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使用轮胎编织的柔性炮被进行覆盖,效果好,施工简便,耐用;
而钢管排架防护体系能起到隔离防护的作用,施工省工、省力。
快速是基于深眼大孔网布孔、合理的装药量,有效地控制飞石,减少打眼数量,施工速度快。
施工中采用纵向侧台阶元隔墙及横向正长台阶爆破开挖方法,同列同段孔外等问隔控制微差起爆等技术,后者还能有效地控制爆破振动效应。
2.2.1工艺流程
工艺流程见图1。
2.2.2爆破设计
2.2.2.1爆破设计的指导思想
(1)参数选择要符合实际。
确定药量计算公式中的单位耗药量q值要结合岩石地质结构情况,岩石节理裂隙发育、岩性较软的取小值,岩石整体性强、岩性坚硬的取较大值,以爆破的岩石松动破碎而不飞散为标准,结合正式爆破前进行的“试炮”,选定合适的q值。
(2)炮孔分布科学合理,为减少打眼数量,炮孔设计为深眼大孔网布置;
为防止爆破时朝既有线方向滑塌,靠既有线一侧的炮孔与既有边坡的距离应大于炮孔间距;
除光爆孔沿边坡打斜孔外,其余均垂直打眼。
(3)采取间隔装药结构,注重炮孔堵塞。
为使岩石破碎均匀并保障光爆质量,炮孔应采取间隔装药结构。
堵塞要边回填边捣实。
图1工艺流程图
(4)讲究起爆顺序和微差作用。
垂直既有线方向的一排炮孔,中间炮孔应先起爆,然后逐渐向两侧起爆。
起爆网路的设计应保障炮孔之间有微差作用,提高岩石破碎度,有利于减震,防止飞石。
(5)安全防护不可缺。
为确保安全,尤其是保障电接触网不受损害,爆破施工必须进行安全防护。
要求爆破体必须用柔性“炮被”覆盖,沿路堑顺既有边坡应架设“钢管排架防护体系”,这道防线必须坚固,滚石和滑块冲不倒、冲不歪,。
2.2.2.2台阶的选定
为了人工清方方便,做到平行作业,路堑爆破开挖通常采取台阶法。
其台阶宽度(垂直于既有线方向)即为路堑开挖宽度,台阶长度(沿既有线方向)3~6m,台阶的高度下分为2~2.5m和2.5m以上两种。
深路堑开挖到一定深度后,由于工作面的改善,可以采取机械清方,则改为分层爆破(也称梯段爆破),其梯段高度下大于2.5m。
2.2.2.3炮孔参数选择及炮眼分布。
炮孔排距或最小抵抗线b(w)为:
b≤H/2
采取等边三角形梅花型布孔,则炮孔间距a为:
a=1.1b
由于受路堑开挖宽度限制,有时采取矩形布孔,则炮孔间距a为:
a=b
对于台阶非预留隔墙爆破开挖,其炮孔分布分三种:
靠近既有线一侧的一列炮孔(与既有线平行),称为“边炮孔”,沿路堑设计边坡开挖线的一列炮孔,称为“光爆孔”,边炮孔与光爆孔之间的炮孔,称为“主炮孔”。
边炮孔到既有线方向的临空面距离应大于主炮孔的间距a,边炮孔间距应小于主炮孔排距,一般他说,沿既有线方向主炮孔每布3个,则边炮孔布4个。
光爆孔沿设计边坡打斜孔,其炮孔间距与边炮孔相同。
边炮孔和主炮孔均垂直打眼,其炮孔深度L为:
L=1.1H
光爆孔的孔深Lg为:
Lg=H/sinα+0.1H
式中α——路堑开挖设计坡角。
2.2.2.4炮孔装药量计算及装药结构
每个炮孔装药量计算公式为:
Q=qabH
式中q——单位耗药量(kg/m3)。
前面述及,每个炮孔装药量多少是以爆破的岩石松动破碎、清方方便为标准。
由于药量计算公式中的a、b和H已给定(设计值),那么装药量的多少取决于单位耗药q值的大小。
经试爆和大量实践,对于泥岩夹砂岩,主炮孔q值为0.3~0.5kg/m3。
边炮孔和光爆孔的单位耗药量q值为主炮孔的0.7~0.8。
主炮孔采取间隔装药结构,即把装药量的2/3装在炮孔底部,其余的1/3装在炮孔中间部位,中间装药距炮孔口深为0.8~1.0m.光爆孔也采取间隔装药。
炮孔较深的光爆孔采取两个间隔装药,即把装药量的1/2装在炮孔底部,剩余1/2的60%装在距底部药包1.0~1.2m的炮孔中间部位,再把剩余的40%装在距炮孔口0.8m的位置上,3个药包用导爆索连接起爆。
边炮孔则把装药量全部装在炮孔底部,不进行间隔装药,以防出现滑块。
炮孔堵塞物和间隔装药的隔离物,均使用“炮泥”,边回填边捣实。
2.2.2.5起爆网路
除光爆孔使用导爆索以外,起爆网路用导爆管非电起爆系统。
设计的起爆网路是两种:
一种是同列同段孔外等间隔控制微差起爆网路,另一种是同列同段列问微差起爆网路。
(1)同列同段孔外等间隔控制微差起爆网路其起爆顺序是,先起爆路堑横断面上的中间一排炮孔,然后隔段向两侧逐排起爆;
同排炮孔装同一段别的毫秒雷管;
孔外用同一段别的毫秒雷管串联,图2所示为经常采用的起爆网路。
但经常采取光爆孔不与主炮孔、边炮孔一齐起爆,而预留光爆层单独起爆,这十分有利于边坡平顺整齐。
(2)同列同段列间微差起爆网路沿线路走向每一排炮孔装同一段别的毫秒雷管,排与排之间跳段,如图3所示,多用于梯段爆破和正向长台阶爆破。
图2同列同段空外等间隔微差起爆网络图3同列同段列间微差起爆网络
2.3搭设防护排架
在既有线侧挡墙平台上搭设单层排架。
排架用ф50钢管,竖杆间距1.5m,横杆间距1.3m,横向支撑间距3.0m,顺线路方向排架超出爆体不得小于6m.形成防护体系,见图4。
2.4机械设备和劳动组织
序号
机具及材料名称
单位
数量
备注
1
内燃空气压缩机
台
4
9m3以上
2
风动凿岩机
套
3
潜孔钻
三角架式
挖掘机1m3
5
自卸汽车
6
全站仪
7
水准仪
8
起爆器
个
投入劳力13~14人,其中指挥、爆破技术员、驻站联络员、安全员各1名,防护员2名,爆破工2名,各种司机5~6名。
3施工组织
3.1组织机构
组长:
李育金安全员:
严建中
爆破技术员:
严柳爆破员:
何乾锦、李元革
防护员:
沈桂荣、赵黔丰爆破器材押运员:
李元革
爆破器材领用员:
何乾锦
爆破组织机构如下图:
爆破负责人:
李育金
爆破技术人员:
严柳
爆破员
何乾锦
李元革
安全员
防护员
沈桂荣
赵黔丰
爆破器材押运员
爆破器材领用员
何乾锦
3.2施工时间安排及进度控制
在YDK106+510~+665地段路基石方爆破安排在2009年12月20日至2010年3月20日,工期3个月。
3.3施工用电及给排水
施工照明用电用安全电缆接入工作面安装开关箱,一机一闸,安装漏电保护器,保证用电安全。
施工用水取自附近村民的饮用水,用胶水管接入。
3.4除尘
由于路堑为露天爆破作业,采取的是控爆,无需进行通风。
施工时采用高压水管喷水除尘。
3.5出碴及运输
由于开挖面宽场地较大,爆破量大,现场采用挖掘机装碴,自卸汽车运输至弃碴场。
3.6爆破防护
⑴内容:
防止个别飞石飞出砸坏、击中民房,防止起爆网在起爆过程中遭到破坏。
⑵方法:
对准炮孔位置,采用炮被覆盖,其他网路部分采用草袋防护。
⑶进行二次改炮时,均用炮被将炮孔进行覆盖。
4安全警戒及信号标志
警戒人员由职工组成,必须坚守岗位,听从指挥。
按每个爆破点在各个方向设警戒员,经检查无安全隐患后,并按规定进行施爆警戒。
⑴警戒范围:
距爆破点200m范围内。
⑵防护人员:
臂带红袖章在爆破警戒范围内指挥疏散人员及进行防护。
⑶信号:
视觉信号:
爆区山顶插黄旗一面,表示装药作业,插红旗一面表示即将起爆。
听觉信号:
采用手摇警报器或口哨鸣笛报警。
警戒声响的信号使用哨声,预备信号是一串短促的哨声。
起爆信号是三声长音哨声,解除信号是一声长音哨声。
解除信号:
红旗撤除,警戒人员撤离表示爆破已结束,并鸣解除信号。
⑷检查爆破区周围设施。
⑸爆区警戒方法、制度:
①爆破工作开始前,必须按爆破警戒图确定危险区的边界。
并设置明显的标志。
②在危险区界设置岗哨,使所有通路经常处于监视之处。
每个岗哨应处于相邻岗哨视线范围之内,并配齐相应的通信工具。
③爆破前必须同时发出音响和视觉信号,使危险区内的人员都能清楚地听到和看到。
应使全体职工和附近居民,事先知道警戒范围、警戒标志和声响信号的意义,以及发出信号的方法和时间。
爆破后必须经过一段时间的通风排烟、除尘后,检查人员方可进入工作面,确认爆破地点安全与否,检查有无“盲炮”及可疑现象;
有无残余炸药或雷管;
有无松动构造物。
在妥善处理并确认无误后,经爆破指挥班长同意,发出解除警戒信号后,其他工作人员方可进入爆破地点工作。
5爆破安全措施
5.1安全保证体系
项目部成立爆破作业安全领导小组,由项目经理李育金组织,组织结构及人员情况如下图:
严柳
驻站联络员
宋培鑫
应急小组
覃达深
各岗位人员必须熟知本岗位职责,提高责任心,在爆破施工中尽职尽责。
5.2爆破安全措施
(1)各管理人员齐抓共管,在爆破施工中,将“安全第一,预防为主”的方针落实到位。
(2)所有参与爆破的人员必须持证上岗。
严禁无证人员从事爆破。
在路堑内作业,必须戴安全帽。
严禁非爆破作业人员进入施工现场,禁止在爆破作业区使用不当明火或抽烟。
(3)该工程所有代号严格按规定、规范加强管理,特别是加强代号运输过程中的安全管理,设置专用木箱装运。
(4)爆破物品的管理和使用,必须符合《爆破安全规程》有关规定和要求。
应建立健全爆破材料的领取、发放、保管和使用制度,严格管理,不得让爆破器材流失。
建立爆破器材收发流水帐,三联式领用单和退料单制度,定期核对帐目。
爆破器材的领取,应由装炮负责人按一次需用量填写领药凭证到仓库领取。
炸药与雷管严禁一人同时搬运,电雷管严禁与带电物品(如干电池、手电筒等)一起附带运送,放炮后的剩余材料应经过专人检查,核对后及时退库,严禁随地存放或带入宿舍。
(5)销毁爆破器材时,必须登记造册并编写书面报告,报上级主管部门批准。
(6)爆破方案报经公安部门批准后才能执行。
(7)爆破前必须进行全面技术交底,做到任务明确、专人负责。
(8)试爆。
在正常爆破前应试爆,正常爆破过程中如遇到岩性变化也应试爆。
一般取3~5个炮孔,按爆破设计选择的孔网参数和单位耗药量(取设计的最小值)进行试爆,然后分析爆破效果,调整参数。
(9)爆破作业必须统一指挥,确定爆破时间和信号。
爆破作业前,必须确定在危险区的边缘设置明显标志,还应在附近的村庄、交通道口张贴“安民告示”,说明放炮时间、地点以便附近村民有所防备。
(10)既有线路爆破时,每次均与车站联系,利用天窗、封锁点进行爆破。
(11)在大雾、黄昏和夜晚,禁止进行爆破作业,遇雨应停止爆破作业。
在爆破作业前和爆破作业时通知附近的施工单位,以便在事故发生时及时处理。
(12)爆破施工作业现场,严禁与爆破无关的人员入内。
爆破工作必须有施工负责人指定由爆破合格证的爆破工执行。
非装炮人员在装炮开始前,必须撤出装炮地点。
装炮完毕必须检查并记录装药个数、地点,以便爆破后核对有无瞎炮,以利于进行处理。
(13)禁止进行爆破作业的人员穿化纤衣服。
爆破施工现场所有施工人员进入爆区事先关闭移动通讯设备。
(14)爆破用品在使用前应根据规定要求,必须进行质量检验。
装配起爆雷管前,必须逐个检查雷管质量,凡管体压扁、破损、锈蚀等严禁使用。
(15)爆破作业严格按爆破安全规程进行标准作业,装药时雷管端线必须短路,待作业人员撤离后,方可导通线路和校核电路、电阻,接点必须牢固,绝缘良好。
(16)爆破时采取炮被顶加盖草袋、木板、枕木等措施,防止飞石。
(17)爆破作业工作开始前必须确定危险区的边界,并设置明显的标志,应在危险区的边界设置岗哨,使所有通道经常处于监视之下,每个岗哨应处于相邻岗哨视线范围之内。
(18)装药人员必须按爆破技术员设计药量和设计结构进行装药,严禁多装药。
(19)装药必须用竹制的炮杆进行充填、堵塞。
(20)起爆器在整个爆破作业时间内,必须由爆破工作领导人或领导指定的爆破员严加管理,不得交给他人。
(21)爆破前必须同时发出音响和视觉信号,使危险区的人员都能清楚地听到和看到。
(22)爆破15分钟后,由爆破工检查清理现场,确认无盲炮后,才能解除警戒信号。
(23)发现盲炮应及时处理,发现盲炮时无关人员不准在场,并在危险区边界设置警界。
危险区内禁止进行其他作业,并派有经验的爆破员处理。
路堑开挖放炮后,在清理过程中,如发现有瞎炮、残药、雷管等应及时报告,由爆破人员处理。
(24)爆破时,个别飞散物对人员的安全距离不小于200米。
(25)路堑开挖时,应经常注意坡面的稳定。
每天开工前、收工前应对坡面、坡顶附近进行检查,如发现有裂缝和塌方的迹象或有危石、危土时,应立即处理,凡不能处理的对施工安全有威胁时,应暂时停止施工,并报告上级处理。
路堑开挖中如遇到地下水出露,应采取临时排水措施后方能继续开挖。
(26)清除危石需派身体健康、具有丰富施工经验的有爆破作业上岗证的职工前往,并拴好安全绳、安全带、戴好安全帽及其他劳保防护用品。
(27)当列车通过时应暂停挖装,挖机停机并把挖斗放下。
(28)大型机械作业时必须实行一机一人防护。
5.3噪声控制措施
爆破设计时,控制最大爆破药量,减小爆炸噪音。
5.4安全用电管理
(1)施工现场一切电气安装必须按照中华人民共和国国家标准《建设工程施工现场供电安全规范》GB50194-93和国家建设部《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88要求执行。
(2)施工现场的一切电气线路、设备的安装、维护必须由持证上岗的电工负责,线路、设备安装后要定期检查。
(3)施工现场必须采用“三相五线制“供电,并采用TN-S接零保护系统。
(4)禁止使用不合格的导线、保险装置和霉烂电线。
一切移动式用电设备的电源线(电缆)全长不得有接口,外绝缘层无机械损伤。
(5)照明必须做到一灯一开关一保险。
(6)加强对碘钨灯、卤化物灯的使用管理。
(7)外电架空线路与施工中的建筑物或临时设施要保持足够的水平和垂直安全距离。
(8)开关箱必须严格实行“一机一闸一漏电开关”制,严禁用一个开关直接控制两台及两台以上用电设备。
开关箱内禁止存放杂物。
门要加锁并要防雨、防潮设施。
(9)配电箱外壳应接地良好,内置漏电开关,配有门锁及防雨、防潮设施。
对配电箱进行编号,定期作安全检查,编制安全技术档案。
(10)拉闸停电进行电气检修作业时,必须在配电箱门挂上“电气检修,严禁合闸”的标志牌,必要时设专人看守。
(11)装药前,电源、电缆须先行撤出。
(12)起爆网路的导线接头按电工接线法联接,并确保其对外绝缘,在潮湿有水地区,避免导线接头接触在面或浸泡在水中。
5.5代号的来源
由于本工程离市区近,不便在工地设置代号库。
我项目部所有爆破器材均向民爆器材公司进行购买,并由该公司负责保管。
因此,每次爆破所用的代号均从民爆公司领取当天使用,如未用完当天退还。
代号由卖方进行运送,我方协助运送。
5.6爆破器材料运输、贮存要求
爆破员领用代号,要严格认真填好领用、清退制度。
办好爆破施工的报批手续。
往爆破地点运输爆破器时,采取用两辆汽车分类运输。
在运输和临时贮存时要严格遵守以下规定:
⑴不应用翻斗车、自卸汽车、拖车、自行车、摩托车、和畜力车运输爆破器材。
⑵装卸爆破器材时,必须遵守下列规定:
①认真检查运输工具的完好状况。
有专人在场监督。
设置警卫,无关人员不允许在场。
②爆破器材和其他货物不应混装。
雷管等起爆器材,不应与炸药在同时同地进行装卸。
③遇雷雨或暴风雨时,不应装卸爆破器材。
装卸爆破器材的地点,应远离人口稠密区,并设明显的标志,白天应悬挂红旗和警标,夜晚应有足够的照明并悬挂红灯。
④装卸搬运爆破器材应轻拿轻放,装好、码平、卡牢,捆紧,不得摩擦、撞击、抛掷、翻滚、侧置及倒置爆破器材。
装载爆破器材应做到不超高、不超宽、不超载。
⑶同车运输两种以上的爆破器材时,应遵守爆破器材允许共存范围的规定;
⑷雷管必须装在专用的保险箱里,箱子内壁应衬有软网;
雷管箱内的空隙部分。
应用泡沫塑材之类的柔软材料塞满。
⑸装卸和运输爆破器材时,禁止烟火和携带发火物品。
⑹装有爆破器材的汽车,在行驶途中必须遵守下列规定:
①押运人员应熟悉所运爆破器材性能;
非押运人员不应乘坐;
②按指定路线行驶;
车(船)用帆布覆盖,并设明显的标志;
③不准在人多的地方、交叉路口和桥上(下)停留;
中途停留时,应有专人看管,不准吸烟、用火,开车(船)前应检查码放和捆绑有无异常;
④运输硝化甘油类炸药或雷管等感度高的爆破器材时,车厢和船舱底部应铺软垫;
⑺汽车行驶速度:
在能见度良好时不超过40km/h,在扬尘、起雾、暴风雨等能见度低时速度减半;
⑻在平坦的道路上行驶时,两台汽车的距离不小于50米,上山或下山时不小于300米;
⑼遇有雷雨时,车辆应停在远离建筑物的空旷地方;
6质量保证措施
6.1技术措施
(1)要按设计要求精确测量、钻孔,钻眼角度和深度应符合要求,严禁打残眼。
(2)装药前要吹干净炮眼,检查深度,保护雷管脚线。
(3)当爆区附近有各类电源及电力设施,有可能产生杂散电流时,或爆区附近有电台、雷达、电视发射台等高频设备时,应对爆区内的杂散电流和射频电的强度进行检测,若电流强度超过安全允许值时,不得采用普通电雷管起爆,应采用抗杂电雷管;
雷雨天不应采用电爆网路;
同一起爆网路,应使用同厂、同批、同型号的电雷管,电雷管的电阻值不得大于产品说明书的规定;
对电雷管逐个进行外观检查和电阻检查,挑出合格的电雷管用于电爆网路中,对延时秒量进行抽样检查,对网路中使用的导线进行外观和电阻检查。
(4)非电导爆管的检查内容包括:
网路连接是否符合设计要求,导爆管有无漏接或中断、破损;
雷管捆扎是否符合要求;
线路接方式是否正确、雷管段数是否与设计相符;
网路保护措施是否可靠;
导爆管与联结无件的接插是否稳固,会不会脱开;
潮湿和有水地区的导爆管接头做没有做防水处理。
对网格式闭合网路,还应检查网格布置是否合理,在某些关键部位要加强布置网格通道,以加强风路的安全准爆性能。
(5)导爆管起爆网路检查:
施工前应对导爆管进行外观检查,用于连接用的导爆管是否完好;
导爆管网路应严格按设计进行连接,用于同一工作面上的导爆管必须是同厂同批产品,每卷导爆管两端封口处应切掉5cm后才能使用,露在孔外的导爆管封口不宜切掉;
根据炮孔的深度、孔间距选取导爆管长度,炮孔内导爆管不应有接头;
用套管连接两根导爆管时,两根导爆管的端面应切成垂直面,接头用胶布缠紧或加铁箍夹紧,使之不易被接开;
孔外相邻传爆管之间应留有足够的距离,以免相互错爆或切断网路;
用雷管起爆导爆管网路时,起爆导爆管的雷管与导爆管捆扎端端头的距离不应小于15cm,应有防止雷管聚能穴炸断导爆管和延时雷管的气孔烧坏导爆爆管的措施,导爆管应均匀地铺设在雷管周围并用胶布等捆扎牢固,接头胶布不少于3层;
吸所有人员、设备撤离爆破区,具备安全起爆条件,才能在主起爆导爆管上连接起爆雷管。
(6)电爆网路的检查:
电爆网路的连接要严格按设计进行不得任意更改;
起爆器性能是否完好;
网路电阻与设计是否相符,电阻值是否稳定;
在微差爆破中应检查电雷管的段别是否符合设计要求。
电爆网路的导通和电阻值检查,应使用专用导通器和爆破电桥,专用爆破电桥的工作电流应小于30mA。
电爆网路铺设时应顺直、贴地铺平,尽量缩小导线圈定的闭合面积,如用两根导线,则主线间距不得大于15cm。
爆区满足不了《爆破安全规程》对外部电源与电爆网路的安全允许距离的,则不应采用电力起爆法。
(7)严格控制单段起爆药量,分清雷管段数和起爆顺序。
(8)严格按规定使用专用导通器和爆破电桥进行电爆网路的导通和电阻值检查;
严格按照有关规定设置和管理起爆电源;
定期检查、维修起爆器;
在整个爆破作业时间里,起爆器或电源开关箱的钥匙要由起爆负责人严加保管,不得交给他人;
在爆破警戒区所有人员撤离以后,只有爆破工作领导人下达准备起爆命令之后,起爆网路主线才能与电源开关、电源线或起爆器的连线钮相连接,起爆网路在连接起爆器前,起爆器的两接线柱要用绝缘导线短路,放掉接线柱上可能残留的电量。
(9)起爆器材加工:
起爆器材加工,应在专用的房间或指定的安全地点进行,不应在爆破器材存放间、住宅和爆破作业地点加工;
加工起爆管和信号管,应在带有安全防护罩,铺有软垫并带有凸缘的工作台上操作,每个工作台上存放的雷管不得超过100发;
切割导火索或导爆管应使用锋利刀具在木板上进行,每盘导火索或每卷导爆管,两端均应切除不小于5cm;
将导火索和导爆管插入雷管时,不应旋转摩擦;
加工好的起爆管与信号管应分开存放,信号管应制作标记;
加工起爆药包和起爆药柱,应在指定的安全地点进行,加工数量不应超过当班爆破作业用量。
(10)装药前,作业点附近一切电源必须撤走,以防杂散电流或电器漏电引起意外爆炸。
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