高速特大桥爆破工程设计概述(doc 39页).doc
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1、1 山西潞能专用铁路工程跨青兰高速特大桥山西潞能专用铁路工程跨青兰高速特大桥 (5858 、 、5959 桥墩 桥墩) 桩基爆破设计施工方案桩基爆破设计施工方案 设计:设计:卫富贵 审核:审核:郭贺龙 审批:审批:贾新明 潞城市永顺爆破工程服务有限责任公司潞城市永顺爆破工程服务有限责任公司 二一六年八月 2 目 录 第一部分 爆破技术设计方案 . 3 1 工程概况 . 3 2 周边环境 . 3 3 编制依据 3 4 爆破施工方案 . 5 5 爆破参数设计 . 6 6 装药结构 . 8 7 起爆网路 . 8 8 爆破安全控制 . 9 第二部分 施工组织方案 . 14 1 施工组织机构及职责 14
2、 2 施工准备 16 3 施工进度计划 16 4 施工设备、材料计划 17 5 施工工艺及技术要求 18 6 施工工艺安全及防护措施 26 7 爆破事故应急救援预案 28 3 第一部分第一部分 爆破技术设计方案爆破技术设计方案 1 工程概况工程概况 跨青兰高速特大桥是山西潞能专用铁路工程中长桥梁之一, 该桥 梁跨越青兰高速,桥的中南部横跨潞城市史廻乡黄漳村,桥的西边紧 邻 002 乡道,东西两边为开阔田地。设计桥墩 64 个,桥墩桩基大部 建于砂土(粘土)层中,该案的 58 、59桥墩桩基上部均为砂土(粘 土) ,在掘深 8m 时见奥陶系峰峰组致密灰岩,普式硬度 f=68,需 要爆破开挖。 2
3、 周边环境周边环境 跨青兰高速特大桥的 58 、59桥墩地处潞城市史廻乡史廻村, 距史廻村直线距离 500m,南偏西方向有一养殖厂,直线距离 305m, 东、西、北两边为开阔耕地,桥墩的南边紧邻 002 乡道,交通较为便 利。详见图 2-1:跨青兰高速特大桥桩基爆破区及周边环境平面示意 图。 3 编制依据编制依据 3.1爆破安全规程GB6722-2014; 3.2民用爆炸物品安全管理条例(2006.9.1); 3.3 依据国家有关施工技术规程、规范; 3.4 根据我公司踏勘工地现场调查咨询资料的整理、分析及从事 类似工程的施工经验。 4 图图 2 2- -1 1 桩基爆破桩基爆破区及周边环境平
4、面示意图区及周边环境平面示意图 918.6 916.6 920.2 917.3 914.3 913.8 918.0 916.7 拟建铁路大桥 918.7 921.8 920.4 921.0 923.3 925.6 929.8 927.5 乡 道 2 0 0 养殖厂 921.4 924.6 305m 59 跨青兰高速特大桥桩基爆 58 5 4 爆破施工方案爆破施工方案 4.1 工程范围 本次爆破设计为山西潞能专用铁路工程跨青兰高速特大桥的 58 、59桥墩桩基。桩基的地表层面为平整的耕地,为粘土结构,厚 8m,下部为灰岩。每个桥墩开挖四个桩基,桩基直径为1.2m。开挖 深度平均 20m,灰岩部分
5、为 12m,爆破工程量约 108m 3。 4.2 技术要求 4.2.1 根据跨青兰高速特大桥的 58 、59桥墩周边环境,主要以 桥墩西南边缘方向 305m 处的养殖厂房屋(砖结构)为重点防护对象, 须合理的爆破方案。方案应精确严谨,安全可靠,实施爆破时,必须 保证养殖厂的房屋不受任何损坏和影响。虽然是在 8m 深立井下实施 爆破作业,但爆区周边 300m 外不允许有冲击波伤害和飞石事故,一 旦出现飞石砸伤事故,将造成不可估量的经济损失。因此,必须精心 设计和施工,确保周围保护对象、设施安全。根据养殖厂房屋结构情 况,爆破时,在最近房屋处振动安全允许速度值应控制在 1cm/s,确 保建筑物不受
6、损害。 4.2.2 合理设计钻爆破参数和起爆网路,确保掘进进尺,保证施 工速度。 4.2.3 严格执行国家、行业标准的有关安全技术条文和法律、法 规的要求。 4.2 爆破方案确定 根据本工程周边环境、地质条件,结合本工程要求和特点,桩基 直径小,要求桩基直径为 1.2m,施工场地狭窄,岩石夹制作用大, 6 不适应深孔爆破,故采用浅孔立井掘进爆破方法。 5 爆破参数设计爆破参数设计 5.1 桩基爆破掏槽孔的形式 根据岩性的特点及工作面断面情况,采用锥形掏槽。锥形掏槽与 工作面的夹角(倾角) 取 80,掏槽孔比其 他孔深 0.15m,各孔 底距不得小于 0.2m。 详见图 5-2。 因为桩基断面直
7、 径小,不设辅助孔。 周边孔采用非光面爆 破,炮孔布置在距桩 基帮 0.150.2m 圆周 上,孔距为 0.6m。炮 孔向外倾斜,使孔底 落在掘进面轮廓线上。 详见图 5-1。 5.2 爆破参数 5.2.1 炮孔直径 采用手持式 YT-26 型凿岩机钻孔,孔径 D=3842mm 取 40mm。 图图 5 5- -1 1 桩基爆破炮孔布置平面示意图桩基爆破炮孔布置平面示意图 掏槽孔 周边孔 图图 5 5- -2 2 桩基爆破炮孔纵桩基爆破炮孔纵断面示意图断面示意图 超深 0.15m 0.2m 掏槽孔 周边孔 7 由于桩基直径较小,场 地狭窄,岩石的夹制作用大,孔深取 1.2m。 5.2.2 炮孔
8、深度 如前述,桩基断面直径小,所以只布置掏槽孔和周边孔。 掏槽孔深度: Lt=1.35m 周边孔深度 :Lz=1.2m 5.2.3 炮孔布置(详见图 5-1) 、炮孔数目 掏槽孔:采用中心锥形掏槽,掏槽孔设 3 个 周边孔:采用普通爆破法,周边孔参照崩落孔的参数求得,即孔 间距 E 为: E=mW 式中:m-炮孔密集系数,一般为 1.01.2,取 1.0 W-崩落孔的最小抵抗线 (圈距) , 一般为 600700mm, 取 600mm。 即:E=600mm 经计算周边孔数为 6 个 5.2.4 单孔装药量 装药系数一般为 0.450.6,根据岩石的性质和药卷的直径,取 0.6 即掏槽孔单孔装药
9、量:0.50kg;周边孔单孔装药量:0.45kg。 5.2.5 爆破技术指标 8 表 5-1 单个爆破技术指标表 炮孔名称炮孔名称 单桩掘进单桩掘进 断面断面 (m(m 2 2) ) 单桩爆破单桩爆破 进尺进尺 (m)(m) 单桩单桩 1 1 次爆次爆 破装药量破装药量 (kg)(kg) 合计合计 1 1 次次 爆破装药爆破装药 量量(kg)(kg) 1 1 次爆破导爆管次爆破导爆管 雷管使用量 (发)雷管使用量 (发) 掏槽孔 1.13 0.90 1.5 12.0 24 周边孔 0.90 2.7 21.6 48 合计 0.90 4.2 33.6 72 5.2.6 一次起爆药量 经计算,一次单
10、个桩基装药量为 4.2kg。 两个桥墩 8 个桩基,网路采用串联一起起爆,即一次起爆药量为 33.6kg。 6 装药结构装药结构 装药为岩石膨化硝铵炸药 (小卷) ,雷管采用普通塑料 秒延时导爆管雷管,每孔装 1 发雷管,采用正向起爆方式, 掏槽孔装 1 段、周边孔装 2 段。 装药结构采用连续装药结构形 式。装药结构如右图 6-1 所示。 7 起爆网路起爆网路 起爆网路采用簇联网络, 即一发电雷管引爆一个桩基内的 9 个导 爆管导爆管雷管。8 个桩基在进口串联一起起爆。装药 连线时要特别注意如下几点: 7.1 网路联接注意事项 图图 6 6- -1 1 装药结构示意图装药结构示意图 填塞段
11、导爆管 雷管 炸药 9 不能损伤导爆 管,要检查导爆管 孔口是否封堵严密, 若封堵不严密导致 导爆管受潮或进水, 导爆管可能拒爆。 捆绑雷管时要 防止雷管飞片切断 导爆管而拒爆,采 用反向联接方式。 7.2 导爆管起爆爆破网路图 导爆管起爆网路图详见图 7-1 8 爆破安全控制爆破安全控制 本工程爆破引起的危害主要以爆破飞石、 爆破震动和空气冲击波 为主,为保证施工安全,对这些危害应采取相应措施加以控制。 8.1 爆破飞石控制 根据爆破飞石距离 R 计算公式: RFmaxKD 式中:RFmax 飞石的飞散距离,m; K安全系数,取 16; D药孔直径,4.0cm RFmax=64m; 该工程炮
12、孔直径采用 40mm,飞石飞散距离为 64m。为了有效控制 图 7-1 导爆管起爆网路示意图 掏槽孔 S1/3m 周边孔 S2/3m 电雷管 10 飞石飞散距离, 根据爆破条件的变化, 合理确定炸药单耗和爆破参数, 应按以下方案严格控制: 8.1.1 严格按设计的单孔装药量进行装药 根据爆破条件的变化,合理确定炸药单耗,严禁多装药。 8.1.2 填塞 采用砂子与粘土的重量比为 31, 再加 20%的水混合料或黄泥填 塞孔口,填塞时用竹杆轻轻捣实,中间不得间断,保证炮孔的堵塞长 度。 8.1.3 覆盖 为保证飞石在控制的范围内,关键的一步是做好覆盖工作,炮孔 装药、填塞、联线结束后,应在地表进行
13、覆盖,覆盖方法是:先在桩 基井口上用荆耙(或木头)盖住井口,再放上钢筋网,钢筋网用土袋 压住。 (详见图 8-1) 。既保证 爆破气体的泄漏,又保证爆渣 不飞散。 施工时,按实际情况每一 炮均有设计。穿孔、装药要严 格按每炮次的设计进行。 8.2 爆破震动 根据爆破安全规程 (2014) 规定的安全判据,桥墩西南面最近房屋为一般民用建筑,国家允许的 振动速度均为 1.0cm/s,本次爆破为秒延时非电起爆网路,单段次最 大装药量为 21.6kg,按两个桥墩 8 个桩基同时起爆,即一次最大装 图图 8 8- -1 1 爆破飞石防护示意图爆破飞石防护示意图 桩基 沙土包 钢筋网 支撑 11 药量为
14、33.6kg。根据萨道夫斯基公式,计算得在桥墩西南养殖厂最 近村庄房屋处产生的最大振速分别为 0.163 /s,故不会对周围保 护对象、设施造成危害。 式中:v保护对象所在地质点振速,/s。 K与地层条件有关的系数,取K= 150 。 爆破地震波的衰减指数,取= 1.5 R爆区装药中心至保护对象的直线距离,桥墩西南养 殖厂最近房屋取R = 305 m。 Q一次起爆的最大药量。 爆破振动控制措施: 8.2.1 限制爆破振动源强度(一次爆破装药量) ,根据保护对象 所在地面质点振动的安全允许速度和保护对象至爆心的距离, 算出爆 破振动安全允许装药量, 作为本次爆破不产生爆破振动危害的极限用 药量;
15、 8.2.2 分段延期起爆,降低单位时间内爆炸能量的释放,分段、 均匀布药,分段秒延期传爆;采用合理的起爆顺序和延期间隔时间, 将每段药包的爆破振动控制在安全允许程度内; 8.2.3 均匀释放爆破能量,降低峰值效应,采用中低爆速、威力 的岩石膨化硝铵炸药,将炸药能量突然释放改为均匀释放,降低单个 药包爆破振动峰值效应。 8.3 空气冲击波 3 Q vK R 12 炸药在岩石中爆炸, 高温高压的爆炸产物就从岩石破裂瞬间冲入 周围空气中,强烈地压缩邻近的空气,使其压力、密度、温度突然升 高,形成空气冲击波。由于冲击波具有较高的压力和流速,所以不但 可以引起爆破点附近一定范围内建筑物或设施的破坏,
16、而且还会造成 人畜的伤亡。特别是针对本桩基工程施爆西南方向养殖厂直距 305m 处的房屋建筑,必须防止冲击波对其危害,确保该处房屋的安全。在 桩基掘进浅孔爆破施工中,空气冲击波产生的原因主要有: 8.3.1 炮孔填塞长度不够,填塞质量不好,炸药爆炸高温高压气 体从孔口冲出产生空气冲击波; 8.3.2 起爆顺序控制不合理,导致部分炮孔的抵抗线变小,造成 空气冲击波等。 根据冲击波产生的原因,结合本工程实际,只要保证孔口填塞质 量和填塞长度,就能确保东部民房的安全。 根据公式计算侧向可能产生空气冲击波的最大距离: RC=253Q=70m 式中:RC空气冲击波的最大距离,m; Q最大一次齐爆药量,取
17、 21.6kg。 空气冲击波最大距离为 70m,爆区距保护对象西南养殖厂 305m, 保护对象距离远远大于冲击波最大距离, 所以不会对保护对象构成危 害。 8.4 施工安全技术措施 8.4.1 要确保钻孔质量,严格掌握炮孔的位置、方向和深度等, 钻孔结束后,要严格验收; 13 8.4.2 对所有孔内雷管、起爆雷管逐个检查,确保雷管管体无破 损、无锈蚀,导爆管无变形、油污、折伤、断药、破裂等,能准确起 爆; 8.4.3 严格按设计进行装药,严控装药量和最大单响起爆药量, 以减少或降低爆破震动; 8.4.4 确保填塞长度和填塞质量符合设计要求,填塞物采用配制 好的炮泥; 8.4.5 爆破现场所有人
18、员必须服从爆破领导组的统一指挥,无关 人员未经许可不得进入爆破现场; 8.4.6 建立完善的爆破信号和安全警戒制度,爆破警戒范围严格 按设计和规程要求执行,警戒距离距爆区边缘不得小于 300m; 8.4.7 认真做好爆破前的宣传工作,爆破前通知周围相关单位及 人员,以防造成意外惊吓; 8.4.8 民爆物品的管理严格按照中华人民共和国民用爆炸物品 管理条例的有关规定执行;民爆物品的储存、运输、搬运、爆破操 作严格按爆破安全规程执行,严禁违章作业和违章指挥; 8.4.9 起爆后,安全等待时间过后,经工程技术人员与安全员和 有经验的爆破员共同组成的检查组进入爆区检查,确定准爆无意外 后, 通知爆破总
19、指挥后方可解除警戒。 如有意外, 必须统一指挥处理, 不可随意行事。 14 二、施工组织方案二、施工组织方案 1 施工组织机构及职责施工组织机构及职责 1.1指挥部职责: 1.1.1主持制定本爆破工程的全面工作计划,并负责实施; 1.1.2组织全体作业人员学习本爆破技术设计方案 ,人人熟悉、了 解设计方案、掌握操作方法; 1.1.3监督作业人员严格按设计要求操作;监督作业人员执行国家法 规和规范、公司安全操作规程,组织安全检查,确保工程安全和质量; 1.1.4组织和制定现场工作的分配、施工进度安排和工作总结; 1.1.5结合本工程实际,主持制定爆破工程的安全操作细则及相应的 管理规章制度等。
20、1.2 施工组及职责 项目总指挥:贾新明 安全生产副经理: 刘晓芳 技术负责人:卫富贵 组 长 : 卫 富 贵 技 术 组 组 长 : 雷 良 爆 破 组 调 度 长 : 刘 子 萍 生 产 调 度 组 长 : 王 军 钻 孔 组 组 长 : 刘 晓 芳 警 戒 组 15 组 长:雷良 爆破员:魏红斌、韩晚良、赵波、申成成、 职 责: 1)负责炮孔位置标定,指导、监督、检查钻孔人员严格按设计孔网、 角度、孔深钻孔; 2)负责炮孔验收,按设计用量领取民爆物品; 3)保证所领取的民爆物品不流失、不被盗;爆破结束后,将剩余的 爆破器材如数及时交回爆破器材库。 4)严格按照爆破设计进行爆破作业; 5)
21、负责装药、填塞、连线、起爆、爆后检查等工作的实施,严禁违 章指挥和违章操作,发现不安全因素应及时上报或处理。 安全员:李保生、牛剑 职 责: 1)负责本爆破工程民爆物品购买、运输、贮存和使用过程中的安全 管理; 2)督促爆破员、保管员严格按照爆破设计和安全操作细则的要求进 行作业,制止违章指挥和违章作业,纠正错误的操作方法; 3)检查爆破工作面,发现隐患应及时上报或处理; 4)监督、检查民爆物品现场使用情况和剩余民爆物品的及时退库情 况。 5)根据爆破设计和项目技术负责人要求,确定警戒人员、警戒位置 和警戒注意事项; 保管员:武晓飞、张小琴 职 责: 1)负责现场民爆物品的保管、发放、退库、登
22、记,记录由项目技术 16 负责人、爆破员、安全员和保管员共同签字确认; 2)根据本工程民爆物品品种、段别、数量情况,有序整理、分发, 防止民爆物品领取、使用错误; 3)检查、观察周围环境,预防发生民爆物品被抢、被盗事故,确保 现场民爆物品安全。 1.3 警戒组及职责 组 长:刘晓芳 成 员:李保生、牛剑、王云波、刘宾、陈烨、王嘉。 职 责: 1)爆破前一天,负责张贴爆破公告,进行爆破宣传,告知周围相关 施工单位、人员爆破时间、警戒范围及警戒信号; 2)根据设计确定的警戒位置、警戒范围、警戒内容,按时到达指定 位置,高度负责任的开展警戒工作; 3)根据组长的指令,提前做好路口人员的清场、疏散工作
23、。重要地 段设为双岗。 4)严格按爆破安全规程规定警戒工作要求执行。 2 施工准备施工准备 施工准备工作主要是做好人员组织、技术交底、项目实施、安全管理、 材料计划、设备安排及施工计划、进度计划做出安排、对质量提出要求, 合理安排工期。 3 施工进度计划施工进度计划 根据本工程实际情况,该桥墩施工期限为 6 日。每日 3 个循环, 计划掘进进尺 2.0m。 17 4 施工设备、材料计划施工设备、材料计划 4.1 施工设备计划:见下表 4-1 表 4-1 施工设备计划表 4.2 民爆物品使用计划:见下表 4-2 表 4-2 一次爆破民爆物品使用量计划表 序号序号 设备名称设备名称 型号型号 产地
24、产地 数量数量 状况状况 备注备注 1 13m 3空压机 志高RH550型浙江 1台 良好 设 备 2 6m 3空压机 开山120型 太原 1台 良好 3 手风钻 YT-26型 5台 良好 4 起爆器 FD150-200 辽宁 1台 良好 5 爆破测振仪 交博L20型 四川 1台 良好 序号序号 材料名称材料名称 规格规格 数量数量 合计合计 备注备注 1 起爆 器材 瞬发电雷管 8 发 80 发 S1/3m导爆管雷管 24 发 S2/3m导爆管雷管 48 发 2 炸药 岩石膨化硝铵炸药 33.6kg 33.6kg 18 5 施工工艺及技术要求施工工艺及技术要求 5.1 生产班前会 每日施工前
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