聚能水压光面爆破

聚能+水压爆破交融天下建者无疆宝坪高速***项目经理部2021/10/101Contents目录二、工法特点一、前言三、工艺原理四、施工工艺五、材料与设备六、质量控制七、安全措施八、效益分析2021/10/102一、前言随着公路、铁路、水运的发展，越来越多的线路穿越崇山峻岭，处在地形地势更为复杂、多变的山岭地区，隧道所占比例较大。隧道施工第一道工序就是掘进，隧道开挖技术的好坏直接影响开挖方量及支护混凝土用量，超、欠挖都增将加企业施工成本，施工工期。因此为了提高掘进质量，降低施工成本，我公司通过引进新技术改进爆破掘进施工工艺，通过实践取得很好的效果。2021/10/103一、前言由中交*******有限公司承包陕西省宝坪高速公路秦岭天台山特长隧道LJ-11标，位于嘉陵江源头，是全线控制性工程。全长15.5公里的秦岭天台山特长隧道的第二区段，起讫桩号K156+100～K159+285，主线全长3.185公里。其中1#通风斜井左线纵坡-40.175%，全长868.694米，右线纵坡-36.153%，全长962.706米。隧道主线位于直线段上，左、右线单线长3.185公里,其中Ⅴ级围岩237m，Ⅳ级围岩550m，Ⅲ级围岩6256.4m，斜井、隧道主线均采用有轨运输，标段合同工期58个月。聚能爆破+水压爆破方法以宝坪*****斜井施工为依托，通过深入施工工艺的研究改进和施工工艺总结，形成一整套聚能爆破+水压爆破隧道掘进工艺，聚能爆破+水压爆破效果良好，有效的控制了隧道超欠挖现象，达到光面爆破技术要求。2021/10/104宝鸡至坪坎高速公路路线图2021/10/105二、工法特点聚能爆破+水压爆破方法，即周边眼使用聚能管进行爆破，掏槽眼和辅助眼使用水压爆破。水压爆破是炮孔内交叉安装水袋与炸药、孔口用炮泥堵塞孔内安放水袋减少了炸药的使用量，炮泥堵塞孔口更好的提高了炸药效能，水袋在爆破过程形成水楔效应，更好的切割围岩，有效的控制了渣石粒径。炮眼里放置的水袋在爆炸过程中瞬间形成水雾，水雾使洞内爆破粉尘含量大大降低，起到改善作业环境，提高洞内空气质量作用。聚能爆破是周边眼采用聚能管加水袋和炮泥代替传统的炸药，其在岩体中除爆破产生的径向压应力和切向拉应力、以及聚能管爆炸生成高压气体膨胀的压力通过聚能槽切割岩石形成光面效果，爆破后隧道轮廓面平顺，炮眼保留率高，超欠挖良好。聚能管爆破与常规爆破相比，在同等地质条件下，其周边眼炮眼间距可放大至80cm（传统爆破为了提高光爆效果周边眼间距一般控制在35cm左右），炮眼数量减少约50％。传统周边眼在光面爆破时是孔内间隔装药，现场工人作业控制难度大，而聚能管由两根装药的半壁管相扣制成，其直径小于炸药直径（聚能管是将炸药均匀的布在直径22mm的聚能管里，炸药直径为35mm），安装快速简单。由此周边眼打钻量少、装药简单快速，降低了工人的作业量节约人工，并且爆破效果良好，初支喷射混凝土用量得到控制，有效的降低施工成本，提高施工效率，缩短了工序作业时间。2021/10/106（一）自行式液压二衬台车构造聚能爆破炮眼装药结构与常规光面爆破不同，其炮眼底部先装特制水袋，接着装填制作好的聚能管，炮眼上部再装填水袋，炮眼口用特制的炮泥堵塞住，最后接上起爆雷管。起爆瞬间，岩石中产生径向压应力和沿周边眼轮廓线两侧产生高集中性拉应力，拉应力大小超过岩石抗拉强度，使岩石沿周边眼轮廓线方向产生光面裂缝，应力波产生后紧跟着是聚能槽产生的高压射流、水袋产生的“水楔效应”以及爆炸产生的高温高压气体的静力作用，促使岩石裂缝进一步扩展加大，达到光面爆破效果。

掏槽眼辅助眼采用水压爆破，水压爆破其炮眼底部先装特制水袋，接着装填炸药，炮眼上部再装填水袋，炮眼口用特制的炮泥堵塞住，最后接上起爆雷管。起爆瞬间，岩石中仅产生径向压应力和切向的拉应力、以及爆炸产生的高温高压气体的静力作用，迫使岩体碎裂。

三、工艺原理2021/10/107（一）聚能管制作四、施工工艺流程及要点聚能管采用特制的半壁PVC管组成，半壁PVC管根据实际情况可长可短，半壁管内用注药枪均匀装填乳化炸药，乳化炸药装填完成后在半壁管内装入传爆线，再用塑料扣板半壁管封住，套上塑料橡圈。2021/10/108（二）水袋、炮泥制作四、施工工艺流程及要点水袋采用尼绒制成，直径35mm、长20cm，水袋装满水后坚实挺拔，水袋内没有气体。炮泥采用黏土、砂、水根据现场实际情况调整配合比，拌和好后放入炮泥机，制成长约20cm，并且软硬适中，易封堵炮眼口2021/10/109（三）周边眼聚能能管爆破及掏槽眼和辅助眼装药结构四、施工工艺流程及要点

我项目隧道开挖在改换爆破掘进工艺之前运用常规光面爆破掘进工艺施工，周边眼间距为35cm～45cm，打眼45个左右；辅助眼和掏槽眼满填装药，打眼86个左右，孔深均为3.2m。采用聚能爆破+水压爆破爆破工艺后，周边眼间距扩大至80cm左右，打眼24个，采用聚能爆破工艺；辅助眼和掏槽眼中间间隔装水袋，打眼86个左右，炮眼口均用炮泥堵塞。

周边炮眼采用聚能爆破，间距按80cm布设，炮眼直接安装一节制作好的长约3m聚能管，周边炮眼口用炮泥堵塞，炮泥装填后要进行捣实。周边炮眼装药结构如，聚能管安装过程中应将聚能槽方向与隧道轮廓线平行。2021/10/1010（三）周边眼聚能能管爆破及掏槽眼和辅助眼装药结构四、施工工艺流程及要点2021/10/1011（三）周边眼聚能能管爆破及掏槽眼和辅助眼装药结构四、施工工艺流程及要点2021/10/1012（三）周边眼聚能能管爆破及掏槽眼和辅助眼装药结构四、施工工艺流程及要点

掏槽眼和辅助眼炮眼采用水压爆破，其底部先装一节水袋，接着装填2.4m炸药，随后再装填两节水袋，炮眼口用炮泥装填，用木棒振捣密实，其装药结构如图，导爆管安装好后进行起爆。2021/10/1013五、材料与设备序号设备名称规格数量价格(元)备注1水袋机KPS-601台6500.02炮泥机PNJ-160A1台4500.0

3空压机MB550-1A1台6000.0

4合计17000.02021/10/1014六、质量控制本工法质量标准执行《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）。掌子面打眼严格按照测量放样点，打钻时按照《公路隧道施工技术规范》（JTG-F60-2009）施工，炮眼深度控制在2.5m～3.5m左右，聚能管装药要专人操作，使聚能槽方向与隧道轮廓平行。炮泥堵塞炮眼口后，多加振捣，使炮泥填满炮眼口。聚能管装药时要均匀装填。2021/10/1015七、安全措施1、乳化炸药和导爆管是国家严格管控的爆破器材，因此运输必须配备专用炸药运输车。2、炸药存放设有专用场地，派专人看守管理，并配备警犬。3、聚能管制作现场安装监控，乳化炸药、聚能管领取必须进行现场技术人员核对，项目领导审批。且聚能管制作房不允许放置雷管及导爆索。4、聚能管、导爆管分隔存放，在掌子面进行现场组装。2021/10/1016八、效益分析工程进度方面

聚能管光面爆破，周边炮眼间距增大1倍，炮眼数量减少50％，打钻所用时间缩短，节省工人作业量，工程进度明显提高，保证了施工节点的实现。施工成本方面

周边炮眼数量减少50％，打钻工人由原来的16人减少到14人，每循环开挖用工量减少12.5％，大大降低施工成本。辅助眼及掏槽眼使用的水压爆破后，炮眼中一部分炸药被水袋和炮泥代替。每个炮眼平均装三个水袋和一根炮泥，单孔节约药卷总长0.8m，根据改换掘进工艺前每延米炮眼用药量0.94Kg，掏槽眼和辅助眼共86个，改用聚能爆破+水压爆破方法后，按水袋和炮泥部分顶替炸药计算，每循环节约64.7Kg炸药。经初步统计，本项目正洞主洞单向3.185km,双向6.37km，左右斜井运用聚能爆破+水压爆破方法施工长1.54km，每循环按3m