提高小斷面大坡度隧道光爆質(zhì)量

二〇一四年十一月

小組名稱：隧道光面爆破質(zhì)量控制QC小組隧道光面爆破質(zhì)量控制

目錄1、工程概況

2、QC小組概況

3、選題理由

4、現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析

5、目標(biāo)確定

6、原因分析

7、要因分析

8、制定對策

9、措施落實實施

10、效果檢查

11、鞏固措施

12、總結(jié)及今后打算一、工程概況

中交隧道局海西天然氣管網(wǎng)工程隧道3標(biāo)，海西天然氣管網(wǎng)二期工程是福建省重點工程，輸氣干線設(shè)計壓力7.5MPaG，設(shè)計管徑Φ813mm。隧道凈斷面規(guī)格均為2.7*2.7m，第3標(biāo)段包含陳家山1號隧道和陳家山2號隧道。陳家山1號隧道長1577.91m，單洞，采用折線縱坡布置，最大坡度30.6%；陳家山2號隧道長1339.75m，單洞，采用折線縱坡布置，最大坡度38.4%。

中交隧道局工程有限公司

表1.隧道光面爆破QC小組成員表二、小組概況三、選題理由

（1）該工程投資不大，但是社會影響大，為中海油海西天然氣管網(wǎng)工程陳家山1#隧道，本項目的結(jié)果將影響到整個中海油海西天然氣管網(wǎng)工程3標(biāo)的施工成果，所以隧道光面爆破施工質(zhì)量必須保證。

（2）工期緊，任務(wù)重，處于臺風(fēng)季節(jié)，環(huán)境相當(dāng)惡劣，交通非常不便，施工難度非常大。

（3）確保隧道隨后施工時光面爆破的工程質(zhì)量。通過試驗，促進工程技術(shù)人員盡快掌握光面爆破的施工技術(shù)及要點，提高與之相關(guān)的質(zhì)量控制與管理意識。根據(jù)工藝性試驗的情況，及時發(fā)現(xiàn)問題，及早解決問題。

（4）根據(jù)光面爆破的各個參數(shù)和施工工藝，掌握光面爆破的質(zhì)量控制方法，形成施工經(jīng)驗，為后續(xù)的隧道開挖及支護施工打好基礎(chǔ)。四、現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析4.1現(xiàn)場調(diào)查

在爆破參數(shù)設(shè)計過程中，為保證隧洞的成洞質(zhì)量，應(yīng)避免出現(xiàn)超欠挖現(xiàn)象；最大發(fā)揮炸藥效能，減少夾制作用的影響和炸藥的使用量；減少沖擊波對周邊圍巖的結(jié)構(gòu)性破壞。結(jié)合類似工程經(jīng)驗，提出了要減小周邊孔孔距和減少炸藥裝入量，合理布置輔助孔和掏槽孔，經(jīng)多次試驗，形成了弱擾動光面爆破技術(shù)。設(shè)計采用全斷面光面控制爆破，應(yīng)遵照“多布孔、少裝藥、弱爆破、短進尺”的原則。施工時，采用輔助孔按松動爆破、掏槽孔按拋擲爆破進行設(shè)計，周邊孔采用光面弱擾動爆破，布置加密，放藥量小，減少爆破對周圍松散巖體的擾動。

（1）確定鉆爆參數(shù)。

現(xiàn)場選用TY28氣腿式風(fēng)鉆鉆孔，配套準(zhǔn)42鉆頭，使用乳化炸藥，富水地段采用乳膠防水炸藥；藥卷直徑為準(zhǔn)32mm；爆破網(wǎng)絡(luò)采用微差、非電毫秒雷管起爆，非電毫秒雷管插入藥卷內(nèi)，除周邊孔正向裝以外其余反向裝入孔內(nèi)，導(dǎo)爆管引線連接采用一把抓型式，連接線雷管采用低毫秒段，同組連接線采用同種毫秒段導(dǎo)爆管進行連接；周邊孔炮孔內(nèi)連接采用導(dǎo)爆索連接?？紤]到開挖斷面小及圍巖具體情況，設(shè)計開挖循環(huán)進尺為1.5m。主要光面爆破參數(shù)表（表2）：

四、現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析4.2數(shù)據(jù)分析四、現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析4.2數(shù)據(jù)分析表2.光面爆破參數(shù)表

(2)炮孔布置、裝藥與起爆方式設(shè)計采用毫秒延時爆破，周邊孔、掏槽孔、輔助孔布置是否合理直接影響小斷面光面爆破的效果。掏槽孔采用耦合連續(xù)裝藥，孔間距為50~70cm，分2排3行小間距直孔布置，施工過程中，在掌子面遇軟弱夾層或泥質(zhì)巖層區(qū)域，可將掏槽孔調(diào)整至該位置，有利于提高掏槽效果。在鉆孔過程中要特別注意保證鉆孔質(zhì)量，避免影響炸藥的裝填。炮孔布置與掏槽方式如圖1所示。四、現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析4.2數(shù)據(jù)分析

圖1Ⅲ級圍巖炮孔布置(單位mm)四、現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析4.2數(shù)據(jù)分析采用炮泥填塞，為使炸藥充分爆炸，提高炸藥利用率，炮孔的填塞長度要保證在30cm以上，不得留有空隙。(3)成洞質(zhì)量與爆破效果

爆破完畢排險后，對爆破效果和開挖質(zhì)量進行檢查：

①現(xiàn)場相鄰兩孔之間的巖面較為完整，無明顯的爆破裂隙，有超欠挖現(xiàn)象，偶爾出現(xiàn)局部凸出或凹陷部位，成洞質(zhì)量較好，但是沒有達到預(yù)期的目標(biāo)；4

②隧洞爆破開挖循環(huán)進尺均在1.2~1.5m之間，炮孔利用率在88％以上，周邊孔殘孔率約50%~80％，檢查記錄見表3、表4，光面爆破效果見圖2；四、現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析4.2數(shù)據(jù)分析

③爆塊大塊率低，塊度較為均勻，爆堆相對集中，提高了挖運工效；

④在掌子面出現(xiàn)軟弱夾層時，調(diào)整掏槽孔后提高了光爆效果和開挖進尺。四、現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析4.2數(shù)據(jù)分析四、現(xiàn)場調(diào)查和數(shù)據(jù)分析4.2數(shù)據(jù)分析圖2光面爆破效果圖五、目標(biāo)確定（1）目標(biāo)值：通過開展QC活動，確保影響隧道光面爆破質(zhì)量實現(xiàn)主控項目零缺陷，光面效果達到最好。（2）目標(biāo)可行性分析：1.不利因素：福建地理位置的原因，有臺風(fēng)影響，不利于施工；早晚溫差較大，洞內(nèi)滲水較多，坡度太大，對打眼角度不好掌控；需要打架進行支撐打眼作業(yè)，施工工期非常緊。2.有利因素：本工程是此工程難度最大，坡度最大，地理位置和環(huán)境最惡劣的項目的工藝性試驗，關(guān)系到整個隧道3標(biāo)的安全及順利完成施工工作的情況，受各級公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，能確保小組活動所需資源；小組成員有團隊精神，長期合作，配合默契，有很強的創(chuàng)新意識；選用有豐富

施工經(jīng)驗的專業(yè)施工隊伍，技術(shù)能力與質(zhì)量意識較強；施工前將可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷編制了詳細(xì)的質(zhì)量預(yù)防措施及卡控要點。五、目標(biāo)確定六、原因分析

根據(jù)以上目標(biāo)可行性分析，隧道光面爆破質(zhì)量控制QC小組重新制定實施方案，精心施工，全面消除光面爆破的質(zhì)量缺陷，實現(xiàn)既定目標(biāo)是完全有可能的。

針對隧道爆破施工的各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的主要問題，進行了多次分析討論，并且在現(xiàn)場廣泛收集工班長﹑質(zhì)檢員﹑工程技術(shù)人員、廠家技術(shù)負(fù)責(zé)人、專業(yè)咨詢?nèi)藛T的意見，相互啟發(fā)，相互補充，找出諸多原因，主要原因如下：

(1)此類圍巖的炮眼布置問題，周邊孔的孔間距較大，減小孔間距增加3-5個周邊眼數(shù)量；

(2)單孔用藥量不受控制，炮眼數(shù)量隨之增加，單孔裝藥量隨之減少。

(3)對總藥量的控制不準(zhǔn)，根據(jù)炮眼數(shù)量，總的用藥量不能增加。

(4)打眼施工作業(yè)技術(shù)人員水平不夠，同時打眼時各個炮眼的位置、角度和深度進行詳細(xì)檢查，確保爆破質(zhì)量和光面效果。

(5)施工過程中卡控不到位，要求各個部門要嚴(yán)加監(jiān)察和管理落實。六、原因分析七、要因確認(rèn)

根據(jù)原因分析，QC小組召開會議，對上述問題進行了認(rèn)真分析，結(jié)果詳見如下要因確認(rèn)計劃表（表5）：七、要因確認(rèn)表5.要因確認(rèn)計劃表

從要因確認(rèn)表中看出，影響隧道光面爆破質(zhì)量的要因有5個，確定主要原因后，隧道光面爆破質(zhì)量控制QC小組召開會議，小組對每一項主要原因制定了相應(yīng)的對策，詳見如下表6對策表：八、制定對策表6.對策表八、制定對策

根據(jù)對策表中的措施，每項措施由專人在規(guī)定的時間內(nèi)完成，由QC小組組長負(fù)責(zé)指揮監(jiān)督，真正把每項措施落實到位。

(1)通過之前的爆破結(jié)果及原因分析對炮眼間距的調(diào)整。九、措施落實實施圖3.實施后炮眼的布置

(2)單孔裝藥量的控制及實施，采用反向裝藥方式，間隔裝藥，以減小沖擊波對孔壁的動壓作用，延長炮孔裝藥長度，提高光爆效果。同時嚴(yán)格控制單段起爆藥量，采用1、3、5、7段毫秒微差非電雷管起爆，盡量減小爆破震動。(3)總藥量的控制，須向所在地的縣級公安機關(guān)申請領(lǐng)取《爆炸物品使用許可證》，方可使用。爆破作業(yè)必須由經(jīng)過培訓(xùn)考核合格并取得《放炮員作業(yè)證》的專職放炮員擔(dān)任。爆破作業(yè)必須由技術(shù)負(fù)責(zé)人按照規(guī)定選用電雷管，單對不同生產(chǎn)單位的或者不同品種的電雷管，不得混雜使用。放炮前后爆破工必須同班組長共同檢查、核實每次裝炮和起爆數(shù)量并雙方簽字。結(jié)束后，爆破工、班組長共同核實本班雷管、炸藥實際消耗量、剩余量，并雙方簽字，神域的雷管由爆破工到火藥庫退庫，要做到退庫、領(lǐng)取、消耗三對口，在工作地點不得存放火工品。

九、措施落實實施(4)按照預(yù)定的培訓(xùn)計劃組織技術(shù)管理人員及現(xiàn)場施工人員學(xué)習(xí)，提高了施工人員的技術(shù)水平，減少由于工人操作不當(dāng)產(chǎn)生的隧道光面爆破質(zhì)量缺陷。技術(shù)交底交到一線施工工人，通過組織培訓(xùn)后對工人進行了考核，參加人員共計12人，考核結(jié)果見表7：九、措施落實實施表7.考核結(jié)果統(tǒng)計表12圖4.技術(shù)培訓(xùn)九、措施落實實施

(5)施工過程中卡控不到位,現(xiàn)場施工安排專人旁站檢查指導(dǎo)施工，嚴(yán)格執(zhí)行工序轉(zhuǎn)換驗收制度。減少由于施工工藝錯誤或施工措施不到位造成光面爆破質(zhì)量缺陷,加強現(xiàn)在所有施工人員的責(zé)任心，技術(shù)管理人員必須完全掌握施工過程中的關(guān)鍵點，加強對現(xiàn)場施工的卡控，對每道工序轉(zhuǎn)換必須實行自檢驗收，并做好交接記錄。

九、措施落實實施十、效果檢查（1）效果一2014年10月25日，我QC小組對隧道內(nèi)爆破進行了詳細(xì)的檢查，影響隧道光面爆破的質(zhì)量缺陷出現(xiàn)率情況如下表：表8.光爆質(zhì)量檢查情況表

從上表可以看出隧道光面爆破質(zhì)量缺陷出現(xiàn)率下降到0%，達到了預(yù)期質(zhì)量缺陷率控制的質(zhì)量目標(biāo)，我們制定的實施措施是行之有效的。圖5.實施后隧道內(nèi)光爆質(zhì)量及效果十、效果檢查（1）認(rèn)真整理本次QC活動有關(guān)技術(shù)資料及成果后歸檔。（2）將本次QC活動納入公司技術(shù)文件，以便在以后施工中采用。

十一、鞏固措施表9.自我評價表

本次QC活動雖然時間短暫，但給我們留下了寶貴的經(jīng)驗，讓我恩領(lǐng)悟集體的智慧是無窮的，我們鍛煉了團隊，增長了見識，節(jié)省了投入，完美的完成任務(wù)。同時我們也發(fā)現(xiàn)了我們的不足，經(jīng)驗的欠缺，更希望在以后的工程建設(shè)中繼續(xù)集思廣益，勇于探索，接受鍛煉，豐富經(jīng)驗使自己成為一個個優(yōu)秀的工程師。

光面爆破技術(shù)旨在充分發(fā)揮炸藥的爆破效能，減小沖擊波對巖石的損傷造成圍巖的結(jié)構(gòu)性破壞；保