东庄水利枢纽地下洞室聚能管光面爆破实施

东庄水利枢纽地下洞室聚能管光面爆破实施

陈升岗  黄正财

中国水利水电第十四工程局有限公司，云南 昆明

【摘 要】为提高地下洞室开挖质量，有效提高施工进度，本文结合东庄水利枢纽工程，提出了一种聚能管光面爆破的实施方案。在实际工程中聚能药包具有、体积小、效果好、作用迅速、减少施工人员、减轻作业人员的劳动强度等优点。聚能管光面爆破在地下洞室、隧道开挖等领域得到了广泛运用。运用这种爆破方式能够有效提高地下洞室开挖施工进度，达到节约施工工期，降低施工成本的目的。

【关键词】地下洞室；聚能管；光面爆破；现场施工

1 概述

本项目为地下洞室开挖工程，包括引水系统、岸边排沙洞、左岸供水洞、地下厂房、尾水系统、电缆兼交通及通风竖井、出线场、地下厂房排水系统、施工支洞工程，封堵工程，金属结构设备安装，机电设备及埋件安装，钢结构的制作和安装，交通工程排水设施，施工期监测及永久监测配合工程等。本篇论文针对地下洞室开挖施工研究主要包括以下几个方面：地下洞室开挖聚能管光面爆破技术实施，提高施工进度，有效节约施工成本。

2 具体实施方案

2.1爆破洞室概况

电缆兼交通及通风竖井位于尾水闸室右侧，做为连接地下厂房和出线场的竖直通道，电梯顶部高程为799.50m，通过上部平洞与出线场799.00m衔接，底部高程为590.00m，通过下部平洞与副厂房589.44m、主变洞589.44m衔接。在605.50m高程设置水平排风排水洞与副厂房605.25m、主变洞597.78m衔接，在619.00m高程设置水平交通洞与尾水闸室618.50m衔接。断面为圆形，竖井直径为11.5m。

2.2实施准备

2.2.1施工组织

成立爆破指挥部，全面指挥和统筹安排爆破工程的各项工作。指挥部设指挥长1人，副指挥长2人；指挥长负责指挥部的全面工作并对副指挥长工作进行分工；指挥部设置技术组、施工组、起爆组、物资供应组、排险组和后勤组等。指挥部和各职能组的每个成员，都分工明确，职责清楚，各尽其责。

2.2.2爆破设计

由设计施工组负责主洞室爆破设计，爆破设计原则上经济合理，在保证爆破效果的前提下，尽可能做到投资少，开挖工程量大，进度快，成本低。根据洞室修建和开挖整体要求及前期地质勘探围岩情况，结合所使用爆破器材性能，确定合理的爆破方案。

电缆竖井设计周边孔间距0.7cm，最小抵抗线60cm，孔深3m，单孔装药量0.9kg，间隔20cm装药，单节0.15kg，堵塞长度0.7m。

电缆竖井爆破设计图

2.2.3施工现场清理与准备

施工用爆破器材由民爆公司运输至施工现场、施工用聚能管材料及药包现场制作场所安排及其安全保卫措施；施工现场安全警戒岗哨、避炮防护设施与工地警卫值班设施布置。

2.3 聚能管爆破实施

2.3.1放样

结合钻爆设计炮眼布置图，测量工作人员使用全站仪精确放样出每个炮孔位置，并在掌子面上用红油漆标记出每个炮孔的位置。

2.3.2钻孔

采用开挖台车、气腿式凿岩机造孔，在钻孔过程中保持钻杆轴线与地下洞室轴线平行，按照红油漆标记出的炮孔位置正确钻孔，先使用短钻杆进行定位，再使用长钻杆进行加深，重点控制掏槽眼与周边眼的钻眼精度控制在5cm以内。

2.3.4清孔与验收

在钻孔完成后进行清孔及验收检查，具体为将风管通入炮眼孔底实施清孔，借助风压将孔底的石渣和积水吹出炮孔外。装药前对各个炮孔进行测量验收，重点检查周边孔间距在设计偏差范围内，钻孔方向偏差不大于2°，孔深偏差不大于5cm，炮孔内应通水清洗干净，孔内无残渣、积水，钻孔数量符合设计要求。

2.3.5聚能管药包制作

将药卷按照爆破设计切割分段，每段0.15kg，在聚能管底部装一节药卷，其余每隔20cm装一节，药卷安装于聚能管凹槽内，采用电工胶带绑扎牢固。每个聚能药包连接一发起爆雷管，聚能管药包制作基本组装完成。为防止聚能管装置在填装过程中发生转动，确保聚能槽始终对准隧道开挖轮廓面，需进一步在聚能管装置的两端套上塑料套圈。

聚能管药包制作

2.3.6联网起爆

装药完成后由专业爆破人员进行爆破网络连接及起爆。

2.3.7爆后检查

爆破后，掌子面要加强通风，对爆破效果进行检查，及时调整爆破参数。结合每循环爆破后实际效果，分析产生原因整钻爆参数，提高地下洞室开挖成型质量。根据围岩节理裂隙发育、岩性强度情况，调整孔距、药量，尤其是周边眼的相关参数；结合爆破后石块的大小调整相应的参数，若石块偏小，说明炮孔布置过密，若石块偏大则说明炮眼过疏，单孔用药量偏大；结合爆破振速监测，调整同段起爆最大药量及雷管段别；根据掌子面凹凸情况调整钻孔深度，确保爆破眼底基本处在同一平面上。

3 与传统爆破对比优势

常规光面爆破光爆炮眼间距较小，而聚能光面爆破炮眼间距较大，显著减少光爆炮眼数量，从而缩短钻眼时间，大大提高经济效益。

聚能管光面爆破不仅使地下洞室开挖轮廓更加平整顺齐，减小围岩扰动，保证围岩的自承稳定能力，并使超欠挖得到有效控制，减少了混凝土喷浆量。

聚能管光面爆破较常规光面爆破的每循环进尺能力有所提升，可减少施工工期，提高经济效益。

4 总结

综上所述，地下洞室聚能管光面爆破实施方案具有可行性，地下洞室开挖实施聚能管光面爆破技术，在地下洞室开挖中能有效地提高施工质量，并且加快施工进度，为后续施工提供保障。

由于地下洞室开挖为东庄水利枢纽工程的主要工程，地下洞室开挖作为整个项目的关键工程，影响着整个项目的质量与进度，因此选择合理的光面爆破技术对地下洞室开挖进度的控制意义重大。因此选择合理的聚能管爆破技术进行地下洞室开挖，契合施工要求。

参考文献

[1] 张龙涛.聚能光面爆破技术研究[J].技术与市场,2020,27(07):95-96.

[2]宇广鑫,张瑞.岩石巷道聚能管定向光面爆破技术应用[J].化学工程与装备,2020,No.280(05):191-192.

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