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居民腳下無震感、桌上茶杯水紋不驚，爆破振速低于文物建筑安全標準，比傳統(tǒng)機械掘進工效提升2倍……
這些場景和特征都指向由重慶交通建設(shè)管理有限公司建設(shè)的重慶軌道交通18號線北延段工程實施推廣的一項科技創(chuàng)新成果：精細爆破施工技術(shù)。
“我們聯(lián)合參建各方力量，創(chuàng)新實施和推廣應用精細爆破施工技術(shù)，給重慶‘最難軌道工程’裝上了‘減震器’，攻克了軌道交通18號線北延段工程建設(shè)遇到的硬巖掘進、穿越鬧市、施工擾民等諸多難題，為探索重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理新路徑新模式積累經(jīng)驗、作出示范?！笔薪煌ńㄔO(shè)管理公司負責人說。
在山城重慶的心臟地帶渝中半島地下60米，砂巖與泥巖互層的巖體堅硬如鐵。 這里也是軌道交通18號線北延段工程的核心戰(zhàn)場——全長10.61公里、8座車站深埋于母城腹地，猶如一條地下游龍正悄然延伸。 軌道交通18號線北延段十八梯站在“夾縫”中建設(shè) 該線路穿越整個渝中核心區(qū)，頭頂是朝天門碼頭、十八梯歷史風貌區(qū)等百年地標，腳底是防空洞、密集居民樓、繁華的商業(yè)街區(qū)，涉軍1處、涉鐵16處，涉既有軌道線、歷史文物共計30余處，穿越重要建筑物百余處，人口稠密、商業(yè)繁華、空間狹窄、房屋老舊……軌道交通18號線北延段工程也因此被稱為重慶軌道交通建設(shè)有史以來環(huán)境最復雜、施工難度最大的一條軌道線路。 為了盡量減小施工帶來的不利影響，該線路原本使用非爆法施工，先后嘗試了懸臂掘進機、多功能掘進機等8類組合機械，始終不能有效克服工效低、作業(yè)環(huán)境差、振動擾民等弊端，工程進展十分緩慢。 “由于施工場地狹小，‘鋼鐵穿山甲’盾構(gòu)機無法轉(zhuǎn)身施展拳腳；機械開挖方式工效低、日均僅進尺0.5米，而且持續(xù)產(chǎn)生的振動噪音和粉塵也會對周邊環(huán)境造成影響……”市交通建設(shè)管理公司工程管理部部長兼第二分公司總經(jīng)理程波訴說著項目建設(shè)初期時的困境，“這就好比要在‘螺螄殼里做道場、瓷器店里耍大刀’，讓當時的項目團隊面臨著重重考驗和挑戰(zhàn)?！?/span> 如何破局？成為縈繞在項目團隊頭頂?shù)碾y題。 對此，項目團隊在聯(lián)合中國交建等參建單位研究嘗試不同非爆開挖工藝的同時，一直關(guān)注和學習借鑒行業(yè)領(lǐng)域新的硬巖隧道施工理念和工藝。 正當眾人一籌莫展之際，隨后有一種精細爆破施工技術(shù)引起了項目團隊的注意，既能夠?qū)崿F(xiàn)爆破施工微震感、零炮損、零投訴的技術(shù)要求，且有暗挖穿越機場的成功案例，這頓時讓軌道交通18號線北延段工程建設(shè)迎來了轉(zhuǎn)機。 “如果精細爆破施工技術(shù)能夠試驗成功，那我們就能用電子雷管做‘針’，乳化炸藥當‘線’，讓炸藥學會‘繡花’，在渝中半島地下編織出一條‘綢帶’?！背滩ㄑ壑虚W爍著光芒，激動地說。 方向既然明確了，項目團隊迅速行動起來，著手論證精細爆破施工技術(shù)的可行性和科學性。 “為此，項目成立了精細爆破專班，潛心研究爆破專項施工方案，建立爆破專項安全管理制度，邀請由中國科學院、中國爆破行業(yè)協(xié)會等單位共同組成的專家團隊到項目實地踏勘。經(jīng)過同中國爆破行業(yè)協(xié)會會長謝先啟院士及專家團隊進行多次研究討論，最終才確認精細爆破施工技術(shù)是破解項目建設(shè)難題的‘金鑰匙’?！背滩ㄕf。 所謂“精細爆破”，是通過定量化的爆破設(shè)計、精心的爆破施工和精細化的管理，將炸藥爆炸能量釋放與介質(zhì)破碎、拋擲等過程精密控制的一種技術(shù)，最終實現(xiàn)安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理和綠色環(huán)保的爆破作業(yè)。 “該技術(shù)讓傳統(tǒng)的裝藥量大、威力大、噪聲大的‘大炮仗’變成一連串可通過程序自動控制的電子雷管，既能達到破碎、壓實、疏松和切割等預期爆破效果，又能將爆破破壞范圍、建構(gòu)筑物倒塌方向、破碎塊體拋擲距離以及爆破過程中產(chǎn)生的地震波、空氣沖擊波、噪音和破碎物飛散等的危害控制在規(guī)定限度之內(nèi)，實現(xiàn)對爆破效果和爆破危害程度的雙重控制，甚至可以做到讓最大振速控制在低于每秒0.3厘米的文物級爆破。”謝先啟院士介紹。 在了解和熟悉掌握精細爆破施工技術(shù)之后，項目團隊開展定量化工程爆破設(shè)計，有針對性地對不同爆破點的爆破參數(shù)進行優(yōu)化調(diào)整，力求將振動波控制在最小范圍內(nèi)，并在正式爆破開始前，還進行了多次小規(guī)模試驗爆破。 一切準備就緒后，精細爆破施工技術(shù)即將迎來首秀。 精細爆破施工技術(shù)需要的炸藥入場 時針撥回到2023年4月24日，軌道交通18號線北延段工程重慶站施工通道爆破現(xiàn)場。 爆破點周圍巖壁上已經(jīng)布置了密密麻麻的預裂孔，如針灸銀針般刺入巖層。42毫米的孔徑內(nèi)，由乳化炸藥與數(shù)碼電子雷管組成“微差起爆網(wǎng)”，將爆破拆解為毫秒級接力：掏槽孔、輔助孔、周邊孔、底板孔，通過控制炮孔間以毫秒級的時間順序起爆，提高巖石的破碎程度和均勻性，將振速嚴控在每秒0.3厘米以下…… “3、2、1，起爆！” 隨著中國交建軌道交通分公司重慶軌道交通18號線北延段項目負責人陳云峰的一聲令下，大片石塊從掌子面按設(shè)定狀態(tài)剝離散落。 據(jù)振速監(jiān)測系統(tǒng)顯示，各個監(jiān)測點振速皆小于每秒0.2厘米，遠低于國家《爆破安全規(guī)程》要求的爆破振速控制值，各項指標均滿足規(guī)范要求。 爆破結(jié)束后，項目團隊在踏勘現(xiàn)場時，指尖劃過巖芯樣本，剛剝離的巖壁，斷面光滑如硯臺，周邊還殘留著淡淡的乳化炸藥氣息，而項目緊鄰的商業(yè)區(qū)和居民區(qū)、全國重點文物保護單位羅斯福圖書館卻磚瓦未驚。 現(xiàn)場所有人都難以掩飾臉上的興奮和心中的激動，因為大家都明白：這意味著精細爆破這場“無聲的革命”成功了！ 2025年8月13日，軌道交通18號線北延段工程再傳捷報：菜袁路站至黃沙溪站區(qū)間雙線開挖任務(wù)圓滿完成。 “菜黃區(qū)間埋深約15米到50米，距建構(gòu)筑物基礎(chǔ)最小距離僅7米，施工環(huán)境復雜，安全風險高、技術(shù)難度大。項目團隊在保障安全的前提下，科學應用精細爆破施工技術(shù)，將鄰近建筑物監(jiān)測點爆破振速最大值控制在每秒0.19厘米，不僅實現(xiàn)了項目高效掘進，還順利幫項目搶回了受前期規(guī)劃等不可控因素延誤的工期?！笔薪煌ńㄔO(shè)管理公司第二分公司工程管理部經(jīng)理程劍說。 首次試爆破成功的軌道交通18號線北延段十八梯站 爆破完成的大斷面、多洞室暗挖車站：軌道交通18號線北延段小什字站 得益于全線推廣應用的精細爆破施工技術(shù)，不只是菜袁路站至黃沙溪站區(qū)間有新進展。截至目前，18號線北延段項目累計實施爆破近2000余次，振速達標率100%；全線8座車站已全部封頂，9個區(qū)間均已進入主體結(jié)構(gòu)施工，其中6個區(qū)間已實現(xiàn)洞通…… 爆破波在巖層中衰減消散，信任的漣漪正在山城蕩漾開來。 施工過程中，為消除周邊居民對爆破施工的擔憂和顧慮，項目團隊還主動邀請居民代表到現(xiàn)場觀摩試驗爆破。 透明隔音棚內(nèi)，隨著爆破悶響從地底傳來，監(jiān)測屏上的紅線輕輕一顫，好比深潭投石，隨即瞬間消逝，眾人腳下幾乎感受不到振動，只有放置于桌上的茶杯水面會泛起的微微漣漪，現(xiàn)場觀摩體驗的居民代表才恍然意識到爆破已經(jīng)結(jié)束。 “通過‘茶杯測試’，成功消除了居民心中的疑慮，獲得了群眾的信任和支持?！背滩ㄕf。 近年來，項目團隊凝共識、集眾智、聚群力，經(jīng)過不斷摸索和總結(jié)經(jīng)驗，持續(xù)優(yōu)化改進精細爆破施工技術(shù)，制定出臺城市密集區(qū)域精細爆破安全管理相關(guān)制度，建立“一炮一方案、一炮一設(shè)計、一炮一審核、一炮一總結(jié)”管理模式，還研發(fā)精細爆破安全管控軟件，大幅度提升標準化、流程化、智能化管控水平，在保證工效提升的基礎(chǔ)上達到弱聲音、微震感、零炮損的目標，將對周邊環(huán)境影響降至最低。 與此同時，項目團隊還牽頭進一步完善了重慶市精細化爆破標準體系，形成專利16項、省部級工法3部，斬獲了全球卓越工程師優(yōu)秀成果轉(zhuǎn)化獎等殊榮。 如今，這項凝結(jié)著多項技術(shù)創(chuàng)新成果的“毫米級藝術(shù)”還在努力形成行業(yè)新標準，每一項突破都在重構(gòu)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的價值坐標。 爆破無聲處，山城通衢夢。 當軌道交通18號線北延段第一列列車穿過母城地下的那天，玻璃杯中的茶水將投映出更多可能：曾禁錮建設(shè)的堅硬巖層，終將成為托舉城市向上的基石。 “精細爆破的精髓不在‘破’，而在‘立’——立起技術(shù)尊嚴，立起民生信任，立起山城重慶交通建設(shè)與現(xiàn)代化人民城市共生的范式?！笔薪煌ńㄔO(shè)管理公司負責人表示。