电气化铁路复线爆破施工技术研究

提  要：就既有电气化铁路旁控制制爆破施工进行了总结，分析了在不同岩石状态下的控爆方案，提出了保障既有线行车安全的具体措施。为今后的类似施工提供参考。

关键词：电气化，铁路，爆破，研究

l  引言

    在既有电气化铁路旁增建二线遇到的困难是多种多样的，特别是爆破施工更是危及运营和行车安全。在电气化既有线附近进行第二线爆破施工，最大技术难题是如何控制爆破飞石和控制碴堆的坍落位置，既要防止飞石击打接触网和磁瓶，又要防止爆碴滚落时损坏既有轨道和信号设备，中断行车。特别是一次起爆药量较大的爆破，如果未能控制好爆破碴的堆积成型，也极容易造成行车安全事故。电气化铁路复线控制爆破施工技术研究的主要内容包括：控制飞石方向和距离，防止爆破飞石击打既有线设施；控制爆破规模，防止因爆破振动而产生边坡坍方；控制起爆时间，充分利用列车行车间隔时间放炮；控制爆碴堆积部位，防止爆碴堵塞既有线而影响行车等。

2  宝成复线几个典型工点爆破技术条

  件

  宝成复线罗妙真控爆工点岩质为钙质胶结砾岩，最大开挖高度为23．5 m，边坡坡度1：0．1，紧临既有线，总开挖方量达1．3万m3。增建二线与既有线间距5m，既有线上有接触网，下有通讯电缆、轨道。

    响水河工点为灰岩，高12 m，紧邻既有线，其岩层倾角约为65。，倾向既有线外侧，总方量1．2万m3，开挖体内侧为既有线，外侧靠河，靠河方向无任何建筑物。

    尹家山隧道出口工点，岩质为灰岩，层间充填有黄泥，最大开挖高度为18 m，开挖厚度由0．5～10 m不等，系路堑拓宽开挖，开挖体坡脚距既有线碴脚4～5m o

3控爆施工方案的制定

    施工方案的选取应考虑地形地质条件、人员机械的配套情况，充分考虑各工点的有利与不利因素，分别制定方案，做到既确保安全，又有较高的工效。

3．1  利用岩性的有利条件进行控爆施工。通常坚硬岩石的飞石要打得远一些；也容易出现大块石。而对于中硬以下的岩石，其飞石的控制相对要容易些，也不会出现太多的大块，即使有部分爆碴落入既有线，由于块度较小，不会对线路设施产生破坏，清理也较为容易。在制定控爆方案时，利用罗妙真工点砾岩爆后不易出现大块的有利条件，采用纵向和横向台阶预留隔墙方法进行开挖，即纵向和横向分台阶布孔、装药、施爆分层分段的施工，靠既有线预留2 m左右的隔墙，隔墙起到隔开爆破工点和行车线的作用。垂直布孔，最小抵抗线背离或侧向既有线、控制好用药量。隔墙处理采用靠既有线侧松动爆破，另一侧为抛掷爆破方法，然后用风镐人工破碎己被松动的岩石，如图1。

3．2利用岩石产状的有利条件进行控爆施工。在制定控爆方案之前，详细调查岩体的走向、倾角、倾向等产状要素是非常必要的，充分利用有利的地质条件，克服不利因素制定爆破方案。

    响水河工点即利用其岩层倾向河侧的条件，采用打水平孔进行崩坍爆破，炮口方向朝向河侧，既有线侧边坡不设立防护排架。虽然爆破时采用过量装药，但飞石打向河里，对既有线不形成威胁，既安全又经济。如图2。

3．3利用有利的地形条件进行控爆。尹家山隧道出口工点与既有线4～5 m宽的空地，爆破以后的落石不易滚到既有线，利用此有利条件，较容易地架立直立式防护排架，防止个别飞石击打既有线设施，从而降低爆破的破坏程度。爆破设计采用纵向台阶法施工，垂直打4施工方法及爆破参数的选择（见表1）孔，当开挖体厚度小于4 m时，采用横向台阶法开挖，其最小抵抗线方向指向铁路。爆碴滚落在坡脚空地，既确保了施工和运营安全，又加快了施工速度。由于场地宽敞有利，架设防护排架的费用较低，架设时也不影响行车。在有排架保护的条件下，耗药量有所增加，爆破块度较为理想。如图3。

3．4  人力改变最小抵抗线方向进行控爆。某些工点由于所处环境特殊，按普通方法进行爆破，其最小抵抗线方向必定指向被保护的建筑物，架设防护排架费用较高，或根本无条件架立。这时可采用小炮爆破修改工作面的走向，使最小抵抗线方向背离既有线设施。马鞍塘工点由于靠开挖侧挂有一根回流线，无法架设防护排架，采用此法进行施工，获得了较为理想的效果。装药结构：单层装药，非电秒雷管起爆：防护措施：炮孔覆盖土包，其上再加压竹排。如图4。

4．3．2定向倾倒法

对于产状有利的岩体，可采用定向倾倒方法拆除。一般先把隔墙切成每段3～5 m长、高2～3 m，在其下部打2～3排水孔，将下部炸开一个缺口，利用岩体自身重量使其倾倒。具体参数如下：孔深：L=0．7 B，B为隔墙厚度，一般B=2．0 m；孔间距：E=0．3～0．4m；排距：b=o．4～0．5 m；单孔药量：孔底为90 g，孔中为180 g；装药结构：双层装药（采用毫秒雷管）。如图5

4．3．3一侧抛掷另一侧松动方法

    对于中硬以下岩石，可采用一侧抛掷另一侧松动方法拆除隔墙。这时主要是控制好两侧抵抗线的比值，正确选取好药量。在钙质胶结砾岩爆破中采用如下参数：隔墙厚度：B=2．0 m；松动侧抵抗线：W松=1．2 m；抛掷侧抵抗线：W抛=0．8 m；孔深：L=1．5 m；孔间距E=1．0 m；单孔药量；Q=KEWL，其中K=0．3～0．5kg／m3。如图6。

4．4施爆时间及引爆方法

4．4．1利用行车封锁时间放炮

    在施工时孔内装非电雷管，孔外用火雷管起爆。利用每天封锁时间爆破（约45 min）；既确保了施工安全；又满足了施工需要。

4．4．2利用行车间隔放炮

    施工段内最大行车密度约为7 min通过一趟火车，这样就不能用火雷管起爆了。采用了击发笔——非电起爆系统起爆很适用。

5  防护措施和爆破效果

5．1  对于既有电气化铁路旁进行爆破施工，边坡高陡、石质较坚硬、一般方法难以防护的爆破工点，采用木材等绝缘材料制作的靠壁式排架，是一种行之有效的防护措施，可在今后的施工中推广应用。但由于木材的强度、刚度有限，在靠近排架处必须严格控制爆破药量和破碎块度，避免冲、撞击排架。

5．2  对爆区进行覆盖防护是防止飞石危害一种有效措施。如土包、竹架、柔性材料等。

5．3  专门组织抢险队，在出现意外飞石和爆碴浸入既有线的情况时，快速清除爆碴飞石保证行车畅通。

5．4经宝成复线几十万m3石方开挖的实践证明，控制爆破方案及措施行之有效，未发生危及行车安全的重大、大事故，保证了铁路畅通，可为今后类似施工提供参考和借鉴。