浅谈隧道工程光面爆破施工管理
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作者: 贺 良
摘要：隧道工程开挖施工宜采用光面爆破施工，严格进行超欠挖控制，将对后期工序(如喷射砼、挂设防水板及二衬砼施工)起到积极的作用，抓好光面爆破是对人力、材料的极大节约，尤其对安全及成本控制将起到事半功倍的作用。但如何才能做到，就关系到技术控制及管理的问题。本文将通过向铁路隧道实际施工经验，并结合以往隧道施工情况从行政管理及技术控制两方面对光面爆破工作进行论述。
关键词：隧道工程行政管理措施技术控制措施
一、行政管理措施到位。
目前我们许多隧道施工项目由于领导的意识不到位，使施工管理陷入了一个误区，但凡一提起隧道施工项目，我们就想到掘进多少米了，很少有人问起光爆控制如何?重视进度而急视了施工中的过程控制，一座隧道干下来，经济效益远小于我们预期的目的，所以说领导重视首先要提高意识。只有意识上去了，才会有过硬的措施，措施到位了，才能管理好光爆施工。下面以向莆铁路隧道项目为例进行阐述。
首先在光面爆破施工前，领导牵头，组织技术、计划及相关部门进行了针对性的讨论和研究，并结合现场施工实际情况，出台了《光面爆破管理办法》。本管理办法根据铁路隧道施工规范中的相关规定，详细的制定出了允许超欠挖的范围、相应的奖惩制度以及检查方法。以Ⅱ级围岩为例，《办法》中规定超欠挖的范围为：拱部允许超挖15cm，边墙允许超挖10cm，对欠挖的要求为小于5cm。检查方法为每10m为一个检查断面，采用红外线激光断面仪进行测量，每月由项目部专人负责，各工区技术、测量配合进行现场测量。奖惩办法中规定300元／m3(当地商品砼价格)进行相应的奖励和处罚，但对于欠挖进行双倍的处罚(主要目的为限制欠挖)。
其次就是有了具体的措施，该怎样去执行的问题了，项目部组织各工区技术人员及开挖工班全体职工开展了有针对性的光面爆破学习，统一了思想，对操作人员进行了定位分工，如打眼工序就要求谁打拱部炮眼，谁打边墙炮眼均进行了分工，主要为考核操作手水平及加强操作手的责任心。在实际施工时每开挖一个循环工区内部技术人员都要对开挖结果进行考核、分析，总结，以提高光面爆破的管理水平。
本办法实施一个月后，在向莆铁路项目部的月度例会上公布了各工区的光爆控制结果，从数据上明显看出，各工区光面爆破控制达到了规范要求的超欠挖范围。在此取两组数据进行比较讼述，以12m二衬台车砼施工用量来说，在没有实行此办法前，每板砼用量为180-200 m3，实行此办法后用量为140～160 m3，平均每板二衬节约40 m3砼。再以初期支护为例，设计喷射砼厚度为5cm，没实行本办法前平均厚度达到6～10cm才能满足平整度要求，但实行本办法后平均厚度达到4cm即可满足要求。仅此两项算下来每施工一延米隧道将节约一千元的经济成本。
二、技术控制措施到位
隧道光面爆破管理应以技术控制为先导，采用先进的施工工法和科学的管理理念，才能真正的管理好、控制好光面爆破施工。
技术为先导应重点控制好影响光面爆破的几方面因素：
(一)、光爆质量的要求
1、隧道开挖断面的中线及高程符合设计要求。
2、隧道开挖两茬炮的台阶形差均匀分布并符合施工规范。
3、隧道开挖轮廓圆顺，边墙顺直。
4、周边眼半孔平行且残留率较高。
(二)、影响光爆质量的因素
1、地质条件
隧道施工地质条件包括岩石类别(沉积岩、岩浆岩、变质岩)，围岩风化程度，风化裂隙发育程度，地质构造发育程度(断层破碎带、褶皱、软弱层)，岩体结构，地下水状态等。地质条件是构成和影响隧道开挖光爆参数设计的关键。
2、测量施工放样准确程度
隧道掌子面施工放样产生的中线或高程偏差过大时，不仅直接影响隧道中轴线偏离，还会使两茬炮台阶形差出现异常现象：部分洞身产生“线状”欠挖，同时部分洞身产生线性超挖。因此，测量施工放样准确程度决定了两茬炮台阶形差在开挖轮廓上是否均匀分布。
3、风钻工技术素质
风钻工技术素质直接影响周边限开孔位置，外插角及纵向坡度的控制等。因此，风钻工技术素质直接影响隧道开挖轮廓是否圆顺，边墙是否顺直，半孔残留率的大小等。
(三)、光爆设计及控制措施
1、测量放样
测量放样要准确，自检要到位。放样偏差合理，两茬炮的台阶形差在一定程度上基本呈均匀分布，
2、周边眼间距
视地质条件按25～50cm控制周边眼间距，原则是密打眼。地质条件差，取小值；地质条件好，取大值。
3、周边眼外插角
周边眼钻眼按2-5％或2-5cm／m的斜率外插。拱部取大值，边墙取小值。地质条件好(长进尺)取大值，地质条件差(短进尺)取小值。周边限外插斜率控制得当，两茬炮的台阶形差在合理范围内，既可保证工程的经济性，同时又能保证周边眼开孔的平面位置。
4、光面层厚度
即周边眼抵抗线控制范围50-70cm。地质条件好，取小值；地质条件差，取大值。
5、装药结构
间隔不耦合装药结构：药卷直径25mm，空气间隔，导爆索起爆。
6、装药集中度
即线性装药量控制在0.05～0.25kg／m。原则是周边眼要少装药。地质条件好取大值，地质条件差取小值。
7、非电毫秒雷管段数
周边眼与外圈辅助眼要跳段使用雷管，以削弱振动强度，减少爆破地震波对围岩的扰动，即尽可能减少对围岩整体性和稳定性的破坏。
8、炮孔堵塞
堵塞长度要大干20cm，堵塞质量要达到不漏气效果，一般要求是炮泥堵塞。
9、组织措施
派专人负责每茬炮掌子面穿中画弧点炮眼工作，并把技术素质高的钻工安排在拱部作业。同时采取一定的经济措施，强化光爆质量意识。
10、技术措施
边墙要顺帮打眼，即把握炮眼外插的同时，还要注意炮眼坡度要与隧道纵向坡度一致，同一作业平台内避免出现扇形组合炮眼，在两作业平台之间避免出现“V”型炮眼组合。
11、减震爆破措施
视地质条件、小间距隧道、连拱隧道及隧道洞口或浅埋地段，而应采取不同的开挖方法及光爆参数，保证隧道重要结构部位(洞口、小间距隧道岩柱、连拱隧道连拱点、分岔式隧道大拱或大跨地段)之围岩的完整性与稳定性，并使围岩的自承拱能力得到充分发挥。如小间距隧道开挖时，采取台阶开挖法(改变抵抗线的方向)、短进尺凿岩(控制每循环总装药量)、在岩柱一侧加密周边眼、掏槽位置偏离岩柱、多次点火爆破的一系列减震措施，能最大限度降低地震波效应，避免岩柱开裂、崩穿现象的发生。
12、隧底开挖控制
重视底板眼外插角、间距及装药量的控制，减小爆破效应对底板围岩的扰动，严格控制底板的超挖。隧底开挖要纳入控制爆破中。
13、光爆管理措施
加强监督及检查力度，由专业技术人员对每次光爆效果进行跟踪、分析和研究，根据洞内围岩变化情况，及时调整爆破参数，正确指导钻工队伍进行光爆作业。
综上所述，只有在行政管理与技术管理密切配合，同时抓好光面爆破的安全管理及材料控制，各方齐抓共管，并做好对施工人员的培训教育，让每个参与施工的人员在内心都对光面爆破有个明确的认识，在施工中有专人进行控制和指导，施工的结果与每个施工人员经济利益挂勾，奖惩分明，措施得力，相信在我们今后的隧道光面爆破施工中，会取得更加优异的成绩。
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