爆破方案与施工组织设计汇总.docx
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爆破方案与施工组织设计汇总
爆破方案与施工组织设计
1工程概况
1.1工程目的
为建造高速公路,需进行土石方爆破开挖和边坡整治光面爆破。
1.2工程地质
岩体主要为石灰岩、灰岩、砾岩、土灰石和亚粘土。
1.3爆破规模
硬石爆破:
584868m3;边坡光面爆破:
8000m2。
1.4工期要求
按照附表7施工总体计划表与路基土石方施工同步。
1.5工程要求
⑴、确保工期满足业主所提出的施工要求,采取先进的爆破方法、合理的施工工艺及强有力的技术措施,保证爆破工作顺利完成;
⑵、确保安全保证附近建筑设施以及周围人员的绝对安全;
⑶、确保质量按照业主要求爆破到位,光面爆破半孔率达90%,平整度不大于10cm,工程质量达到优等标准。
2设计依据、参考文献及设计原则
2.1设计依据与参考文献
⑴、现场对工程场地的初步勘察
⑵、国家标准局:
爆破安全规程(GB6722—86)
⑶、国务院:
中华人民共和国爆炸物品管理条例,1984.1.6
⑷、城乡建设环境保护部:
土方与爆破工程施工及验收规范(GBJ201-83)
⑸、林学圣:
土石爆破,中国人民解放军工程兵工程学院,1985.6
⑹、黄绍均:
工程爆破设计,兵器工业出版社,1996.8
⑺、[瑞典]RuneGustafsson:
SwedishBlasting,1973
⑻、[芬兰]J.普基拉:
HandbookofSurfaceDrillingandBlasting,1978
⑼、[美]TheDuPont:
Blasters’handbook,1986.1
2.2设计原则
在确保人员、建筑、设施的绝对安全前提下,保证工程质量,尽量缩短工期,满足业主的工程要求,做到准爆、安全、合理、先进、高效、可行。
3方案选择
由于该工程的爆破环境较好,可采用深孔松动爆破技术进行大方量的爆破;采用浅孔爆破进行二次破碎;用光面爆破技术对边坡进行整治。
根据施工场地较大的特点以及工点的地形、地貌、水文地质及本工程的要求,为保证在有限的施工工艺,充分利用作业面,尽量多投入机械、设备和劳动力,创造条件,保证多处工点同时开工,确保在最短时间内完成此项开挖工程。
4爆破参数确定
4.1深孔爆破(台阶爆破)
路基中部的主方量采用深孔爆破开挖,其主要参数如下:
⑴、孔径:
D=100mm
⑵、台阶高度:
H=5-12m
⑶、炮孔深度:
L=6-14m
⑷、孔距:
A=3.5-4.0m
⑸、最小抵抗线或排距:
W=b=3.0-3.5m
⑹、单耗药量:
q=0.3-0.5kg/m3
⑺、线装药密度:
QL=4.0-5.0kg/m
⑻、填塞长度:
LT=3.0-4.0m
⑼、超钻深度:
h=1.0-1.5m
⑽、微差时间:
Td=20-50ms
注:
施工时,上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。
4.2浅孔爆破(二次破碎)
深孔爆破后的个别大块岩石及未爆到位的岩坎,或爆破厚度较小(小于5m不适于深孔爆破的情况)的部位,采用浅孔爆破进行二次破碎或找平,确保爆破块度符合规定的技术要求。
其主要参数如下:
⑴、孔径:
D=38-40mm
⑵、台阶高度:
H=1.0-4.0m
⑶、炮孔深度:
L=1.2-4.5m
⑷、孔距:
a=0.8-1.2m
⑸、最小抵抗线或排距:
W=b=0.8-1.2m
⑹、单耗药量:
q=0.3-0.5kg/m3
⑺、线装药密度:
QL=1.0-1.2kg/m
⑻、填塞长度:
LT=0.6-1.5m
⑼、超钻深度:
h=0.3-0.5m
⑽、微差时间:
Td=20-50ms
注:
施工时,上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。
4.3光面爆破(边坡整治)
为保证路基爆破后边坡和路基面平整、稳定,对需要进行边坡和路基面整治的地段,实施光面爆破。
根据坡面高度和路基厚度,选用深孔光面爆破和浅孔光面爆破,其主要参数分别给出。
4.3.1深孔光面爆破
⑴、孔径:
D=100mm
⑵、炮孔深度:
L=6-20m
⑶、药卷直径:
d=25-50mm
⑷、不耦合系数:
з=2-4
⑸、孔距:
a=0.7-1.0m
⑹、孔间距系数:
E=7-10
⑺、最小抵抗线(光爆层厚度):
W=0.8-1.2m
⑻、光面孔密集系数:
K=0.8-0.9
⑼、线装药密度:
QL=0.3-0.8kg/m
⑽、顶部(0.8-1.0m)线装药密度:
QLS=0.25-0.7kg/m
⑾、底部(0.5-1.5m)线装药密度:
QLS=0.8-2.4kg/m
⑿、填塞长度:
LT=0.8-1.5m
注:
施工时,上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。
4.3.2浅孔光面爆破
⑴、孔径:
D=38-44mm
⑵、炮孔深度:
L=2-5m
⑶、药卷直径:
d=13-15mm
⑷、不耦合系数:
з=2-4
⑸、孔距:
a=0.4-0.5m
⑹、孔间距系数:
E=7-10
⑺、线装药密度:
QL=0.15-0.3kg/m
⑻、顶部(0.3-0.5m)线装药密度:
QLS=0.1-0.2kg/m
⑼、底部(0.5-1.5m)线装药密度:
QLX=0.4-1.2kg/m
⑽、填塞长度:
LT=0.5-1.0m
注:
施工时,上述参数根据实际岩性再作进一步的计算调整。
4.4药孔布置及装药结构
4.4.1药孔布置
⑴、深孔爆破:
①单边坡爆破:
每个爆破工作面沿路基纵向布置3-4排
深孔,药孔呈梅花状布置(见图1);
②双边坡爆破:
每个工作面沿路基轴线布置3-4排深孔,药孔亦呈梅花状布置(见图2)。
⑵、浅孔爆破:
每块孤岩布置1-2个药孔;岩坎或一定厚度的爆破部位可布置多排药孔,药孔可呈梅花状布置。
⑶、光面爆破:
根据设计的边坡坡度沿路基边坡纵向布置一排药孔(见图3)。
4.4.2装药结构
深孔爆破与浅孔瀑破采用耦合装药结构(见图4);光面爆破采用不耦合装药结构(见图5)。
(A)药孔布置断面图(B)药孔布置平面图
图1单边坡爆破药孔布置示意图
图2双边坡爆破药孔布置示意图
图3光面爆破药孔布置示意图
图4药孔爆破装药结构图5光面爆破装药结构
5起爆网络设计
为了减少外界杂散电流、感应电流、射频电流等可能引起的焊爆或误焊事故,采用非电复式导爆管起爆网络(图6),导爆管与导爆管之间用四通连接件相连,整个网络的末端用电雷管进行引爆,电雷管在爆破警戒范围内人员撤离后,起爆30分钟前连接;起爆电源采用军用起爆器起爆。
6爆破安全设计
该爆破工程应考虑的主要危害效应是:
爆破飞石和爆破地震波以及空气冲击波。
根据国内外大量工程实测资料及我们多次工程实践经验分析,只要控制得当,这些危害效应就不会对一定范围内人员、建筑和设施造成任何不良影响。
6.1爆破飞石
图6起爆网络示意图
个别飞石距离(S)可按下式计算:
S≤V2/g,且=20(91/3/W)2
式中:
V—飞石初速,m/sec
g—重力加速度,m/sec2
q—炸药单耗,kg/m3
w—最小抵抗线,m
将有关数据代入,计算得S≤20m。
根据以往工程经验,本工程环境绝对安全。
6.2爆破地震波及最大一段(次)起爆药量的确定
根据被保护目标的结构特性,按照国际《爆破安全规程》(GB-6722-86)确定的标准,取安全振动速度(通常取质点垂直振速VC=5cm/sec)。
爆破地震波振动速度可根据《爆破安全规程》(GB6722-86)给出的质点垂直振速公式(前苏联萨道夫斯基公式)进行计算,考虑到此次爆破为内部装药松动控制爆破则
V=K*K’*(Q1/3/R)a
令V=VC,Q=Qmax,变形后即得不是距离R处允许的最大一段(次)起爆药量Qmax关系式:
Qmax={Vc/K*K’}3/a*R3
式中,Qmax—最大一段(次)起爆的炸药量,kg,齐发爆破取一次爆破总药量或微差爆破取最大一段装药量。
VC—被保护目标的安全振动速度,cm/sec
K’—微差控制爆破修正系数,通常取0.25
R—爆点中心至被保护目标的距离,m
K、a—与爆破地形、地质条件等有关的系数和地震波衰减指数,可通过试验和经验确定。
根据本次爆点周围的实际地质条件,参考我们以往工程实测数据,可选取K=150,a=1.5。
将VC、R代入上式,则可计算最大一段(次)允许装药量。
6.3空气冲击波
松动控制爆破空气冲击波效应很小,其影响范围一般不超过3m,因此可不予考虑。
7安全技术措施
7.1爆破危害效应预防措施
对于爆破飞石效应,可采取以下预防措施:
布孔前详细测量爆体尺寸,确保实际最小抵抗线不小于设计值;使最小抵抗线方向避开重点保护目标,指向开阔区;加强填塞质量,严格控制单耗药量;所有人员撤至安全距离(飞石安全距离取100m)以外。
对于爆破地震效应,根据被保护目标与爆点的相对位置、距离、分布情况,有针对性地采取相应预防措施。
预防地震效应的主要措施是:
采用分散布药、孔内装药爆破方式,变能量集中释放为分散释放,避免地震波出现过高的峰值;严格按照以被保护目标的抗震能力、与爆点的相对距离等确定的一段(次)最大起爆药量进行装药和分段,确保被保护目标的安全。
对于空气冲击波效应,如前所述,可不予考虑。
7.2其它安全措施
⑴、加强对全体施工人员的安全教育,建立各级岗位责任制,确保工程质量和施工安全。
⑵、施工中严格贯彻执行《爆破安全规程》(GB6722-86)、《土方与爆破工程施工及验收规范》(GBJ201-83)等国家规范规程及业主和本地公安局有关具体规定。
⑶、购买、运输、储存和使用各类爆炸物品,严格按照中华人民共和国民用爆炸物品管理条例执行。
⑷、爆炸物品的保管、领用由专人负责,建立严格的登记制度,做到领、用、余数量相符,有帐可查,严防丢物和被盗。
⑸、爆破的时间、地点用醒目标牌置于施工现场出入的各主要路口,并事先通知有关单位和居民点;根据爆破部位、规模、环境、人员活动状况确定警戒范围和警戒点,警戒人员严格把守;爆破时用哨音通知附近人员,确认无任何危险情况时才能点火起爆。
⑹、爆破作业现场,无关人员不得进入;放炮时避开人流和车辆;爆破后5min,指挥员和安全员先进入现场,检查起爆情况,经确认完全起爆后,才能发出解除信号,撤回警戒人员,恢复正常作业。
7.3爆破信(记)号规定
⑴、预备信号:
哨音三长声。
派出警戒人员,所有作业人员撤至爆破飞石安全距离以外,起爆站人员做好起爆前一切准备,待命起爆。
⑵、起爆信号:
哨音连续短促声。
爆破指挥员经与各警戒点联系,确认安全后,适时向起爆站下达起爆命令,点火起爆。
⑶、解除警戒信号:
哨音一长声。
起爆后,指挥员和安全员至现场检查爆破情况,经确认完全准爆后,由指挥员发出此信号,警戒人员撤回,恢复正常秩序。
8施工程序及工艺
为满足工期、质量、安全、经济的具体工程要求,拟采用以下施工程序及工艺。
⑴、现场勘察。
准确量取爆体的有关尺寸,现地量取周围保留建筑、设施与爆点的距离,查明爆体的地质构造、裂隙分布及软弱带的具体位置,实地测量杂散电流,详细了解与工程有关的其它事宜。
⑵、机械设备进场、组织施工准备。
办理炸药火工品购、运、存有关手续;组织机械、设备、劳动力进场;筹备各种施工材料;安装施工用水、电、气设备;生产、生活后勤保障到位。
⑶、现地测量标定。
根据爆破设计方案确定的爆破参数,将爆破范围、药孔位置等标定在相应部位。
⑷、组织穿孔作业。
严格按照设计的药孔位置、角度和深度穿孔。
穿孔完毕,符合要求的药孔用草把封口。
⑸、检查药孔、标明段数。
技术人员要深入现场,检查校对孔位、孔深角度、是否符合设计要求,必要时进行调整,并建立严格的监督、验收、签字制度,以确保穿孔质量符合爆破效果和安全的要求。
⑹、组织装药、填塞、联线。
作业前向所有人员进行现场技术交底,明确职责任务。
按照爆破设计方案技术参数进行装药填塞,分组连片,责任到人,技术人员坚持随班作业,并进行检查监督。
装药设置完毕,将支线接至干线并拉到点火站。
⑺、派出警戒,组织清场,实施起爆。
装药填塞联线后,经技术人员反复检查核实无误后,撤出作业人员,派出警戒,根据指挥员的命令,点火起爆。
爆破后迅速派人检查现场,将爆破效果及时向指挥员报告,由指挥员下达解除警戒的命令,撤回警戒人员。
⑻、爆破后及时组织清运,并为下次爆破清理准备作业面。
⑼、施工验收、工程总结。
配合业主组织施工验收,对未能满足工程要求的部分进行处理;进行工程技术总结,提交工程竣工报告和有关文件资料。
9现场组织机构
施工组织机构
施工组织机构见图7。
图7施工组织管理机构示意图
各部门主要成员和任务
⑴、项目经理部:
项目经理部主管全面工作,经理全面负责施工中的安全进度、质量和与甲方重大问题的协调工作;专职副经理主管施工和机械设备的调度与保障,同时注意抓好施工中的安全工作;总工负责工程中的技术工作。
⑵、爆破工程指挥站:
为保证工程的正常运转,成立爆破工程指挥站。
设指挥长1名,主要任务是负责工程的组织实施、工作协调、施工安全与施工进度,警戒位置、联络方式、爆破信记号的规定由指挥站确定。
⑶、施工处:
主要负责施工,下设两个队:
①爆破队,主要负责与爆破有关的钻孔和爆破作业;②清运队,负责爆渣的装车、外运、推平工作。
⑷、技术处:
负责现场指导各队的技术工作,确保按技术设计方案施工,检查监督施工质量,解决施工中的技术问题,重大技术问题的变更必须经总工批准后,上报驻地办、总监办审批通过后方可实施。
⑸、安全保障处:
负责施工中的各项安全工作,提出具体安全要求和制度,作好施工安全监督、检查和爆破时的警戒工作,同时要保证施工所需机械、设备、炸药火工品等爆破、清运机械设备的保障、维护和修理。
10施工质量保证措施
10.1质量目标
各项工序及总体工程均应达到优良标准,满足工程要求和合同指标。
10.2实现质量目标的措施与办法
⑴、质量目标的保证工作必须在组织上、制度上、文件上加以落实。
凡对质量有影响的活动必须服从工程质量的技术要求。
⑵、所有施工人员要有高度责任心,工作细致,保持相对稳定,避免经常调换工种,确保进度和质量。
⑶、岩石爆破前,必须通过测量详细核对山体的形态、分布、厚度,确保爆破部位和孔深、孔距符合岩石实际。
⑷、穿孔作业,必须按预先拟定的设计方案逐个标定孔位、孔深、倾角、孔距,按照规定的技术要求组织穿孔。
在开扎和穿孔过程中,必须检查、记录炮孔角度、深度,对每个炮孔都必须进行编号标记。
⑸、对初次入库的爆破材料性能质量进行检验,必要时,对炸药威力和起爆材料的可靠性进行实爆试验;按照每次爆破要求的爆破材料品种、规格、数量进行充分准备,作出标记并运至现场。
⑹、装药填塞时,每孔装药量必须按设计要求装填到位、数量足够;留出足够的填塞长度后,用黄泥塞填并捣实。
⑺、运碴时,必须按业主指定的路线行驶,并采取防漏措施,防止掉碴,满足环保要求。
⑻、施工的工艺过程必须严格按照预先制定的程序进行,确保这些工艺过程由合格的人员、合格的机具、按照批准的程序来完成,并在执行过程中有完整的记录。
⑼、工程负责人和技术人员要深入现场,加强对施工质量工作的领导、检查、监督,并采取必要的经济手段对质量的优劣作出奖惩,确保施工质量符合业主的技术要求。
11施工安全保证措施
除严格遵守本设计方案前述规定的安全措施外,尚应采取以下措施:
⑴、在管理上,建立健全有关规章制度,严格遵守有关规程和规定,抓好落实;爆前进行认真设计和方案制定,设计方案需经技术人员签字负责,并经有关职能部门审批后方可实施;加强现场的技术管理、监督和检查;遇到问题时,根据实际情况及时作出调整和改进,并采取相应措施。
⑵、在技术上,要确保设计方案合理可行,符合爆破实际,问题考虑细致、缜密,严格控制耗药量、最小抵抗线方向、填塞长度和质量,严格控制地震波、冲击波和爆破飞石的危害效应,保证效果和安全。
⑶、在施工中,一是注意不断进行现场勘察,详细掌握爆区的情况;二是严格按照设计的孔网参数和爆破参数组织施工;三是注意测量标定,根据爆区实际调整药量;四是注意填塞长度和质量;五是注意使最小抵抗线方向避开重点保护目标;六是加强警戒和人员疏散撤离,禁止无关人员进入爆破区域。
⑷、爆破技术人员必须持有国家公安部颂发的“爆破安全证”,爆破手须持有公安部门核发的爆破作业证持证上岗。
⑸、进入施工现场的人员,特别是穿孔人员必须戴好安全帽;夜间穿孔、装填等作业必须具备良好的照明条件;所有机械设备经常检查、保养,严禁带“病”作业,出现故障应及时修复,确保安全正常运转。
⑹、所有施工人员必须严格执行《爆破安全规程》和各种机械设备的安全操作规程。
12施工进度保证措施
⑴、提高上岗人员的素质,熟悉工作任务、工程要求、各项规章制度和操作规程。
⑵、实行岗位责任制,施工计划指标落实到班组,奖优罚劣,重奖重罚。
⑶、各种机械设备、车辆加强维修保养,保证使用率和完好率满足工程进度要求。
⑷、采用各种方式(精神的和物质的)调动广大施工人员(现场管理人员和作业人员)的工作积极性和主动性,加班加点,奋力拼搏,歇人不歇机,确保工程进度要求。
⑸、加强现场施工的检查、监督和施工的科学管理,及时协调各工序施工关系,出现矛盾或遇到问题及时解决,杜绝窝工。
⑹、做好各种材料、零配件的后勤保障,满足施工要求。
⑺、注意与当地政府和业主有关职能部门、工点附近单位和居民搞好关系,创造一个良好的内、外部施工环境,并取得政府和业主职能部门的关照和支持,以及附近单位和当地居民的谅解,确保工程能够顺利开展。
⑻、编制施工进度计划,严格按照进度计划组织施工。
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