提高小断面大坡度隧道光爆质量

二〇一四年十一月

小组名称：隧道光面爆破质量控制QC小组隧道光面爆破质量控制

目录1、工程概况

2、QC小组概况

3、选题理由

4、现场调查和数据分析

5、目标确定

6、原因分析

7、要因分析

8、制定对策

9、措施落实实施

10、效果检查

11、巩固措施

12、总结及今后打算一、工程概况

中交隧道局海西天然气管网工程隧道3标，海西天然气管网二期工程是福建省重点工程，输气干线设计压力7.5MPaG，设计管径Φ813mm。隧道净断面规格均为2.7*2.7m，第3标段包含陈家山1号隧道和陈家山2号隧道。陈家山1号隧道长1577.91m，单洞，采用折线纵坡布置，最大坡度30.6%；陈家山2号隧道长1339.75m，单洞，采用折线纵坡布置，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小组成员表二、小组概况三、选题理由

（1）该工程投资不大，但是社会影响大，为中海油海西天然气管网工程陈家山1#隧道，本项目的结果将影响到整个中海油海西天然气管网工程3标的施工成果，所以隧道光面爆破施工质量必须保证。

（2）工期紧，任务重，处于台风季节，环境相当恶劣，交通非常不便，施工难度非常大。

（3）确保隧道随后施工时光面爆破的工程质量。通过试验，促进工程技术人员尽快掌握光面爆破的施工技术及要点，提高与之相关的质量控制与管理意识。根据工艺性试验的情况，及时发现问题，及早解决问题。

（4）根据光面爆破的各个参数和施工工艺，掌握光面爆破的质量控制方法，形成施工经验，为后续的隧道开挖及支护施工打好基础。四、现场调查和数据分析4.1现场调查

在爆破参数设计过程中，为保证隧洞的成洞质量，应避免出现超欠挖现象；最大发挥炸药效能，减少夹制作用的影响和炸药的使用量；减少冲击波对周边围岩的结构性破坏。结合类似工程经验，提出了要减小周边孔孔距和减少炸药装入量，合理布置辅助孔和掏槽孔，经多次试验，形成了弱扰动光面爆破技术。设计采用全断面光面控制爆破，应遵照“多布孔、少装药、弱爆破、短进尺”的原则。施工时，采用辅助孔按松动爆破、掏槽孔按抛掷爆破进行设计，周边孔采用光面弱扰动爆破，布置加密，放药量小，减少爆破对周围松散岩体的扰动。

（1）确定钻爆参数。

现场选用TY28气腿式风钻钻孔，配套准42钻头，使用乳化炸药，富水地段采用乳胶防水炸药；药卷直径为准32mm；爆破网络采用微差、非电毫秒雷管起爆，非电毫秒雷管插入药卷内，除周边孔正向装以外其余反向装入孔内，导爆管引线连接采用一把抓型式，连接线雷管采用低毫秒段，同组连接线采用同种毫秒段导爆管进行连接；周边孔炮孔内连接采用导爆索连接。考虑到开挖断面小及围岩具体情况，设计开挖循环进尺为1.5m。主要光面爆破参数表（表2）：

四、现场调查和数据分析4.2数据分析四、现场调查和数据分析4.2数据分析表2.光面爆破参数表

(2)炮孔布置、装药与起爆方式设计采用毫秒延时爆破，周边孔、掏槽孔、辅助孔布置是否合理直接影响小断面光面爆破的效果。掏槽孔采用耦合连续装药，孔间距为50~70cm，分2排3行小间距直孔布置，施工过程中，在掌子面遇软弱夹层或泥质岩层区域，可将掏槽孔调整至该位置，有利于提高掏槽效果。在钻孔过程中要特别注意保证钻孔质量，避免影响炸药的装填。炮孔布置与掏槽方式如图1所示。四、现场调查和数据分析4.2数据分析

图1Ⅲ级围岩炮孔布置(单位mm)四、现场调查和数据分析4.2数据分析采用炮泥填塞，为使炸药充分爆炸，提高炸药利用率，炮孔的填塞长度要保证在30cm以上，不得留有空隙。(3)成洞质量与爆破效果

爆破完毕排险后，对爆破效果和开挖质量进行检查：

①现场相邻两孔之间的岩面较为完整，无明显的爆破裂隙，有超欠挖现象，偶尔出现局部凸出或凹陷部位，成洞质量较好，但是没有达到预期的目标；4

②隧洞爆破开挖循环进尺均在1.2~1.5m之间，炮孔利用率在88％以上，周边孔残孔率约50%~80％，检查记录见表3、表4，光面爆破效果见图2；四、现场调查和数据分析4.2数据分析

③爆块大块率低，块度较为均匀，爆堆相对集中，提高了挖运工效；

④在掌子面出现软弱夹层时，调整掏槽孔后提高了光爆效果和开挖进尺。四、现场调查和数据分析4.2数据分析四、现场调查和数据分析4.2数据分析图2光面爆破效果图五、目标确定（1）目标值：通过开展QC活动，确保影响隧道光面爆破质量实现主控项目零缺陷，光面效果达到最好。（2）目标可行性分析：1.不利因素：福建地理位置的原因，有台风影响，不利于施工；早晚温差较大，洞内渗水较多，坡度太大，对打眼角度不好掌控；需要打架进行支撑打眼作业，施工工期非常紧。2.有利因素：本工程是此工程难度最大，坡度最大，地理位置和环境最恶劣的项目的工艺性试验，关系到整个隧道3标的安全及顺利完成施工工作的情况，受各级公司领导高度重视，能确保小组活动所需资源；小组成员有团队精神，长期合作，配合默契，有很强的创新意识；选用有丰富

施工经验的专业施工队伍，技术能力与质量意识较强；施工前将可能出现的质量缺陷编制了详细的质量预防措施及卡控要点。五、目标确定六、原因分析

根据以上目标可行性分析，隧道光面爆破质量控制QC小组重新制定实施方案，精心施工，全面消除光面爆破的质量缺陷，实现既定目标是完全有可能的。

针对隧道爆破施工的各个环节出现的主要问题，进行了多次分析讨论，并且在现场广泛收集工班长﹑质检员﹑工程技术人员、厂家技术负责人、专业咨询人员的意见，相互启发，相互补充，找出诸多原因，主要原因如下：

(1)此类围岩的炮眼布置问题，周边孔的孔间距较大，减小孔间距增加3-5个周边眼数量；

(2)单孔用药量不受控制，炮眼数量随之增加，单孔装药量随之减少。

(3)对总药量的控制不准，根据炮眼数量，总的用药量不能增加。

(4)打眼施工作业技术人员水平不够，同时打眼时各个炮眼的位置、角度和深度进行详细检查，确保爆破质量和光面效果。

(5)施工过程中卡控不到位，要求各个部门要严加监察和管理落实。六、原因分析七、要因确认

根据原因分析，QC小组召开会议，对上述问题进行了认真分析，结果详见如下要因确认计划表（表5）：七、要因确认表5.要因确认计划表

从要因确认表中看出，影响隧道光面爆破质量的要因有5个，确定主要原因后，隧道光面爆破质量控制QC小组召开会议，小组对每一项主要原因制定了相应的对策，详见如下表6对策表：八、制定对策表6.对策表八、制定对策

根据对策表中的措施，每项措施由专人在规定的时间内完成，由QC小组组长负责指挥监督，真正把每项措施落实到位。

(1)通过之前的爆破结果及原因分析对炮眼间距的调整。九、措施落实实施图3.实施后炮眼的布置

(2)单孔装药量的控制及实施，采用反向装药方式，间隔装药，以减小冲击波对孔壁的动压作用，延长炮孔装药长度，提高光爆效果。同时严格控制单段起爆药量，采用1、3、5、7段毫秒微差非电雷管起爆，尽量减小爆破震动。(3)总药量的控制，须向所在地的县级公安机关申请领取《爆炸物品使用许可证》，方可使用。爆破作业必须由经过培训考核合格并取得《放炮员作业证》的专职放炮员担任。爆破作业必须由技术负责人按照规定选用电雷管，单对不同生产单位的或者不同品种的电雷管，不得混杂使用。放炮前后爆破工必须同班组长共同检查、核实每次装炮和起爆数量并双方签字。结束后，爆破工、班组长共同核实本班雷管、炸药实际消耗量、剩余量，并双方签字，神域的雷管由爆破工到火药库退库，要做到退库、领取、消耗三对口，在工作地点不得存放火工品。

九、措施落实实施(4)按照预定的培训计划组织技术管理人员及现场施工人员学习，提高了施工人员的技术水平，减少由于工人操作不当产生的隧道光面爆破质量缺陷。技术交底交到一线施工工人，通过组织培训后对工人进行了考核，参加人员共计12人，考核结果见表7：九、措施落实实施表7.考核结果统计表12图4.技术培训九、措施落实实施

(5)施工过程中卡控不到位,现场施工安排专人旁站检查指导施工，严格执行工序转换验收制度。减少由于施工工艺错误或施工措施不到位造成光面爆破质量缺陷,加强现在所有施工人员的责任心，技术管理人员必须完全掌握施工过程中的关键点，加强对现场施工的卡控，对每道工序转换必须实行自检验收，并做好交接记录。

九、措施落实实施十、效果检查（1）效果一2014年10月25日，我QC小组对隧道内爆破进行了详细的检查，影响隧道光面爆破的质量缺陷出现率情况如下表：表8.光爆质量检查情况表

从上表可以看出隧道光面爆破质量缺陷出现率下降到0%，达到了预期质量缺陷率控制的质量目标，我们制定的实施措施是行之有效的。图5.实施后隧道内光爆质量及效果十、效果检查（1）认真整理本次QC活动有关技术资料及成果后归档。（2）将本次QC活动纳入公司技术文件，以便在以后施工中采用。

十一、巩固措施表9.自我评价表

本次QC活动虽然时间短暂，但给我们留下了宝贵的经验，让我恩领悟集体的智慧是无穷的，我们锻炼了团队，增长了见识，节省了投入，完美的完成任务。同时我们也发现了我们的不足，经验的欠缺，更希望在以后的工程建设中继续集思广益，勇于探索，接受锻炼，丰富经验使自己成为一个个优秀的工程师。

光面爆破技术旨在充分发挥炸药的爆破效能，减小冲击波对岩石的损伤造成围岩的结构性破坏；保