中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司
摘要：随着时代的进步与社会经济的发展，国内的交通也迅速的发展，地铁项目也在日益增加，而地铁车站建设的大多是在城市之中，车站周边建、构筑物众多，施工环境会复杂多变，特别是对于深基坑爆破的现场施工，更是如此。本文对复杂环境下地铁明挖深基坑的爆破施工进行分析研究，希望能够对地铁行业的发展有所帮助。
1工程概况
横沥站位于凤凰大道西侧，合兴路北侧，沿凤凰大道南北敷设。车站东侧凤凰大道距离车站约13m，道路宽度80m，基坑距离凤凰大桥辅桥约28m。车站全长694.2m，标准段宽为23.5m，为地下三层岛式站台车站，有效站台中心底板埋深27.5m。主体建筑面积为54723.76平米。横沥站大、小里程端为区间提供盾构始发条件。主体结构采用明挖顺筑法施工，基坑变形控制保护等级为一级，设计使用年限为100年。根据地质详勘报告，横沥站南端基坑1-11轴基底以上5m-10m为8H中风化花岗岩层，采取爆破开挖施工。
图1爆破施工平面及警戒示意图
2爆破施工
2.1爆破方案
根据设计原则及周边环境和施工工期紧的情况，基坑石方开挖方案为采用分层浅孔松动控制爆破法进行爆破开挖。为了尽可能的降低爆破造成的影响，使用新型的数码电子雷管进行微差控制爆破，减少单段爆破炸药量，保证爆破的震动速度符合安全要求。
2.2.1、爆破器材消耗量
根据本工程的设计方案、岩体性质及工程量，本工程拟使用工业炸药10吨，电子数码雷管 8000发。
2.2.2、设备配备
表1设备配备表
2.2.3爆破施工工艺流程
图2 石方爆破工艺流程图
2.2.4钻孔孔径的选择
根据相关工程经验及设备情况，该工程的主孔直径大部分采用潜孔钻打φ50mm。
2.2.5浅孔爆破参数选取
根椐需爆破的岩石厚度，采用浅孔分层爆破，每层1.5～3.0m，在岩面上梅花形布垂直孔，每次爆破一般布置3～4排孔，如图3、图4：
图3 台阶爆破炮孔布置平面图
图示：Wm－底盘抵抗线 a－孔间距 b－孔排距 h1－超深 h2－装药长度h0－堵塞长度 H－台阶高度 L－钻孔深度
图4 台阶爆破炮孔布置剖面图
表二 爆破参数计算成果表
2.2.6装药
炸药采用Φ32㎜的乳化炸药，采取不耦合反向装药结构。装药结构如图5示。
图5 装药结构示意图
2.2.7爆破网路设计
雷管采取电子电雷管或电子电雷管与导爆管雷管相结合的组合式爆破网路（孔内用导爆管雷管如第一排1段、第二排3段、第三排5段、第四排七段；孔外用电子雷管大把抓孔内导爆管雷管按顺序每排的第N个全部抓起来为一把，如第一把为每排的第一个雷管抓在一起为一把，每把之间的时差为17ms再把每把并联起来形成爆破起爆网络。），电子电雷管脚线之间采用并连联网路，外接电线，用电子电雷管起爆器进行起爆。爆破时先起爆第一排，之后第二排等，电雷管及网路用电雷管测试仪进行检测，起爆网路见图6。
图6 数码电子雷管起爆网路示意
2.2.8爆破飞石控制
在炮孔上盖压沙包（重约20kg/个），沙包上盖铁皮或胶皮输送带，铁皮或胶皮输送带上盖压沙包或在炮孔上盖压2～3个沙包防止冲孔产生飞石，爆破个别飞石防护图7：
图7 爆破飞石防护示意图
3爆破施工工艺方法
3.1、钻孔
钻爆队钻机组按照相关的钻孔标准来进行操作或者钻孔工操作手风钻钻孔。
3.2、验孔
钻孔完成后，由爆破技术人员检查炮孔位置、深度、角度等参数是否符合爆破设计，并填写相关记录。如不符要求，需报爆破工程师确定后再施工。
3.3、装药和堵塞
在完成验孔并接到爆破指令后，爆破员才能进行装药作业，装药严格按照爆破设计的装药量和装药结构进行。装药完成后根据爆破设计要求采用炮泥堵塞炮孔，严控堵塞长度和质量，多余的爆破材料应及时退库并登记。
3.4、联网
爆破员根据爆破设计要求联结起爆网路，防止错连、漏连，起爆网路经爆破工程师检查无误后，才能进行爆破警戒。
3.5、安全警戒
现场成立爆破现场指挥部，由现场施工负责人负责指挥，各安全员对相关警戒点进行警戒防护。
3.5.1、安全警戒范围划定
按照《爆破安全规程》要求，浅孔爆破警戒范围为200m。采用覆盖防护后，人员的警戒距离不少于基坑外侧10m，不能迁移的施工设备采用重点部位遮挡的方法进行保护。
3.5.2、安全警戒实施
考虑到本工程靠近凤凰大道辅路，在凤凰大道辅路设置两个警戒点，在警戒信号第二次信号起响后，对凤凰大道辅路进行短暂的封路，期间禁止人员、车辆通行，直至爆破完成，解除警戒信号，期间约5分钟。
3.5.3警戒信号：采用口哨
第一次信号——预告信号：连续二次长哨声。警戒区范围以内无关的人员立即撤离，警戒人员对各警戒点进行警戒；
第二次信号——起爆信号：连续三次短哨声。确认人员、设备全部撤离警戒区，具备安全起爆条件时，方准发出起爆信号，爆破员根据超爆信号操作起爆器或击发枪起爆；
第三次信号——解除警戒信号：一次长哨声。未发出解除警戒信号前，各警戒人员必须坚守岗位，除爆破工作领导人批准的检查人员以外，任何人不准进入警戒区，经检查确认安全后，方准发出解除警戒信号，解除警戒。
3.5.4、爆破时间
选择在中午12：00～12：30；下午的17：30～18：00这两个时间段进行爆破。
3.5.5、警戒要求
在爆破的警戒区要设置好显眼的信号标识，采用定时爆破，同时要在显眼的地方放置有关的警戒牌，用来告示周围的行人。同时警戒标志、范围以及信号的意义等都要进行公告，相关的警戒人员要带有鲜明的警戒标志，可以明确让人们识别出。爆破警戒应由施工现场负责人统一进行指挥。
3.6、起爆
经检查确认警戒区范围内的人员、设备均已全部撤离，各警戒点警戒人员到岗做好安全警戒后，爆破现场指挥人员发出第二次警报信号并通过倒计时数秒发布 “起爆”的指令，爆破员操纵起爆器点火起爆。
3.7、爆后检查
在起爆5min后，并在烟尘消散后，由爆破工程师和爆破员进入爆区进行爆后检查，确认爆破区已经安全可控之后，向指挥人员报告，发出第三次警报信号即解除警报，各警戒人员撤岗，其他人员自行出入。由爆破员严格按照《爆破安全规程》的相关规定对盲炮进行检查并处理。
4爆破施工质量控制
（1）爆破施工前由工程部按照该施工方案编制详细的爆破施工技术交底书。总工程师组织召开有现场负责人、安质部、工程部、现场施工员、安全员、作业班组等参加的爆破技术交底会，并进行技术交底。
（2）严格执行三检制度，即：完工后班组自检，自检合格后报爆破工程师检查，爆破工程师检查合格后报爆破监理工程师检查签认。上道工序未检查验收通过之前严禁进入下道工序的施工。
（3）钻孔孔位（钻孔中心）偏差不得超过5cm，孔底不得偏离10cm，孔口高差不得超过10cm，孔底高程差不得超过10cm。因孔口高差较大，为确保同排孔底在一个高程上，应通过调整钻孔深度和堵塞长度来调整孔底高程，。
（4）爆破器材的运输保管严格按照《爆破安全规程》的相关规定执行，按规定抽样检查和试验，每组试验前均进行质检，并做好记录，如有质量变异，炸药、雷管拒爆、导爆索折断，爆速不稳定，均需用好品质的产品替换。试验中所用爆破器材均需用优质的同厂同批产品，以保证试验效果具有可比性。
（5）爆破作业区做到布孔标准化、规范化，能有效的控制爆破参数，以确保钻孔、装药工作的质量控制。
（6）完成爆破之后，必须对爆破的效果进行认真的研究，做好记录，对爆破的药量做到更佳的控制，在确保爆破效果的基础上，将用药量和爆破振动危害减到最少。并对施工全过程进行有效控制，确保爆破的质量，令整个爆破过程、全方位处于安全、有效可控范围。
5结束语
横沥站基坑石方爆破历时20天，爆破方量约6000方，严格按照爆破方案施工，严控爆破质量管理，未对周边建、构筑物及基坑内支撑结构造成影响，各测震及监测均在控制范围内。对于地铁明挖深基坑处在复杂施工环境下的爆破施工，需要对施工的环境以及各方面的条件进行充分的考虑，然后合理的选用爆破的方案。在爆破施工的过程中，对其进行测震和监测，并且要有效的对其进行控制。对于爆破相关施工以及爆破技术要做到严格控制管理，尽可能的降低爆破对周边造成的影响。
参考文献：
[1]张胜龙.复杂环境下地铁明挖深基坑的爆破施工[J].城市轨道交通研究，2010，13（2）：65-67，72.
[2]郑文豪.复杂环境下地铁明挖深基坑的爆破施工[J].建材与装饰，2018，（47）：263-264.
论文作者:尹小龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期
论文发表时间:2019/10/29
标签：警戒论文; 雷管论文; 信号论文; 钻孔论文; 人员论文; 基坑论文; 凤凰论文; 《基层建设》2019年第22期论文;