本發(fā)明涉及一種建筑施工方法,具體說(shuō)的是一種主要用于地形條件復(fù)雜、爆破區(qū)與構(gòu)筑物或車輛行人距離較近(一般小于35m)、切方開挖高度為20-60m,切方陡壁坡度≤90度、陡壁高度≤130m以及高切方施工位于隧道的進(jìn)出口的山區(qū)國(guó)道垂直高邊坡爆破切方施工工法。
背景技術(shù):
高邊坡爆破切方技術(shù)目前在國(guó)內(nèi)外建筑行業(yè)已得到了廣泛的應(yīng)用,但對(duì)于在特殊地質(zhì)條件下的高邊坡爆破施工還是一個(gè)不斷創(chuàng)新和完善的課題,我國(guó)目前建設(shè)開發(fā)正在由沿海、發(fā)達(dá)城市向二線、三線及僻遠(yuǎn)山區(qū)輻射,而對(duì)于這種在地質(zhì)復(fù)雜、垂直高邊坡、下方國(guó)道行人車輛通行繁雜條件下的高邊坡爆破切方提出了非常高的要求,同時(shí)在今后的工程建設(shè)中也會(huì)越來(lái)越多見。
由于施工環(huán)境交通運(yùn)輸條件、施工場(chǎng)地、地質(zhì)條件等非常復(fù)雜,安全隱患極大,為了解決上述難題,保證施工工程的安全、進(jìn)度與質(zhì)量,在施工中制定了一套動(dòng)靜態(tài)結(jié)合的綜合性爆破施工技術(shù),并輔以監(jiān)控量測(cè)的控制措施以減少對(duì)周邊構(gòu)筑物的爆破影響,建立完善的安全防護(hù)設(shè)計(jì)體系保障國(guó)道行車安全,采用豎井出渣等技術(shù)較好地解決了路險(xiǎn)、山陡、爆破源距離國(guó)道車輛、人群極近等難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于:提供一種步驟簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高且施工效率高的山區(qū)國(guó)道垂直高邊坡爆破切方施工工法。
本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):山區(qū)國(guó)道垂直高邊坡爆破切方施工工法,其特征在于包括以下步驟:
a、建立安全防護(hù)體系,包括主動(dòng)防護(hù)體系的建立和被動(dòng)防御體系的建立;
b、進(jìn)行高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破、高切方邊坡中間部分松動(dòng)爆破以及高切方陡壁部位靜態(tài)破碎;
c、施工過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),包括測(cè)斜孔的讀數(shù)及分析、多點(diǎn)位移計(jì)安裝和數(shù)據(jù)測(cè)讀、坡面裂縫變形監(jiān)測(cè)、高邊坡坡頂收斂變形監(jiān)測(cè)以及爆破監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析;
d、爆破碎料豎井出渣。
所述的步驟b中進(jìn)行高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破時(shí)采用直徑為100mm的潛孔鉆鉆孔,炸藥采用直徑為32mm的乳化炸藥或硝銨炸藥。
步驟b中進(jìn)行高切方邊坡中間部分松動(dòng)爆破時(shí),爆破孔的鉆孔直徑為90mm,炸藥的直徑為70mm。
所述的步驟a中主動(dòng)防護(hù)體系的建立包括依次進(jìn)行的破面清理、施工放樣、錨桿施工以及主動(dòng)網(wǎng)掛網(wǎng)施工步驟。
所述的步驟a中被動(dòng)防御體系的建立包括依次進(jìn)行的錨桿機(jī)基座定位、基坑開挖與砼灌注、基座及錨桿安裝、鋼柱及拉錨繩安裝、支撐繩安裝與張拉、環(huán)形網(wǎng)的鋪掛與連接、格柵網(wǎng)的鋪掛以及被動(dòng)網(wǎng)張拉校正步驟。
所述的高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破和高切方邊坡中間部分松動(dòng)爆破的炸藥安裝結(jié)構(gòu)包括爆炸孔、炸藥塊、導(dǎo)爆索以及設(shè)置在爆炸孔中的炸藥塊固定裝置,所述的炸藥快依次固定在炸藥固定裝置上,所述的導(dǎo)爆索將所有炸藥塊連接,在爆炸孔的端部設(shè)置有填塞。
每塊所述的炸藥塊的份量沿爆炸孔從內(nèi)到外依次變小,且均勻間隔布置。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(1)本發(fā)明的山區(qū)國(guó)道垂直高邊坡爆破切方施工工法,通過(guò)建立安全防護(hù)體系、進(jìn)行高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破、施工過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及爆破碎料豎井出渣等步驟,不僅步驟簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高,而且施工效率高。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的山區(qū)國(guó)道垂直高邊坡爆破切方施工工法的炸藥填埋的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的山區(qū)國(guó)道垂直高邊坡爆破切方施工工法的高邊坡坡頂收斂變形監(jiān)測(cè)的多點(diǎn)位移計(jì)的監(jiān)測(cè)曲線圖;
圖3為本發(fā)明的山區(qū)國(guó)道垂直高邊坡爆破切方施工工法的高邊坡坡頂裂縫計(jì)監(jiān)測(cè)曲線圖;
圖中,1—爆炸孔,2—炸藥塊,3—填塞,4—導(dǎo)爆索,5—炸藥塊固定裝置。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例1:
如圖1所示,本發(fā)明的山區(qū)國(guó)道垂直高邊坡爆破切方施工工法,其特征在于包括以下步驟:
a、建立安全防護(hù)體系,包括主動(dòng)防護(hù)體系的建立和被動(dòng)防御體系的建立;
b、進(jìn)行高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破、高切方邊坡中間部分松動(dòng)爆破以及高切方陡壁部位靜態(tài)破碎;
c、施工過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),包括測(cè)斜孔的讀數(shù)及分析、多點(diǎn)位移計(jì)安裝和數(shù)據(jù)測(cè)讀、坡面裂縫變形監(jiān)測(cè)、高邊坡坡頂收斂變形監(jiān)測(cè)以及爆破監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析;
d、爆破碎料豎井出渣。
本發(fā)明的山區(qū)國(guó)道垂直高邊坡爆破切方施工工法,通過(guò)建立安全防護(hù)體系、進(jìn)行高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破、施工過(guò)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)以及爆破碎料豎井出渣等步驟,不僅步驟簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高,而且施工效率高。
值得注意的是,采用帶錨墊板的預(yù)應(yīng)力錨桿將專用高強(qiáng)度格柵張緊固定覆蓋于邊坡上,適用于具有溜塌、崩塌、淺層滑動(dòng)、風(fēng)化剝落、危巖落石等潛在地質(zhì)災(zāi)害的土質(zhì)或巖石邊坡加固和防護(hù)。
實(shí)施例2:
作為優(yōu)選的,所述的步驟b中進(jìn)行高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破時(shí)采用直徑為100mm的潛孔鉆鉆孔,炸藥采用直徑為32mm的乳化炸藥或硝銨炸藥。不耦合系數(shù)略大于三,具有較好的爆破效果的同時(shí)對(duì)破面的損傷降低,減小了危險(xiǎn)性,提高了安全系數(shù)。
實(shí)施例3:
作為優(yōu)選的,步驟b中進(jìn)行高切方邊坡中間部分松動(dòng)爆破時(shí),爆破孔的鉆孔直徑為90mm,炸藥的直徑為70mm。
實(shí)施例4:
作為優(yōu)選的,所述的步驟a中主動(dòng)防護(hù)體系的建立包括依次進(jìn)行的破面清理、施工放樣、錨桿施工以及主動(dòng)網(wǎng)掛網(wǎng)施工步驟。
實(shí)施例5:
作為優(yōu)選的,所述的步驟a中被動(dòng)防御體系的建立包括依次進(jìn)行的錨桿機(jī)基座定位、基坑開挖與砼灌注、基座及錨桿安裝、鋼柱及拉錨繩安裝、支撐繩安裝與張拉、環(huán)形網(wǎng)的鋪掛與連接、格柵網(wǎng)的鋪掛以及被動(dòng)網(wǎng)張拉校正步驟。
實(shí)施例6:
作為優(yōu)選的,所述的高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破和高切方邊坡中間部分松動(dòng)爆破的炸藥安裝結(jié)構(gòu)包括爆炸孔1、炸藥塊2、導(dǎo)爆索4以及設(shè)置在爆炸孔1中的炸藥塊固定裝置5,所述的炸藥快2依次固定在炸藥固定裝置5上,所述的導(dǎo)爆索4將所有炸藥塊2連接,在爆炸孔1的端部設(shè)置有填塞3。
實(shí)施例7:
作為優(yōu)選的,每塊所述的炸藥塊2的份量沿爆炸孔1從內(nèi)到外依次變小,且均勻間隔布置。
實(shí)施例8:
作為一種優(yōu)選的實(shí)施例,首先建立包括主動(dòng)防護(hù)體系和被動(dòng)防護(hù)體系的安全防護(hù)體系,解決爆破施工中飛落石對(duì)周邊公路等產(chǎn)生的安全威脅,提高了安全系數(shù)。在垂直陡坡部分增設(shè)SNS主動(dòng)防護(hù)網(wǎng),即以鋼絲繩網(wǎng)為主的各類柔性網(wǎng)覆蓋包裹在所需防護(hù)斜坡或巖石上,以限制坡面巖石土體的風(fēng)化剝落或破壞以及危巖崩塌(加固作用),或?qū)⒙涫刂朴谝欢ǚ秶鷥?nèi)運(yùn)動(dòng)(圍護(hù)作用),施工中爆破振動(dòng)或靜態(tài)爆破施工機(jī)械挖除時(shí)散落的巖石可以被包裹其中采用人工邊降坡邊清除。在陡壁下方增設(shè)SNS被動(dòng)防護(hù)網(wǎng),由鋼絲繩網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)(需攔截小塊落石時(shí)附加一層鐵絲格柵)、固定系統(tǒng)(錨桿、拉錨繩、基座和支撐繩)、減壓環(huán)和鋼柱四個(gè)主要部分構(gòu)成。鋼柱和鋼絲繩網(wǎng)連接組合構(gòu)成一個(gè)整體,對(duì)所防護(hù)的區(qū)域形成面防護(hù),從而阻止或緩沖上部高切方飛或滾落的巖石對(duì)下方公路產(chǎn)成安全威脅,起到被動(dòng)防護(hù)的作用。
利用現(xiàn)有地形,在創(chuàng)造工作面的前提下,按高切方分級(jí)爆破分級(jí)增設(shè)鋼管竹排防護(hù),在爆破過(guò)程中對(duì)靠近陡壁部位的巖體起到主動(dòng)防護(hù)的作用。對(duì)于高切方落差大較大的情況,為了防止SNS被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)不能承包太大的沖力而使巖體從網(wǎng)格中沖出或被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)不能涵蓋住飛石的飛落范圍,在公路兩側(cè)增設(shè)一道采用鋼管、防水板、竹排、工字鋼斜撐等組成的剛性被動(dòng)防護(hù)體系,能夠確保車輛及行人的安全。
進(jìn)行高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破、高切方邊坡中間部分松動(dòng)爆破以及高切方陡壁部位靜態(tài)破碎時(shí),不耦合系數(shù)一般不小于三,為施工方便選取直徑為100mm的潛孔鉆,炸藥采用直徑為32mm的乳化或硝銨炸藥。所述的高切方邊坡周邊預(yù)裂爆破與光面爆破和高切方邊坡中間部分松動(dòng)爆破的炸藥安裝結(jié)構(gòu)包括爆炸孔1、炸藥塊2、導(dǎo)爆索4以及設(shè)置在爆炸孔1中的炸藥塊固定裝置5,所述的炸藥快2依次固定在炸藥固定裝置5上,所述的導(dǎo)爆索4將所有炸藥塊2連接,在爆炸孔1的端部設(shè)置有填塞3,每塊所述的炸藥塊2的份量沿爆炸孔1從內(nèi)到外依次變小,且均勻間隔布置。炸藥塊2填裝好后,在爆炸孔1端部設(shè)置填塞3先用紙團(tuán)等松軟的物質(zhì)覆蓋,然后再填干砂等松散材料,密實(shí)填好,以防止炸藥氣體沖出,影響預(yù)裂效果。
由于坡面凸凹不平,采用動(dòng)態(tài)爆破施工根本無(wú)法控制落石,因此采用靜態(tài)破碎法進(jìn)行施工。首先根據(jù)被破碎處的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀和破碎要求等因素設(shè)計(jì)孔徑、孔距、孔深等;然后按施工環(huán)境溫度選擇合適的靜態(tài)破碎劑型號(hào);攪拌時(shí)按破碎劑重量比為28%~35%的水倒入容器中,然后加入靜態(tài)破碎劑,用機(jī)械或戴橡膠手套的手?jǐn)嚢璩删哂辛鲃?dòng)性的均勻漿體。填孔之前必須將孔清理干凈,不得有水和雜物。充填作業(yè)可以采用直接灌入或用灰漿壓入孔內(nèi)。灌孔藥劑必須密實(shí),不必堵塞孔口。水平或傾斜要用干稠的膠泥狀靜態(tài)破碎劑搓成條塞入孔中并搗實(shí)。攪拌后的靜態(tài)破碎劑漿體必須在10分鐘內(nèi)充填在孔內(nèi),否則,流動(dòng)性及破碎效果降低。灌漿時(shí)到裂紋發(fā)生前,施工員必須戴防護(hù)眼鏡并不得對(duì)孔直視,以防萬(wàn)一發(fā)生噴漿傷害眼晴,碰到皮膚或眼睛要立即用水沖洗,到醫(yī)院就醫(yī)。值得注意的是,在進(jìn)行靜態(tài)爆破施工時(shí),鉆孔的深度應(yīng)根據(jù)巖層發(fā)育的部位及厚度確定,以便于靜態(tài)破碎劑膨脹后能夠在節(jié)理或巖層走向部位順利解體,便于挖掘器械將解體的巖石進(jìn)行裝運(yùn)或移除。
需要說(shuō)明的是,靜態(tài)破碎劑是一種粉狀高效能安全破碎材料,用以安全拆除混凝土建筑和開采切割各類巖石。用水將靜態(tài)破碎劑(HSCA)調(diào)成漿體灌入巖石或混凝土鉆孔中,經(jīng)3~8小時(shí)即可在無(wú)振動(dòng)、無(wú)噪聲、無(wú)飛石、無(wú)有害氣體的情況下進(jìn)行破碎或切割作業(yè)。這種方法可以有效地杜絕飛石,并且操作較方便,可以有效地保證下方山區(qū)國(guó)道的安全。
在施工過(guò)程中,為提高安全系數(shù),需要進(jìn)行各種數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè),包括測(cè)斜孔的讀數(shù)及分析、多點(diǎn)位移計(jì)安裝和數(shù)據(jù)測(cè)讀、坡面裂縫變形監(jiān)測(cè)、高邊坡坡頂收斂變形監(jiān)測(cè)以及爆破監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)分析。對(duì)坡頭隧道進(jìn)口高邊坡測(cè)斜孔,進(jìn)行多次讀數(shù),通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明水平位移值不大,邊坡沒有呈現(xiàn)向坡外的持續(xù)變形。多點(diǎn)位移計(jì)安裝和數(shù)據(jù)測(cè)讀時(shí),對(duì)坡頭道進(jìn)口高切方上方塔基與高切方上部巖體(下部為坡頭隧道)的多點(diǎn)位移計(jì)M3,共計(jì)進(jìn)行了八次測(cè)讀,測(cè)讀部分結(jié)果如圖2示。通過(guò)測(cè)讀的曲線可知圍巖不同部位不同深度測(cè)點(diǎn)的變形均較小,不超過(guò)0.25mm。坡面裂縫變形監(jiān)測(cè)時(shí)為了對(duì)邊坡裂縫兩側(cè)巖體的相對(duì)變形進(jìn)行監(jiān)測(cè),在高邊坡頂部安裝了三支裂縫計(jì),測(cè)讀結(jié)果見圖3。
爆破施工完成后進(jìn)行爆破碎料豎井出渣,高邊坡處于復(fù)雜環(huán)境、周邊有隧道、國(guó)道等,要求不得對(duì)高邊坡邊、仰坡進(jìn)行擾動(dòng),因此施工過(guò)程中開挖至原地面下5m以后采用常規(guī)方法根本無(wú)法出渣,所以采用塔吊將切方下面的土石方提升至仰坡平臺(tái)部位采用運(yùn)輸車輛運(yùn)走與豎井開挖從中導(dǎo)洞運(yùn)輸?shù)氖┕し桨?,但通過(guò)經(jīng)濟(jì)適用性及施工進(jìn)度的可行性比較,采用豎井出渣的方案較經(jīng)濟(jì)且施工速度快,提高了效率,保證了安全。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。