QB/ZTYJGYGF-LJLM-0302-2011 第三工程公司 韦秀友
1 前言 1.1工艺概况
石质路堑开挖方式有浅孔爆破、深孔台阶爆破等工艺，本工艺主要讲深孔台阶爆破，深孔台阶爆破亦称深孔梯段爆破，是一种工作面以台阶形式向前推进的爆破方法，施工中主要采用微差挤压爆破技术，达到有效控制岩体破碎效果和爆破振动的目的。一般情况下，深孔是指孔径大于75mm，孔深大于5m的钻孔。 1.2工艺原理 1工艺原理
深孔台阶爆破一般是在台阶上或事先平整好的场地上按爆破设计方案布置炮孔，实施钻孔作业，然后在深孔中装入延长药包，并运用微差爆破技术将炮孔按一定顺序联接，控制相邻炮孔或排间炮孔按照预定顺序和时间间隔起爆的爆破作业方式。 2 工艺特点
1、机械化程度高，效率高。
2、采用微差爆破，震动小安全性好。 3 适用范围
深孔台阶爆破适用于铁路、公路、水电工程、港口、站场等大规模石方开挖工程。 4 主要技术标准
1、《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设【2010】241号 2、《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751 3、《铁路路基施工规范》TB10202
4、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10414 5、《公路路基施工技术规范》JTG F10 6、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1 7、《爆破安全规程》（GB6722） 5 施工方法
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技术人员按照《爆破设计方案》布置炮孔，操作工人采用潜孔钻钻孔，钻孔完成后，爆破人员按照《爆破设计方案》装药、警戒、起爆，爆破后经检查无盲炮或其它险情，组织挖掘机、自卸汽车运输弃方。 6 工艺流程及操作要点 6.1施工工艺流程
深孔台阶爆破施工工艺流程见图1。
爆破准备 测量放样 炮眼布置 钻机对位 钻孔、清孔 装药、堵塞 敷设起爆网络 警 戒、起 爆 爆后检查 挖运并清理危石 边坡及基床修整 图1 深孔台阶爆破施工工艺流程图
6.2操作要点 6.2.1 爆破准备
1、设计图纸复核
结合现场实际对设计图纸进行认真复核，了解整个工程的设计意图，清楚
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设计要求，熟悉设计标准和相关施工规范要求；按照现场实际条件，对设计文件所提供的地形、地貌、地质条件、岩石结构、物理及力学性质等进行复核。
2、编制《爆破设计方案》
根据设计图纸及相关文件要求，在施工现场进行试爆，做好爆破设计并编制《爆破设计方案》，上报当地公安部门和上级主管部门审批，办理《爆破物品使用许可证》等国家规定的一系列证件，待《爆破设计方案》获得批准后，按照设计方案的总体要求，做好每次的爆破设计。
3、备料
按照《爆破设计方案》的施工进度安排，提出爆破器材分年度、季度和月度计划，主要内容包括炸药、雷管、导火索、导爆索、非电导爆系统、起爆药和爆破剂等。由公安机关指定或组织爆炸物品配送单位，爆破器材的使用单位凭证购买爆破器材后，由配送单位负责将爆破器材直接由爆炸物品储存库运送到项目的爆炸物储存库。项目的爆炸物储存库由专业人员保管，按计划发放爆炸物品，并做好爆炸物的取用和退库手续，同时负责爆破器材的退库运输。因此，工程施工前，应根据施工进度计划，向当地配送单位上报爆破器材使用年度和月度计划，以便做好储备。 6.2.2 测量放样
施工测量应贯穿整个爆破施工过程，主要是炮孔定位、孔位标高测量、钻孔精度测量、炮孔质量检查等。 6.2.3炮眼布置
第一次深孔台阶爆破前应使爆破场地形成台阶，如：底板抵抗线过大的，要进行几次小型爆破，使第一排炮孔前面形成一个临空面，后排炮孔位置如果不能安放浅孔钻机，要用施工机械进行平整，使钻机能够准确就位。按照设计好的爆破参数准确地在爆破体上进行炮眼定位，并做出明显标识，不可随意变动设计位置。 6.2.4钻机对位
钻机对位应做到以下几点：
（1）对位准。深孔孔位误差不应大于15cm。
（2）方向正。设计为倾斜炮孔时，其方位角偏差不应大于1°30′。 （3）角度精。钻孔倾角偏差不应大于1°30′。
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6.2.5钻孔、清孔
钻机操作工人应根据设计好的炮孔方向、角度和深度进行钻孔。钻孔作业前必须认真清理炮孔周围浮土、浮石等。
对于孔口岩石破碎不稳固段，应在钻孔过程中采用泥浆进行护壁，避免孔口喇叭状容易影响钻屑冲出，同时，在钻孔、装药过程中可防止孔口破碎岩石掉落孔内，造成堵塞。
在终孔前钻杆上下移动，尽可能将钻屑吹出孔外，保证钻孔深度，提高钻孔利用率。
每个炮孔钻完后，应及时检查炮孔有无堵孔现象，以及炮孔的间距、孔深、倾斜度是否与设计相符，做好检验记录，若与设计方案相差较多，应对爆破参数进行适当调整。炮孔检验合格后，将孔口岩石清理干净并堵好，防止雨水或其他杂物进入炮孔。 6.2.6装药、堵塞
（1）装药前准备工作
安装炸药前应准备好各孔所需要的炸药数量，雷管段别和数量；清理炮孔附近的浮碴、石块及孔口覆盖物；检查炮棍上的刻度标记是否准确、明显。
（2）起爆药包制作
根据爆破设计在每个炮孔孔口附近放置相应段别的雷管；将雷管插入筒状乳化炸药内，并用胶布将雷管脚线与乳化炸药绑扎结实，防止脱落；每孔一般使用两个起爆药包，放在总装药长度的1/4和3/4处，雷管脚线长度应能保证起爆网路的敷设。
（3）乳化炸药装药操作
将乳化炸药一节一节慢慢放入孔内，根据放入孔内的药量计算装药位置，达到设计要求放置起爆药包的位置时停止装药，采用吊绳等方法将起爆药包轻轻放入孔内，接近装药量时，先用炮棍上的刻度确定装药位置，然后逐节放入炸药，保证堵塞长度满足设计要求。 6.2.7敷设起爆网络
主炮孔采用多排孔微差爆破，起爆网络采用非电导爆雷管，根据现场环境和作业面情况采用V型、梯形等多种起爆模式，在周围环境比较复杂时需严格控制爆破震动，应采用逐孔微差起爆方式。V型起爆网络见图2：
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7段9段5段3段1段11段
图2 Ｖ型起爆网络示意图
6.2.8警戒、起爆
爆破作业全过程都存在安全警戒问题，但到了起爆阶段，其主要工作是安全警戒。安全警戒任务是在起爆阶段将无关人员和起爆器材撤离危险区；在装药等作业时将装药作业区与周边隔离。为了保证起爆阶段能够按程序有条不紊地进行，还需要规定必要的联络信号，使整个起爆工作做到安全、准确、可靠，万无一失。
起爆工作应由有经验的爆破员担任，对于重大爆破应由爆破工程技术人员担任。要由两人实施，1人操作，1人监督。起爆前应仔细检查起爆器，防止起爆失败。
起爆后，经检查确认无盲炮或其他险情，检查人员向起爆工作领导人报告后方能解除安全警戒，收到解除警戒信号后，警戒人员方可结束警戒任务、撤离警戒岗哨。
6.2.9爆破后的检查处理
爆破后，露天浅孔爆破应等待5min，方准许检查人员进入爆破区检查爆破情况，如不能确定有无盲炮，应经15min后方才能进入爆区检查。检查发现盲炮或其他险情，应及时向爆破工作人员汇报，严格按《爆破安全规程》处理。 6.2.10挖运
深孔台阶爆破后，一般采用挖掘机挖装和自卸汽车运输石方。 6.2.11基床修整
按网格测量定出基床面标高，用施工机械整平，局部突出部位采用爆破或液压破碎锤处理。 7 劳动力组织
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单机作业每班劳动力组织见表1。
表1 单机作业每班组人员表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 工种 现场负责人 安全员 测量人员 挖掘机司机 自卸汽车司机 钻机操作手 跟钻人员 爆破工 普工 单位 人 人 人 人 人 人 人 人 人 需求量 1 2 2 2 4 2 4 2 4 23 合计（人） 8 主要机具设备
推荐使用的主要机具设备见表2。
表2 主要机械设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 机械名称 电动或风动潜孔钻 挖掘机 气腿式凿眼机 空压机 电雷管起爆器 导爆管引爆机 自卸汽车 数量 2 2 6 3 2 1 4 额定功率（kW） 生产能力 1.6m 39 质量控制
9.1易出现的质量问题
9.1.1大块率过高、爆堆不集中、有根坎。
9.1.2爆破后的路基面平整度不符合设计和验收标准。 9.2保证措施
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9.2.1设计时应选准前排抵抗线；控制最后排孔的装药高度；控制合理的超深；选取与岩石特性相匹配的炸药，增强底部炸药威力；选取合理的延时间隔时间；采用大孔距、小抵抗线爆破。
9.2.2施工时严格布孔和钻孔作业施工。
9.2.3对较大无法运装的大块岩石采用二次爆破或机械破碎。 9.2.4管理中实行分层管理，逐层考核，责任到人。
9.2.5对路基基床人工配合机械进行整修，确保平整度符合要求。 10 安全措施 10.1主要风险分析
10.1.1爆破安全风险 10.1.2机械操作安全风险 10.1.3交通运输安全风险 10.2保证措施
10.2.1严格执行安全技术安全交底制度，确保所有涉爆人员，了解、熟悉、爆破安全技术以及爆破物品管理制度规定，层层签订爆破安全责任书。
10.2.2严格执行《中华人民共和国民用爆破物品管理条例》及《工业雷管编码通则》。严格执行爆破工程分级管理制度，遵守《爆破安全规程》。
10.2.3严格按照经过有关部门评估合理的爆破方案施工，经过安全评估审核通过的爆破设计，施工时不得任意更改，施工时如发现实际情况与评估时提交的资料不符，并对安全有较大影响时，应补充必要的爆破对象和环境的勘察及测绘工作，及时修改原设计，重大修改部分应重新上报评估。
10.2.4 所有涉爆人员必须持证上岗，严禁无证作业。每个作业面按规定配备足够数量的爆破员、安全员、现场保管员。
10.2.5每次爆破前划定危险警戒与撤离区域，设定信号标志，按设计警戒范围在警戒圈布置岗哨，布置时应重点考虑大小路口及视野广阔的地点，考虑到各岗位的联系并可统观全局。掌握区域内应撤离的人员数目，特别是老、弱、病、残、孕人员的撤离方式，地点及相应的生活问题。按规定发布规范的起爆信号。
10.2.6对主要设施及设备进行安全防护天空中包括动力、通讯线路；地表的包括建、构筑物、机械、设备、仪器；水面船只、水下的各类养殖动植物、场地、设施；地下的电缆、光缆等等，能撤离的全部撤离，不能撤离的进行防护，其周
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围可用厚度不小于50毫米木板加固，并用铁丝捆牢，必须用砂袋加以防护。 10.2.7施工机械操作安全应遵循《建筑机械使用安全技术规定》（JGJ33）有关规定。
10.2.8在交通路口、弯道和会车处设置醒目的交通标志，必要时安排专人指挥交通；对作业人员要有计划地进行安全教育和学习，确保施工安全。 11 环保措施
11.1施工和生活中的废弃物经当地环保部门同意后，运至指定地点进行处理；工地设置能冲洗的厕所，派专门的人员清理打扫，并定期对周围喷药消毒，以防蚊蝇滋生，病毒传播。
11.2施工中废弃的零碎配件、边角料、包装箱材料等及时收集清理回收，搞好现场卫生，以保护自然环境与景观不受破坏。
11.3合理安排施工作业时间，在夜间施工不得安排噪音很大的机械。 11.4适当控制机械动力布置密度，条件允许拉开一定空间，减少噪音叠加。 11.5机械运输车辆途经居住场所时减速慢行,不鸣汽笛。
11.6在离施工场地200m内有村镇、居民区和其他环境敏感点时，作业中产生强噪声和强振动的施工机械如空压机、风镐、等在夜间(22:00—6:00)停止施工作业。
11.7工程完工后，清除所有施工场地内杂物，对已破环的原地面平整为耕地或覆盖植被。 12 应用实例 12.1工程简介
永泰车站位于福建省福州市永泰县温泉村与刘崎村境内，距福州市约65公里，设计总爆破方量150万方，以侏罗系上统－白垩系下统的凝灰岩、凝灰熔岩、熔结凝灰岩为主。地面高程约为40～1100m，相对高差约为50～900m，山坡自然坡度为25～45°，基岩裸露区可达50～60°。 12.2施工情况
本工程选择瑞典阿特拉斯潜孔钻2台，气腿式凿眼机6套，柴油空压机1台、英格索兰P400空压机2台、卡特320C型挖掘机2台、自卸汽车4辆。 12.3工程结果评价
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截止2010年7月6日，该工程进行了110多次大规模的中深孔爆破，实践证明，施工采取的方案和爆破参数是正确可行的，爆破危害在控制之中，并取得了较好的破碎度，大块率控制在5%以内，且破碎均匀，二次破碎的工作量减小。 12.4建设效果及施工图片
图3 深孔台阶爆破岩石破碎效果图
图4 爆破后边坡和基底效果图
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