路基土石方专项施工技术方案文档格式.docx
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为制定出技术可行,经济合理,安全可靠的爆破方案,首先进行实地踏勘和收集现场资料。
主要是要仔细了解爆破对象的数量、尺寸、结构材质、位置及地质情况等以及爆破工点周围的环境,包括地面和地下需要保护的重要建筑物和设施及其与爆破工点的相对位置和距离等。
在充分掌握现场实际资料的基础上,根据爆破任务和安全的要求,提出多种方案加以比较,最后制定出合理的、切实可行的控制爆破方案。
本段沿线山坡基本石方含量为90%,大部分的坡面位于岩层中。
按照图纸、设计、规范要求和施工现场的实际情况,坡面需要爆破时,主要采用光面爆破和预裂爆破的施工方法(有关各种爆破的爆破参数在后面有详细叙述)。
爆破方式按标准结合松动方式进行。
光面爆破是在开挖轮廓线上布比普通爆破较为密集的炮眼,并采用装少量炸药的特殊装药结构,周边眼间距与抵抗线之比大致为0.8,且在主爆破后最后同时起爆,使岩体沿开挖轮廓线爆除,使围岩最大限度少受损伤的爆破技术。
光面爆破孔距在1米以内,实际孔距根据施工岩石结构,适当增加预裂孔。
预裂爆破与光面爆破相比,炮眼还要密一些,装药量也要多一些,爆破从开挖断面轮廓线开始,即是周边炮眼在断面上的所有其他炮眼爆破之前首先同时起爆,其工艺与光面爆破基本一样。
当装药量和检举选择适当时,在各炮眼的爆破作用力相互作用下,使周边炮眼之间形成一连续的预裂破裂面,成为随后期于炮眼爆破所产生的爆破冲击波的屏障,使传到破裂面外侧围岩所受到的扰动和破坏达到最小程度。
第二章工程概况
2.1工程规模及结构特点
本工程主线9.920.181Km路段,分布了以互通式立交、6座主线桥梁、5条隧道组成的惠兴2标隧道群,路基施工段切割成不连续的多段,不利于路基施工的组织。
2.2自然条件及施工环境
沿线属亚热带湿润季风气候区,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑,气候温和,雨量充沛。
雨热同季。
全年无霜期约282天,年平均气温16.3℃,年平均降雨量1154mm,全年日照时间约1000小时。
本合同段路基施工组织难度较大,主要由于全线主线路基被5座桥梁及5座隧道切割为多段不连续的施工点,对于路基工程的连续施工有较大影响。
2.3主要工程数量
本合同段共有挖土石方226.446万方,填方245.91万方。
第三章技术特点及技术等级
3.1工程技术特点
公路等级:
四车道高速公路
设计速度:
80Km/h
路基宽度:
高速公路21.5m,桥面净宽2×
9.5,分离式路基宽度11.25m
地震基本烈度:
Ⅵ度
设计荷载:
公路—Ⅰ级
设计洪水频率:
桥涵、路基为1/100
隧道进出口采用分离式路基,标准横断面宽度11.25m。
桥涵即人工构造物设计荷载:
公里-I级。
3.2工程技术等级
依据《广西壮族自治区公路桥梁工程总公司施工技术方案审批办法》以及《广西壮族自治区公路桥梁工程总公司一分公司施工技术方案审批管理实施细则》分级要求,本合同段路基土石方爆破属于三级施工技术方案。
第四章施工方案及施工工艺
单个作业段的施工顺序为:
测量放样→清除表土→土石方开挖及调运→路堑挡护→路基分层填筑→压实度检测→路堤挡护→浆砌边沟及急流槽施工→工程阶段验收。
(一)土石方调配方案
本标段路基土石挖方大于填方量,具体调配见调配表。
(二)主要工程项目概况
本段线路采用高速公路标准建设,计算行车速度80km/h,双向4车道,整体式路基宽度21.5m,桥涵设计荷载为公路-Ⅰ级。
(三)防护和排水工程
防护和排水工程与路基施工交叉施工,协调安排。
其中高边坡防护采用分层开挖、分层防护的方法施工;
砌筑防护利用钢管搭设脚手架,卷扬机提升,人工砌筑施工。
路基排水采用机械配合人工挖沟,人工砌筑施工。
(四)路基施工方案
路基工程施工结合隧道进洞及涵洞施工进行统筹安排,先期安排对路基填筑影响较大的下挡及涵洞施工,下挡施工完成后,大面积展开路基土石方施工。
路基土石方施工采用机械化作业。
在调配段内:
运距在50米以内的,采用推土机施工,运距大于100米地段,采用挖掘机配合自卸汽车挖运;
填方路段按照横断面全宽水平分层、逐层填筑、压实。
边坡高度小于30米的路堑开挖采用机械开挖,人工辅助修整边坡,石方爆破以小炮松动爆破为主,边坡部位采用光面爆破,从上至下分台阶开挖,事先做好爆破设计,选择合理参数,按照横断面全宽纵向分层开挖,并严格控制坡率即坡面。
边坡防护及加固施工随路基开挖逐层进行施工。
按照动态设计、动态施工的要求,路基开挖采用纵向拉槽与横向台阶法相结合的施工方法,每开挖一层即通知有关部门对已接露的地质水文情况进行核对,确定高路堑各层边坡的最终坡率、防护及加固措施,以保证施工及运营期间的安全。
1、土方开挖
采用挖掘机挖装,自卸汽车运输,自上而下纵向分段分层开挖,施工中预留边坡保护层,人工挂线刷坡。
开挖土方时如发现土质有变化或挖方路基面以下发现不良土质时,及时报监理工程师进行处理。
(1)施工前仔细调查自然环境状态下山体稳定情况,分析施工期间的边坡稳定性,发现问题及时加固处理。
(2)施工前切实做好地表排水工程,排出的水不得危及附近工程建筑物、道路和农田。
(3)加强测量控制,边坡随开挖随成型,保持边坡平顺,早做边坡防护。
(4)弃方堆放在指定地点,堆方稳定,形状规则。
不造成水土流失和环境污染。
(5)对于设计有挡护或软弱岩层地段,采用预留部分土体支挡或锚喷临时支护,确保边坡稳定。
2、石方开挖
石方段开挖采用浅孔松动爆破,预留边坡光爆层,层厚控制在3米,纵向梯段法开挖,采用风钻打眼,毫秒微差雷管松动爆破,火雷管起爆,导爆管传爆,装载机挖装,自卸车运输到填方区或指定的弃土场。
(1)爆破设计:
根据现场收集到的情况、核实的工程数量,按施工工期要求和人员、设备、材料准备等情况,视地形条件和开挖的高度,以及钻眼和挖装机械的情况确定梯段分层厚度,钻孔直径,由岩石性质、临空面等情况确定爆破参数、起爆顺序和网路设计,编制实施性的施工方案,报现场监理工程师、业主以及公安部门批准,并及时提交开工报告。
(2)爆破环境复查:
详细调查与复查石方爆破地段空中、地面、地下构筑物类型、结构及其距开挖面距离,重要地段施工前,实测与地质、地形有关的爆破震动参数,施工中发现问题及时处理并提出修改意见。
(3)本工程采用垂直钻孔纵向梯段式(台阶式)松动爆破,布孔形式为梅花形。
·
松动爆破台阶高度根据钻眼机具确定,其设计参数为:
石方爆破参数表
参数名称
单位
参数值
浅孔微差
中深孔微差
沟槽
光面、预裂
孔径
mm
42
90
40
40~60
钻孔角度
度
80
沿设计边坡
最小抵抗线
m
2
3
0.5~1.0
0.4~0.6
孔距
1
排距
1.5
2.5
孔深
4
8~12
8~10
超深
0.2
0.3~0.5
填塞长度
≥1.5
≥3
0.5~1
0.6
每米装药量
Kg/m
0.75
4~5
0.22
每米爆破量
m3/m
8
0.1~0.36
炸药单耗
Kg/m3
0.3~.45
0.4
0.5
平孔药量
Kg/个
3.6
22~26
0.4~0.75
1.7~2.2
(4)施工工艺流程:
施爆区管线调查→爆破设计与设计审批→配备专业施爆人员→爆区放样→用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩面→放样与布孔→钻孔→爆破器材检查与测验→炮孔检查与废碴清除→装药并安装引爆器材→布置安全岗及拆除施爆区及飞石、强地震波影响区内的人、畜→起爆→清除瞎炮→解除警戒→测定爆破效果(包括飞石、地震波对施爆区内外构成损伤及损失)→装、运石方与整修边坡落底至设计高程开凿台阶作业面:
先清除地表杂物和覆盖土层,施作小爆破形成台阶作业面。
布孔:
根据设计要求,放出开挖轮廓线及各炮孔位置,预以编号并插木牌逐孔写明孔深、孔径、倾斜角方向及大小。
钻孔:
钻孔是爆破质量好坏的重要环节,应严格按照爆破设计的位置、方向、角度进成钻孔,先慢后快。
钻孔过程中,必须仔细操作,严防卡孔、超钻、漏钻和错钻;
装药前必须检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求,孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块以及孔内有无积水。
如发现孔位和深度不符合设计要求时,及时处理,进行补孔和透孔,严禁少打眼,多装药。
孔口周围的碎石、杂物清除干净,对于孔口岩石破碎不稳固段,应进行维护,避免孔口形成喇叭状。
钻孔结束后应封盖孔口或设立标志。
装药:
应严格按格设计的炸药品种、规格及数量进行装药,不得欠装、超装,而影响爆破效果。
并按设计安装起爆装置。
光爆炮眼内采用空气柱间隔装药,主炮眼用散装炸药集中装在底部。
炮孔堵塞:
光爆炮孔堵塞长度一般为口部1米左右,堵塞材料用钻孔的炮泥和粘土堵塞。
爆破网路敷设:
网路敷设前应检验起爆器材的质量、数量、段别及编号、分类,严格按照设计敷设网路,网路敷设应严格遵守《爆破安全规程》中有关起爆方法的规定,网路经检查确认完好,具有安全起爆条件时方可起爆。
起爆点设在安全地带。
安全警戒:
从开始装药,即设置安全警戒,防止非作业人员进入现场。
网路连接后,工作人员逐渐撤离,警戒人员、防护人员在指定地点就位,实行区段内临时封闭,防止人、车进入施爆区。
起爆:
在网路检测无误,防护工程检查无误,各方警戒正常情况下,指挥员即可命令起爆。
起爆采用非电方式。
安全检查:
爆破完成并达到规定的间隔时间后,由安检人员进入施工现场进行检查,经确认无瞎炮等安全隐患时,出碴人员方可下入现场进行施工。
(5)控制爆破要求
1)严格控制爆破飞石范围、空气冲击波强度、地震波效应,确保既有工程建筑物周围人、畜的安全。
2)维护边坡稳定,减少爆破对边坡的破坏以及透发边坡滑坡的可能性。
3)控制爆破块度,尽量减少二次破碎工作量,提高装运效率。
4)提高机械化作业水平,科学管理,文明施工。
第五章施工方案设计计算
5.1参数的选取
针对本段路基的岩体实际情况,拟采用的爆破方法有以下几种:
① 浅孔爆破
② 浅孔炮的装药长度不超过眼深的2/3以留出足够的堵塞长度,同时孔深超过3m的炮孔,受装药条件限制炮孔利用率低。
有时4m以上孔深可采用药壶炮爆破工艺以提高炮孔利用率及增大爆破效果。
其爆破设计:
③ A最小抵抗线W的确定(即台阶厚度或排间距):
④ W≤(25~30)d(d为炮孔直径)
⑤ B孔深应低于台阶底部标高以克服底部岩石对爆破产生的夹制作用,使得爆后达到预定的高程,其超深h应为台阶底部抵抗线的10%~15%。
岩层坚硬取大值。
⑥ h=(0.10~0.15)W底 (W底为底部抵抗线)
⑦ C间距,即同排炮孔间距a应在
⑧ a=(1.0~2.0)W底
⑨ D排距
⑩ b=(0.85~1.1)W
E装药量计算
Q=qWH
式中:
H——阶梯高度,m
q——单位炸药消耗量,kg/㎡
q与炸药种类和炮孔直径、临空面多少有关。
依2号岩石硝铵炸药计,一般为(0.3~0.7)kg/㎡之间。
石质松软,台阶陡直采用小值,如计算出单孔装药量容积大雨2/3孔深时,可换用高威力炸药和缩小孔间距,增加炮眼数量。
①裸露爆破
裸露爆破不需要钻孔,技术简单,操作方便,工人易于掌握,但能量利用率低,爆破时噪声大,有时个别石块飞出很远。
施工时:
②覆盖时禁止用石块覆盖,只能用不含石块的炮泥覆盖;
③几个药包同时起爆时,必须保证先爆的药包不致破坏其他药包,如不能达到此要求,则只准用齐发爆破;
④药包一般采用筒装炸药,若采用散装炸药时,应采取防潮措施,防止炸药受潮影响爆破效果;
⑤安全规程规定,每次爆破炸药量不得大于20kg,并用下式确定空气冲击波对在掩体内作业人员的安全距离:
25倍一次爆破炸药量的3次方根;
⑥裸露爆破的最小安全距离为400m;
⑦裸露药包爆破后,认真检查是否有未爆药包,若有,将残药、雷管回收,再次使用,不得散失在现场。
5.2蛇穴爆破
将集中药包直接放入直径为20~50cm、深度在2~6m的水平或微倾斜的炮洞中进行爆破。
在预定孔位用手持式凿岩机打2~6m深炮孔(或用人工冲钎方法实现),以连续装药方式或间断装药方式(依所计算或实验获得的所需每延米装药量进行装药),用导爆索或电雷管在不堵孔的情况下同时引爆孔内炸药,破碎孔壁周围岩体,一部分碎岩块随爆炸气体冲出孔口,剩余部分再用人工以长钎和挖勺掏出,形成炮洞。
为扩大孔底装药容积需再次采用2.5~3.0kg炸药装入孔底,堵塞0.5~0.7m,实施第二次扩底爆破,用人工掏挖残渣后再进行装药。
一炮成洞每延米药量:
5~6级软岩为0.8~1.0kg/m,如岩层较硬,需进行多次爆扩成洞。
①间距计算
a=(1.0~1.3)W
W——相邻两药包计算抵抗线的平均值;
1.0~1.3——系数,岩石较硬或同时起爆取小值,岩石较软,分排分段间隔起爆时取大值。
②单孔装药量Q计算
Q=KWf(a)d
K——为单位岩石标准耗药量;
W——最小抵抗线;
d——堵塞系数,可近似用d=3/L计算,L为眼深;
a——山坡角度;
当a<30°
时,f(a)=1-a/7000;
当a≥30°
时,f(a)=26/a。
5.3药壶炮爆破
药壶爆破最关键的工艺是扩大药壶。
扩大后的药壶体积应满足设计装药量的要求,但又不能过大,也不能过小,而且在扩壶的过程中还要防止炸塌炮孔。
扩壶药量和次数:
扩壶时用药量由少到多,逐渐递增,第一次扩壶装药量一般为50%~100g,以后按以下比例例增加(设第一次扩壶药量基数为1):
二次扩壶为为:
1:
2;
三次扩壶为:
2:
3;
四次扩壶为:
4:
7。
②扩壶工艺
扩壶时可用导火索和火雷管起爆,但导火索要有一定长度,为保证爆破安全和效果,最好用电雷管或电雷管起爆。
扩壶时一般不用导爆索,以免将炮孔炸坏。
扩壶时一般可用少量砂或干砂堵塞,其长度不超过药包高度的0.8~12倍,也可以不堵塞,但炸药能量损失大,降低扩壶效果。
在扩壶过程中,每次爆破以后药壶内的余热一时不易散失,所以要隔一段时间才能进行下一次爆破,每次爆破前应用温度计测量壶内温度,当温度降到40℃以下后,才可以装药进行下一次爆破,以防止发生早爆事故。
如温度一时难以下降,也可以滴入少量盐水增加降温速度。
扩壶时,人员的安全距离大于50m,深孔扩壶时,大于100m。
③壶体积的测量与计算
扩壶工作完成后,应将药壶内存留的残渣或水排除除净,经测量药壶体积合格后,再进行药壶装药。
测量药壶体积的简易办法是利用铁棍测量器。
用两根等长的绳索分别系在一根铁棍的两端,使用时,将铁棍竖着放入药壶内,再平行上提绳索,使铁棍在壶内保持水平,根据绳索长度确定铁棍的位置,并用不同长度的铁棍测出药壶不同位置的直径,由此算出药壶体积的大小。
5.4预裂爆破
①炮孔直径受凿岩机具的限制,同时,在选定炮孔直径时,综合考虑孔径与孔深、孔距的关系,在一般情况下,选用较小的炮孔直径:
当边坡高度或开挖深度小于4m时,选用直径为38~45mm的钻机;
当边坡高度或开挖深度小于8m时,选用直径为60~100mm的钻机;
当边坡高度或开挖深度大于8m时,可采用大于100mm的钻机。
②炮孔间距a与炮孔直径有关:
a=(8~12)d
当炮孔直径d≤6cm时,a=(9~14)d,对于破碎软岩,应缩小间距,并相应减少装药量。
对于完整硬岩,炮孔间距可选取大值。
③关于预裂爆破的装药量,一般以线装药密度表示。
影响装药量的因素较多,很难从理论上得出一个精确的解析。
在实际工程施工中,是根据条件类似的进行比较选取或按照一些经验公式计算。
④一般预裂孔比底板高程深1~2m,至少与主爆孔同深,孔底严格控制在同一高程上,并与主爆孔有一定距离。
5.5光面爆破
光面爆破实质上是爆破光面层,要求光面炮孔同时起爆,同时起爆的时差越小,效果越好。
一般要求时差小于100ms。
对于石方路基开挖常用的露天边坡梯段爆破,其开挖程序较简单,即由外向内,依次爆破,前一排炮孔爆破为后一排炮孔创造自由面,光面炮孔最后起爆。
光面爆破的主要技术参数:
①炮孔直径。
对于露天光面爆破,多采用与主爆区相同的钻机;
对于井巷爆破,常用钻孔直径为35~45mm的凿岩机钻光面炮孔。
②炮孔间距a。
露天光面炮孔间距a=(10~15)d,井巷掘进光面炮孔间距a=(12~16)d。
对于炮孔直径为38~45mm的较大断面的掘进爆破,光面炮孔间距取60~70cm。
对于掘进断面较小的巷道拱、墙交接部分,开挖面曲率较大,岩石对爆破夹制作用较强,光面孔间距可缩小至45~50cm。
导向空孔和装药孔之间的间距一般不小于40cm。
③炮孔角度与深度。
露天光面爆破、光面炮孔倾角与边坡坡角一致,沿设计轮廓面布置。
孔深根据梯段高度或开挖深度决定,并考虑一定的超深。
④光面层厚度。
光面层厚度即是光面炮孔的最小抵抗线W。
光面层厚度W与光面孔间距a有关,一般取:
a=(0.8~1.0)W
⑤装药量。
光面爆破的装药量一般用线装药密度或装药集中度来表示,二者概念不同,线装药密度等于炮孔装药量除以装药段的长度,装药集中度是炮孔的总装药量除以整个炮孔的长度。
第六章施工主要机械设备和材料
6.1机械安排
(1)空压机:
3.5立方6台
(2)24型风枪:
10把
(3)20型风枪:
10把 (4)18型风枪:
(5)柳工ZL50c装载机1台(6)大宇420挖掘机1台
(7)日立360挖掘机1台(8)詹阳230破碎机1台
(9)宣化SD140推土机1台(10)陕汽奥龙15t自卸车8台
6.2爆破材料
(1)2#岩石硝铵炸药
(2)乳化炸药
(3)电(火)雷管位 (4)塑料导爆管
(5)导火索 (6)起爆器
第七章施工组织安排
7.1、准备工作
1、实验:
挖方利用方及填前原地面土质已抽样回实验室进行含水量、液塑限、重型击实、CBR值等各项试验,试验成果满足技术规范及施工要求。
2、测量:
已完成路基各桩号横断面原地面的测量、放样工作,测量成果满足技术规范要求。
3、技术交底:
对场地清理、路堑开挖、路堤填筑等各环节施工及质检等工作已进行了技术交底。
7.2、施工工艺流程、施工方案及施工组织
1、施工工艺流程:
路基土石方施工工艺流程:
施工准备场地清理基底处理分层填筑摊铺整平碾压夯实边坡修整成型检测签证
2、施工组织:
1)首先进行场地清理及伐砍树木工作,山地清表及砍挖树根工作,配备一台挖掘机,一台推土机,人工10人(按填方坡脚及挖方坡顶线)将路基范围内原地面表层腐植土、草根清除干净。
表土清除后堆放于路基坡脚以外征地线以内,或就近运至各个废土场,并将其摊平。
树木和竹子由当地村民砍伐,树根挖除后遗留的洞穴用透水性较好的材料回填(如风化石等)并压实。
2)针对本合同段的爆破施工以及机械、人员配备和组织作了周密细致的安排:
首先要确保人员、机械的到位,为此我们将实行“三班制”连续作业,人停机不停,保证现场管理人员及机械操作人员的轮班作业,做好施工管理人员及机械操作人员换班时的交接手续工作。
第二,要做好材料供应工作,各种机械用油的加送,实行油车送油到施工现场,每日定时加油的管理办法。
第三,做好紧急情况下机械故障的及时维修和排除工作,确保施工机械的正常运作。
第四,按已制定的详细的工作计划,确保每日的工作量按预期目标完成,并进行动态跟踪、检查和调整。
最后要做好后勤服务工作,安排好夜班工作人员的接运以及夜餐供应。
第八章施工进度计划
路基土石方计划于2010年10月20日开工,于2012年5月20日前完成所有路基土石方施工,总工期17个月。
8.1工期保证措施
(一)、从组织上、管理上保证工期
1、选用会管理、懂技术、年富力强的同志担任各分项工程作业队主要负责人,组织精干的施工管理人员和施工队伍,挑选性能优良的机械设备,按期做好施工前的各项准备工作。
2、加强职工思想教育,使广大参加本工程施工人员树立“进度就是效益,质量就是信誉”的思想,继续发扬我们顽强拼搏,勇于创新,开拓进取的传统风格,以战斗姿态投入本工程施工。
3、积极开展“四比”活动,在本工程施工中我们将积极开展以“比质量、比进度、比安装、比文明”为主要内容的劳动立功竞赛活动,树立“开工必优,一次成优”的思想。
4、落实承包责任制,签订各级包保责任状,完善奖惩制度,实行按劳分配的原则。
推行不同形式的计件工资、计时工资、承包工资等分配,以经济为杠杆,调动施工人员的积极性和主动性,提高生产效率,做到提前工期有奖,延误工期受罚。
(二)、强化进度计划的管理
1、根据本工程工期紧、技术比较复杂的特点,组织充足的精干人员,精良设备投入本工程项目。
2、制定周密详细的施工进度计划,抓住关键工序,对影响到总工期的工序和作业环节给予人力和物力的充分保证,确保总进度计划的顺利完成。
3、成立由生产副经理为主,工程部门、作业队负责人组成的生产指挥调度室,加强施工现场的协调和领导。
定期召开生产调度会议,作业队每天安排一次生产会;
生产调度室每周召开一次生产协调会;
经理部每月初召开一次主要班组、部门负责人参加的生产会,协调解决施工生产中出现的问题,布置当月生产任务。
4、对生产要素认真进行优化组合,动态管理。
灵活机动地对人员、设备、物质进行调度安排,及时组织施工所
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