CN105241320A - 一种景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，包括以下步骤：在峡谷爆破部位下方的坡面和沟谷设置栏栅防护；河面上方设置防护棚；隧道出口设置防护通道；爆破大桥桥基基坑顶面平台以上呈斜锥体的边坡部分，边坡部分从上到下分为第一爆破区和第二爆破区，第一爆破区和第二爆破区进行从上向下分层爆破，爆破后清渣获得大桥桥基基坑顶面平台；在大桥桥基基坑顶面平台上进行深基坑基础石方分层爆破开挖，爆破时采用覆盖材料覆盖在爆破部位的岩体上，每层爆破出渣后，在坑壁上设置支护，挖至设计标高后完成施工。本发明设计建立立体多元的防护体系，避免了爆破施工过程对景区产生的任何影响，提出了变被动防护为主动保护的新思路。

Description

一种景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法

技术领域

本发明用于桥梁施工技术领域，特别是涉及一种景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法。

背景技术

在跨越大峡谷的桥梁施工中，大桥主跨跨越大峡谷漂流区，两侧均为高陡峭壁，呈倒“V”型状山脊，岩土分布主要有膨胀性红粘土、碎石土、白云质灰岩并间杂砂页岩层，岩体岩溶弱发育，山体表面植被茂盛。大峡谷景区为国家4A级景区，漂流旺季漂流人员每天达1000人次以上，大桥主桥施工时需跨越景区核心区，区域内主要有漂流河道、峭壁栈道、停车场、码头、公共卫生间、人行隧道等。爆破区位于距河面上170m高的峡谷两侧陡坡上，受爆破辐射影响最大的是景区内的漂流河道、人行隧道口及峭壁栈道上通过的游客，码头、停车场及公共卫生间距离较远，相对安全。

跨越大峡谷的桥梁施工的难点在于：

1）施工爆破区位于峡谷两侧陡坡上，施工场地狭小，下方为国家重点旅游区，所以不允许使用较大规模的爆破施工；

2）施工安全防护设立在陡坡及河面上方，施工条件艰苦，劳动强度大，且防护类型多、范围广，呈立体多元防护体系，施工安全、质量要求高；

3）爆破区所在的4A景区植被茂盛，周边为重点保护生态区，保护生态环境不受损坏是本次爆破控制的难点之一；

4）由于大桥所处位置的特殊性，需跨越漂流区，桥基爆破作业期正处于旅游高峰期，景区游客较多，确保桥基爆破开挖施工时的各方面的安全是本工程最大的重难点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，可避免爆破施工时产生飞石及滚石，防止飞石及滚石给景区内的人员及建筑物造成安全伤害，同时保护生态环境不受损坏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，包括以下步骤：

S10.在峡谷爆破部位下方的坡面和沟谷设置可阻挡爆破时产生的滚石的栏栅防护；在峡谷爆破部位下方的河面上方设置可承接爆破时产生的滚石的防护棚；在峡谷爆破部位下方的隧道出口设置可承接爆破时产生的滚石的防护通道；

S20.爆破大桥桥基基坑顶面平台以上呈斜锥体的边坡部分，边坡部分从上到下分为第一爆破区和第二爆破区，第一爆破区和第二爆破区进行从上向下分层爆破，爆破时采用覆盖材料覆盖在爆破部位的岩体上，爆破后清渣获得大桥桥基基坑顶面平台；

S30.在大桥桥基基坑顶面平台上进行深基坑基础石方分层爆破开挖，爆破时采用覆盖材料覆盖在爆破部位的岩体上，每层爆破出渣后，在坑壁上设置支护，挖至设计标高后完成施工。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述栏栅防护包括混凝土基础、埋入混凝土基础内并向上撑起的工字钢、横向焊接在所述工字钢上的角钢、覆盖在所述工字钢和角钢上的第一钢筋网以及铺设在所述第一钢筋网前侧的竹胶板，所述混凝土基础上设有若干排水孔。

进一步作为本发明技术方案的改进，峡谷爆破部位下方的河面两侧岩壁上均设有若干第一锚杆，各所述第一锚杆均具有伸出岩壁的端头，各第一锚杆的端头弯曲形成挂钩，河面两侧岩壁上的挂钩间依次张拉横向承重索，横向承重索的顶部铺设防护板，所述横向承重索上在防护板的下方设有若干纵向承重索，所述纵向承重索通过十字扣件或钢丝固定连接在横向承重索上，所述防护板在漂流河道水面上方形成防护棚，所述防护板包括第一钢板和铺设在第一钢板上侧的第一橡胶垫，所述第一钢板和第一橡胶垫采用钻孔穿钢丝绑扎在所述横向承重索或纵向承重索上。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述防护通道包括沿隧道出口通道两旁设置的若干钢管，钢管的底部设置埋入地面内的防撞墩，防撞墩的顶面预埋与所述钢管连接的连接钢板，钢管的顶部焊接横跨隧道出口通道的横梁支撑，横梁支撑的顶部覆盖第二钢板，第二钢板上覆盖第二橡胶垫。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述覆盖材料包括橡胶垫层、位于所述橡胶垫层下侧且可压缩变形的缓冲层和位于所述橡胶垫层上侧且可向下压实橡胶垫层的负载层，所述缓冲层包括若干内部填充干草的草袋，所述草袋紧密铺设在橡胶垫层的下方，所述负载层包括若干内部填充砂石的砂石袋，所述砂石袋紧密铺设在橡胶垫层的上方，所述负载层至少设置一层。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤S20中，第一爆破区顶部1.5m高度范围采用人工清理，余下部分设置多排水平炮孔，从上向下分层爆破，第一爆破区清渣后进行第二爆破区施工，第二爆破区设置多排竖直炮孔，从上向下分层爆破，爆破后清渣获得大桥桥基基坑顶面平台。

进一步作为本发明技术方案的改进，步骤S30中，对被爆破岩体进行钻孔、清孔、装药、加载覆盖材料后分层爆破，爆破后采用吊车垂直出渣，出渣后在坑壁上设置若干第二锚杆，在第二锚杆上安装覆盖整个坑壁的第二钢筋网，再向第二钢筋网上喷射10～20cm厚的混凝土以形成支护。

进一步作为本发明技术方案的改进，挖至距离设计标高0.5米处开始采用人工凿除，直至设计标高后完成施工。

本发明的有益效果：

1）设计建立“盖”、“挡”、“接”的立体多元的防护体系，避免了爆破施工过程对景区产生的任何影响，提出了变被动防护为主动保护的新思路。“盖”指的是在爆破岩体上设置覆盖材料，防护保证爆破施工中岩体爆破裂而不散、散而不飞、塌而不滚，尽可能减少爆破产生的飞石量和滚石的滑落量，降低爆破第一时间所可能产生的风险值。“挡”指的是设置栏栅防护，挡住边坡爆破的飞石及滚石。“接”指的是在峡谷景区内关键部位设立棚架式防护结构，如在河面上方设置防护棚和隧道出口设置的防护通道。

2）根据防护体系设防标准，优化爆破参数，结合爆破区实际条件确定不同的爆破控制标准，采用从上到下、分部分层的浅孔控制爆破技术。有效的控制了爆破过程产生的块石大小、飞石和滚石的移动方向，确保了景区的正常营业与工作人员及游客的人生安全。

3）通过爆破技术与防护技术相匹配的综合技术研究，在本工程中将控制爆破技术与防护体系实现了完美结合，成为复杂环境下控制爆破的典型范例，具有广阔的推广应用前景。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明景区高陡峡谷两侧大桥桥基布置示意图；

图2是本发明景区高陡峡谷两侧大桥桥基周围环境平面图；

图3是本发明栏栅防护结构示意图；

图4是本发明防护棚结构示意图；

图5是本发明防护通道结构示意图；

图6是本发明覆盖材料结构示意图；

图7是本发明第一爆破区和第二爆破区断面图。

具体实施方式

参照图1至图7，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构。以下将详细说明本发明各元件的结构特点，而如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，是以图1所示的结构为参考描述，但本发明的实际使用方向并不局限于此。

本发明提供了本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，包括以下步骤：

S10.在峡谷爆破部位下方的坡面和沟谷设置可阻挡爆破时产生的滚石的栏栅防护1；在峡谷爆破部位下方的河面上方设置可承接爆破时产生的滚石的防护棚2；在峡谷爆破部位下方的隧道出口设置可承接爆破时产生的滚石的防护通道3；

S20.爆破大桥桥基基坑顶面平台以上呈斜锥体的边坡部分，边坡部分从上到下分为第一爆破区4和第二爆破区5，第一爆破区4和第二爆破区5进行从上向下分层爆破，爆破时采用覆盖材料6覆盖在爆破部位的岩体上，第一爆破区4顶部1.5m高度范围采用人工清理，余下部分设置多排水平炮孔41，水平炮孔41直径42mm，孔距0.8m，最上方水平炮孔41距顶面临空面距离不得小于0.78m，从上向下分层爆破，第一爆破区4清渣后进行第二爆破区5施工，第二爆破区5设置多排竖直炮孔51，竖直炮孔51直径42mm，孔距0.8-1m，靠沟谷侧最外边竖直炮孔距离沟谷坡边界距离不得小于1.5m，从上向下分层爆破，爆破后清渣获得大桥桥基基坑顶面平台；

S30.在大桥桥基基坑顶面平台上进行深基坑基础石方开挖，对被爆破岩体进行钻孔、清孔、装药、加载覆盖材料后分层爆破，爆破后采用吊车垂直出渣，出渣后在坑壁上设置若干第二锚杆，第二锚杆直径Φ20、每根长1.5m，1.5m，间距1.5m梅花型布置，在第二锚杆上安装覆盖整个坑壁的第二钢筋网，网孔间距15×15cm，再向第二钢筋网上喷射10～20cm厚的混凝土以形成支护。挖至距离设计标高0.5米处开始采用人工凿除，直至设计标高后完成施工。

其中，如图3所示，所述栏栅防护1包括混凝土基础11、埋入混凝土基础11内并向上撑起的工字钢12、横向焊接在所述工字钢12上的角钢、覆盖在所述工字钢12和角钢上的第一钢筋网13以及铺设在所述第一钢筋网13前侧的竹胶板，所述混凝土基础11上设有若干排水孔14。

如图4所述，峡谷爆破部位下方的河面两侧岩壁上均设有若干Φ32第一锚杆21，各所述第一锚杆21均具有伸出岩壁的端头，各第一锚杆的端头弯曲135°形成挂钩，河面两侧岩壁上的挂钩间依次张拉横向承重索22，横向承重索22的顶部铺设防护板，所述横向承重索22上在防护板的下方设有若干纵向承重索23，固定间隔为3m/排，所述纵向承重索23通过十字扣件或钢丝固定连接在横向承重索22上，所述防护板在漂流河道水面上方形成防护棚，所述防护板包括6mm第一钢板24和铺设在第一钢板24上侧的30cm第一橡胶垫25，所述第一钢板24和第一橡胶垫25采用钻孔穿钢丝绑扎在所述横向承重索22或纵向承重索23上。

如图5所示，所述防护通道包括沿隧道出口通道两旁设置的若干6m(12m)Φ60×2cm钢管31作为支柱，纵向间距3m，横向间距5.05米，钢管31的底部设置埋入地面内1m×1m×1.5m的防撞墩32，埋深不应小于1m，防撞墩32的顶面预埋与所述钢管31连接的连接钢板，防撞墩32采用标号C20混凝土施工钢管的顶部焊接横跨隧道出口通道的横梁支撑33，横梁支撑33选用I36b工字钢，横梁支撑33的顶部覆盖6mm第二钢板34，第二钢板34上覆盖50cm第二橡胶垫35。

如图6所示，所述覆盖材料6包括橡胶垫层61、位于所述橡胶垫层61下侧且可压缩变形的缓冲层和位于所述橡胶垫层61上侧且可向下压实橡胶垫层61的负载层，所述缓冲层包括若干内部填充干草的草袋62，所述草袋62紧密铺设在橡胶垫层61的下方，所述负载层包括若干内部填充砂石的砂石袋63，所述砂石袋63紧密铺设在橡胶垫层61的上方，所述负载层至少设置一层。覆盖材料6包括三层——橡胶垫层、缓冲层和负载层，分别按照爆破控制要求对爆破区域岩体6进行覆盖，但负载层至少设置一层，通过上述技术方案防护保证爆破施工中岩体爆破裂而不散、散而不飞、塌而不滚，尽可能减少爆破产生的飞石量和滚石的滑落量，降低爆破第一时间所可能产生的风险值。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，其特征在于包括以下步骤：

S10.在峡谷爆破部位下方的坡面和沟谷设置可阻挡爆破时产生的滚石的栏栅防护；在峡谷爆破部位下方的河面上方设置可承接爆破时产生的滚石的防护棚；在峡谷爆破部位下方的隧道出口设置可承接爆破时产生的滚石的防护通道；

S20.爆破大桥桥基基坑顶面平台以上呈斜锥体的边坡部分，边坡部分从上到下分为第一爆破区和第二爆破区，第一爆破区和第二爆破区进行从上向下分层爆破，爆破时采用覆盖材料覆盖在爆破部位的岩体上，爆破后清渣获得大桥桥基基坑顶面平台；

S30.在大桥桥基基坑顶面平台上进行深基坑基础石方分层爆破开挖，爆破时采用覆盖材料覆盖在爆破部位的岩体上，每层爆破出渣后，在坑壁上设置支护，挖至设计标高后完成施工。

2.根据权利要求1所述的景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，其特征在于：所述栏栅防护包括混凝土基础、埋入混凝土基础内并向上撑起的工字钢、横向焊接在所述工字钢上的角钢、覆盖在所述工字钢和角钢上的第一钢筋网以及铺设在所述第一钢筋网前侧的竹胶板，所述混凝土基础上设有若干排水孔。

3.根据权利要求1所述的景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，其特征在于：峡谷爆破部位下方的河面两侧岩壁上均设有若干第一锚杆，各所述第一锚杆均具有伸出岩壁的端头，各第一锚杆的端头弯曲形成挂钩，河面两侧岩壁上的挂钩间依次张拉横向承重索，横向承重索的顶部铺设防护板，所述横向承重索上在防护板的下方设有若干纵向承重索，所述纵向承重索通过十字扣件或钢丝固定连接在横向承重索上，所述防护板在漂流河道水面上方形成防护棚，所述防护板包括第一钢板和铺设在第一钢板上侧的第一橡胶垫，所述第一钢板和第一橡胶垫采用钻孔穿钢丝绑扎在所述横向承重索或纵向承重索上。

4.根据权利要求1所述的景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，其特征在于：所述防护通道包括沿隧道出口通道两旁设置的若干钢管，钢管的底部设置埋入地面内的防撞墩，防撞墩的顶面预埋与所述钢管连接的连接钢板，钢管的顶部焊接横跨隧道出口通道的横梁支撑，横梁支撑的顶部覆盖第二钢板，第二钢板上覆盖第二橡胶垫。

5.根据权利要求1所述的景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，其特征在于：所述覆盖材料包括橡胶垫层、位于所述橡胶垫层下侧且可压缩变形的缓冲层和位于所述橡胶垫层上侧且可向下压实橡胶垫层的负载层，所述缓冲层包括若干内部填充干草的草袋，所述草袋紧密铺设在橡胶垫层的下方，所述负载层包括若干内部填充砂石的砂石袋，所述砂石袋紧密铺设在橡胶垫层的上方，所述负载层至少设置一层。

6.根据权利要求1所述的景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，其特征在于：步骤S20中，第一爆破区顶部1.5m高度范围采用人工清理，余下部分设置多排水平炮孔，从上向下分层爆破，第一爆破区清渣后进行第二爆破区施工，第二爆破区设置多排竖直炮孔，从上向下分层爆破，爆破后清渣获得大桥桥基基坑顶面平台。

7.根据权利要求1所述的景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，其特征在于：步骤S30中，对被爆破岩体进行钻孔、清孔、装药、加载覆盖材料后分层爆破，爆破后采用吊车垂直出渣，出渣后在坑壁上设置若干第二锚杆，在第二锚杆上安装覆盖整个坑壁的第二钢筋网，再向第二钢筋网上喷射10～20cm厚的混凝土以形成支护。

8.根据权利要求7所述的景区高陡峡谷两侧大桥桥基控制爆破和防护方法，其特征在于：挖至距离设计标高0.5米处开始采用人工凿除，直至设计标高后完成施工。