石方路堑与抗滑桩交叉施工技术

刘佳

中铁二局五公司

摘 要：郑万铁路巫山车站站场路基为顺层路堑涉及石方爆破，本段路基两侧共有抗滑桩240根，抗滑桩施工工期4个月。由于前期施工受盘旱北线220KV高压铁塔拆迁影响工期。在施工至抗滑桩位置后，不得不考虑石方路堑开挖与抗滑桩同时进行施工。本工程采用浅孔控制爆破与机械破碎相结合，分步骤爆破的施工技术，有效的保证了抗滑桩成品质量也确保了路基施工工期。文章重点对交叉施工工艺流程步骤及浅孔控制爆破设计进行阐述说明，以供参考和借鉴。

关键词：石方路堑；抗滑桩；交叉施工；研究

1.工程状况

郑万铁路重庆段正线线路起于鄂、渝省界DK635+420，终于万州北站DK819+278.697，正线全长183.865km。巫山车站站场路基位于重庆市巫山县境内，连接巫山车站与桂花村双线特大桥，起讫里程D1K662+117～D1K663+510，全长1393m。站场路基土石方量为416万m³，岩石主要为灰岩、泥质灰岩夹灰岩、页岩，土石比为1:9，涉及石方爆破量大。路基边坡采用锚杆框架梁内喷混植生护坡、路堑桩间挡土墙、重力式路堑挡土墙等结构形式防护。

2.施工方案选择

由于巫山车站路基施工受盘旱北线220KV高压铁塔拆迁影响工期，根据设计及施工现场进度要求。结合本工程对220KV高压铁塔保护性控制爆破的施工经验，充分地分析比较后，决定采用石方路堑与抗滑桩交叉施工技术。

3.路堑石方开挖与抗滑桩交叉施工工艺

3.1施工工艺流程

郑万站场路基抗滑施工全长740米，共计240根。首先从两侧抗滑桩往路基方向预留8米的保护区域，其中包括5米的施工便道，剩下3米是防止预留平台爆破时，产生的振动冲击波破坏抗滑桩结构性的有效安全距离（详见施工断面示意图）。抗滑桩按里程（每80根一区段，左右幅各40根）分为三个区段进行流水作业，路堑开挖结合抗滑桩流水作业区段进行，具体施工步骤如下：

施工断面示意图

第一步：路堑土石方施工至抗滑桩高程后，先对路基中心托槽区进行浅孔控制爆破，爆破完成后进行托槽区的石方开挖及路基两侧抗滑桩施工。详见下图

第二步：第一区段抗滑桩施工完成进入第二区段施工，待抗滑桩混凝土达到七天强度后，借助路基中心托槽形成的临空面对预留平台区进行浅孔控制爆破及石方开挖。

第三步：预留平台区开挖施工完成后，采用机械对3米禁爆区及抗滑桩桩间土进行破碎施工，石方开挖至桩间挡土墙设计要求位置。

以此工序流水循环作业至抗滑桩与路基土石方施工完成。

3.2浅孔控制爆破设计

3.2.1浅孔控制爆破参数选择与装药量计算

爆破采用时间微差控制，结合设计图爆破的高度取5m。具体设计参数如下：

⑴高度H=5m

⑵钻孔直径D=40mm。

⑶孔深L=H

⑷底盘抵抗线W=1.2m。

⑸孔、排距

孔距a=1.5m，排距b=1.2m，排间炮孔按梅花形布置。

⑹堵塞长度L0

堵塞长度L0不小于2m。

⑺炸药单耗q

通过现场试爆及本工程对220KV高压铁塔保护性控制爆破的经验数据按装药单位耗药量q=0.2kg/m3进行药量设计。

⑻单孔装药量Q

Q=q×H×a×b(w)=1.8kg。

3.2.2浅孔微差控制

爆破网路采用非电起爆网路，不得采用电雷管起爆。每次起爆孔数控制在50个左右。

爆破根据现场情况采用排间起爆方式起爆，单段起爆药量以及单次起爆总药量必须控制在允许范围之内，排间采用的普通毫秒导爆管雷管的段位为1、3、5、7、9、11、13、15、17段。

3.3浅孔控制爆破安全技术与防护措施

3.3.1降低爆破振动影响的措施

在浅孔控制爆破施工过程中，为了尽量减弱爆破振动强度，一般采取以下控制措施：

严格控制单段最大起爆药量

降低段药量是控制爆破振动最直接、有效的措施。为了尽量少的振动本工程单位耗药量设计为q=0.2kg/m3，单孔用药量控制在1.8kg以内。

⑵合理选择各段起爆时间间隔

完整的单段爆破地震波形应包括初震相、主震相和余震相。主震相周期一般为50～100ms。为避免后一段爆破产生的地震波与前一段地震波相叠加而加强，两段起爆时间间隔△t应有所控制，宜使△t≥50ms。

采用孔内延时微差爆破

起爆时总装药量超过最大一段装药量时，可采用孔内微差与孔外微差结合的爆破方法，爆破振动强度可有效地下降。

3.3.2控制爆破个别飞散物安全技术措施

⑴采取多打孔少装药的方式进行毫秒微差控制爆破，严格控制单孔装药量。

⑵保证堵塞质量，不但要保证堵塞长度，而且更要保证堵塞密度；

⑶施工时对飞石的防护主要采用胶皮炮被作为爆区表面的覆盖防护材料，对爆区表面进行覆盖。

3.4路堑开挖

3.4.1测量放样

土石方施工至抗滑桩高程后，测量人员对爆破面、抗滑桩位置进行复核，并准确放样出坡口线、托槽区、预留平台区、禁止爆破区及截水沟位置。

3.4.2石方开挖

石方开挖采用挖掘机挖装，自卸汽车运输。浅孔控制爆破后，按裂缝宽度逐层放坡自上而下开挖，纵向分层，严禁掏底；影响施工或营业线安全地段加设临时支护设施。

3.4．3机械破碎抗滑桩3米禁爆区域

采用挖机进行清除表土，将所要破碎的岩石外露，由于开挖的方式自上而下分层开挖，因此首先根据实际地形修出第一级施工平台，方便破碎及挖机摆放。

4.结语

抗滑桩与石方路堑交叉施工，如采用机械破碎开挖施工进度不仅缓慢而且成本较大，如采用爆破作业稍微不注意就会影响抗滑桩质量，很容易产生断桩现象，这种情况在以往施工中时有发生。

本工艺通过施工采用浅孔控制爆破与机械破碎相结合，合理分步骤创造施工临空面，浅孔控制爆破施工时毫秒微差控制技术很好的解决了这一施工难题。在郑万站场路堑施工施工中不仅有效的节约了工期3.5个月也控制了施工成本，更主要的是通过这种工艺未发生过因路堑施工作业影响引起的抗滑桩施工质量问题，在实际施工应用中具有很高的推广价值。

5.参考文献

[1]《铁路路堑边坡光面（预裂）爆破技术规程》TB 10122-2008

[2]武喜.宁淮高速红砂岩深路堑开挖技术[J].施工技术，2010，39(12):87-90.

[3]刘佳. 浅谈邻近高压线铁塔深路堑开挖技术[J].施工技术，2018.