苏州２１５１５１） 摘要：结合工程实例，介绍了强夯法处理戈壁地区客运专 １１ ｉｎ为粉质黏土，以下为细砂。 试验段路基宽度１３．６ ｉｎ，基床底层厚度２．３ ｉｎ， 表层采用４０ ｃｍ厚级配碎石。基床底层底部０．５ ｍ 厚范围内铺设两层土工格栅，填至基床底层顶部后 铺设复合土工膜，进行堆载预压，预压土高度３ ｍ。 线铁路路基基底的施工工艺、质量检测以及处理效果。 关键词：客运专线；戈壁滩；地基；强夯 中图分类号：Ｕ ２１５．１４；Ｕ ２１３．１ 文献标识码：Ｂ 引言 为加快我国西部大开发的步伐，铁道部开工建 设兰州至乌鲁木齐铁路第二双线项目。该项目设计 速度２５０ ｋｉｎ／ｈ，线路采用无砟轨道。途径地区多为 戈壁地貌，戈壁地区自然条件严酷，以冲洪积地层为 主。处于沉积上游的地层以碎、砾石类土为主，其地 层颗粒间多为泥质或盐质胶结，地基承载力高，但在 增湿、振动等作用下结构破坏后可发生变形。中游 以粗细粒土互层地层为主，粗细粒土互层地基具有 较强的不均匀性。下游相对低洼地区则分布有厚层 粉土、粉质黏土等高压缩性地层。因此，为优化设计 和指导路基的大面积施工，在兰新铁路第二双线甘 青段选取了４个有代表性的路段进行路基施工试 验。其中第４试验段位于嘉峪关市以外４０ ｋｍ处的 戈壁滩上，在ＤＫ ７８６＋９８０～ＤＫ ７８７＋０８０段主要 进行强夯试验。其中ＤＫ ７８６＋９８０一ＤＫ ７８７＋０３０ １主要研究内容及方法 围绕强夯法施工工艺及其加固效果，主要研究 内容及方法如下： （１）在线路外选取场地，按照设计的夯点间距、 夯击遍数、夯击能量进行试夯，用水准仪法实测每个 夯点每次夯击的下沉量，依据设计提出的具体条件， 结合夯击次数与夯沉量关系曲线，确定强夯施工时 的单点夯击次数。 （２）在强夯区ＤＫ ７８６＋９８０一ＤＫ ７８７＋０３０段， 按单点夯击能量２０００ ｋＮ・１ＴＩ进行强夯；在ＤＫ ７８７＋ ０３０～ＤＫ ７８７＋０８０段，按单点夯击能量１ ０００ ｋＮ・ｍ 进行强夯。通过对夯前、夯后地基的静载试验、７ ｍ 范围每ｌ ｉｎ土层的干密度试验、静力触探试验、标准 贯人试验、压缩模量试验等，分析对比两种不同能量 级的加固效果以及是否满足设计要求。 （３）在上述区段，分别设置２组观测断面，埋设 沉降板、观测桩等元器件，按照设计提出的沉降观测 要求，进行连续３个月的沉降观测。根据实测的沉 降观测资料，分析、预测工后沉降，评价是否满足铺 设无砟轨道的要求。 段单点夯击能量为２ ０００ ｋＮ・ｍ；ＤＫ ７８７＋０３０～ ＤＫ ７８７＋０８０段单点夯击能量为１ ０００ ｋＮ・ｒｎ。夯 点间距均为４ ｍ，强夯处理范围为：路堤至路堤坡脚 外３ １３＂１，设排水设施时至水沟外边缘，路堑至基床底 层外边缘，强夯面积约１ ８８２ ｍ 。试验段工程地质 自上而下０～６ ｉｎ为粉质黏土，７～８ ｉｎ为细砂，９～ 工中是完全按照设计实施的。在整个施工过程中， 工工艺流程精 １５、＂施工，结果比预计工期提前７ ｄ完 成了５个桥墩（台）的基坑爆破开挖。 作者简介：付西鹏（１９７５一），男，陕西渭南人，工程师，２００７年 未出现个别飞石危及到既有线的情况，确保了既有 线的安全和行车正常运营。５个桥墩（台）基坑距离 既有线大桥最近的是５号墩基坑，其实际最大振速 仅为１．４７ ｃｎｉ／ｓ，确保了大桥的安全。爆破参数的 选择符合实际情况，不但爆破的岩石比较破碎，人工 清碴方便，而且爆破后基坑周壁平顺整齐，为护壁施 工创造了很好的条件。由于爆破专业队伍完全按施 建材技术与应用８／２０１ １ ７月毕业于西北农林科技大学土木工程专业，现从事道路、 隧道、桥梁工程施工工作。 收稿日期：２０１１—０６—２９ （编辑盛晋生） ・３９・
