松动爆破法取桩内钻头.docx
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松动爆破法取桩内钻头
杭千高速公路第一合同段兰溪口村地段控制
松动爆破法取桩内钻头工方案设计
1工程概况
绍兴市风则江大桥位于绍兴市区和畅堂西端在建的大学路上,横跨风则江,连接环城西路与绍兴文理学院西校区,整桥宽33m,长180m,于2002年6月开工,现工程主体结构已基本完成,转入桥坡与桥面装饰施工。
由于建桥时桥下留有32个支撑用的钻孔灌注桩,如对此桩不及时拆除,大桥建成后会影响江面船只通航,我公司受施工单位腾达建设集团股份有限公司委托,承担该大桥支撑桩拆除工程施工。
2待拆物结构及周围环境特征
待拆物属支撑桩基础,直径Φ1000mm,共有4排32个,均位于大桥主拱下,桩面露出水面约80cm,系混凝土灌注而成。
根据甲方要求,桩面以下5.0m拆除
待拆除物东西方向为大学路,南北方向为风则江江面,东北侧约150m为越秀外国语学校办公楼,东侧约250m为和畅堂、大学路及环城西路交叉路口,西南侧约250m为在建的文理学院教工楼,西北侧约300m为文理学院教学楼;待拆物东西两边距大桥主拱桥墩约6m,桩面距大桥主拱垂直高度2.5~8.0m不等。
四周环境对拆除作业有一定要求,故在施工方案设计时应给予充分考虑,以确保安全。
后附环境示意图。
3拆除方案选择
当前拆除建(构)筑物主要方法有三种:
人工拆除、机械拆除和爆破拆除,本拆除对象为现浇混凝土柱体结构,且大部分在水下。
若采用人工拆除和机械拆除,则需要对部分水域进行围堰、排水、修筑机械施工平台及对部分江面断航,这样不仅劳动强度大,施工周期长,而且施工干扰大;而且因为风则江为绍兴市一主要水上航道,断航显然是不可行的。
爆破拆除具有施工量小、工期短、干扰少、安全高效的特点,显然为本工程唯一首选的拆除方法。
加上精心设计,精心施工,可严格控制爆破作业的负面效应,确保周围居民人身及财产的绝对安全。
4爆破方案及主要爆破参数
4.1爆破方案选择
根据待拆物结构及周围环境特征可知本工程的关键是在确保周围建(构)筑物安全的同时对待拆物一次性爆破拆除成功,考虑到待拆物位于水下,钻孔施工有一定的难度,因此要布孔合理,尽量减小钻孔工作量。
综上所述,我们拟采用竖直孔、分段装药延期起爆的爆破方法,并采取有效的防护,以达到安全快速一次性拆除成功的目的。
4.2爆破参数
根据待爆体之几何尺寸确定单耗,以求合理控制炸药用量,即达到爆破拆除的目的,又严格限制爆破产生的负效应(如飞石、震动等)对周围环境的影响。
主要爆破参数如下:
1孔径φ40mm
2孔深l=5.5m
3最小抵抗线w=0.30m
4孔距a=(1.0~1.8)W取0.35m
5布孔方式采用三角形竖直布孔,每个桩布三个孔,呈等边三角形
⑥单孔药量Q=qV/3
式中q为炸药单耗,取q=0.5kg/m3
V为待爆体体积,V=πr2l=4.5m3
则Q=0.75kg
考虑到待拆物大部分处于水下,取Q=0.90kg
⑦装药方式:
不耦合空气段间隔装药,每隔1.5m左右装一个药包,底部加强装药,上部适当装药,上部堵塞必须全部堵满。
⑧起爆方式:
采用非电毫秒延期导爆管雷管,每个药包装两发雷管,分段起爆。
5爆破安全技术设计
5.1爆破震动速度计算
根据萨道夫斯基控制爆破震动速度公式:
计算爆破震动速度。
式中:
V—最大震动速度,cm/s
K—与地质地形有关的系数,本次爆破K取150
K′—分散装药衰减系数,K′取0.4
Q—一次齐爆的最大药量,千克,本次爆破Q=2.7kg。
R—最大一段齐爆药量的几何分布中心到邻近被保护物的距离,米
—距离参数,近距离为2,一般距离为1.5。
本次爆破取1.5
根据我国《爆破安全规程》〔GB6722-86〕的规定,一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物的安全震动速度为2~3cm/s,对钢筋混凝土坚固建(构)筑物的安全震动速度为5cm/s。
从现场来看,附近民房建筑距爆区的最近距离为150米,代入计算得:
V=0.05cm/s
对于邻近大桥桥墩R=6m,代入计算得:
V=3.23cm/s
小于爆破安全规程的规定值,可见,爆破所引起的震动对附近民房建筑及大桥桥墩是在国家规定内的。
5.2爆破安全距离
爆破安全距离计算公式:
将K=150,α=1.5,V=2.0cm/s,Q=2.7kg代入上式计算得出:
R安=25.0m
因此,该次爆破的安全距离取为30米。
5.3个别飞石距离及防护
个别飞石距离
f=20n2Wk
式中:
f——飞石距离,m
n——爆破作用指数,对于松动控制爆破,n=0.75
W——最小抵抗线,m,W=0.3m
k——系数,径向(前方)k=1.5;侧向k=1.0
计算得:
f前=5.1m
f侧=3.4m
为确保爆破安全,防止飞石危害,施工时必须严格按照设计方案控制装药量。
同时对爆破体四周进行防护,即用沙包草袋双层防护,杜绝飞石危害。
个别飞石防护措施:
①严格按设计进行施工;
②孔口进行覆盖防护;
③保证堵塞长度和堵塞质量;
5.4爆破空气冲击波
爆破空气冲击波计算公式:
式中:
RR——空气冲击波安全距离,m
Kn——系数,取Kn=1.0
Q——装药量,kg,Q=2.7kg
代入得:
RR=1.6m
可见爆破空气冲击波的影响范围是极小的。
5.4爆破水中冲击波
水中冲击波安全距离计算公式:
式中:
RS——水中冲击波安全距离,m
KS——经验系数。
对木船,取KS=25
Q——装药量,kg,Q=2.7kg
代入得:
RS=35m
水中冲击波安全距离为35m。
6爆破安全措施
6.1爆破安全警戒点设置
本爆区根据现场情况,安全距离定为40米,警戒范围定为50米(警戒点布置详见警戒示意图)。
必要时请公安、水上航管部门协助爆破时的安全警戒工作。
6.2爆破信号设置
(1)清场信号:
竖红旗及吹急速口哨,各警戒点工作人员立刻开始警戒,进行清场工作,并由甲方配合协助进行交通管制,禁止车辆和行人进入警戒区域,同时,对风则江航道进行部分封航,在爆破点上下游各50m处设置警戒点,禁止船只进入警戒区,各警戒人员做好自身安全工作。
(2)起爆信号:
连续急口哨,在具备安全起爆条件时方可下达起爆信号。
(3)解除信号:
缓口哨及竖绿旗,先由爆破员和安全员进行安全检查,确认安全后方可解除警戒。
6.3爆破物品的使用、保管
(1)爆破物品的使用
①爆破物品必须由持《爆破员作业证》的人员使用。
②加工、装药时严禁无关人员进入爆破作业现场。
③每次作业耗量进行认真登记,做到日领日用,帐物相符,剩余的爆破物品当天交回仓库储存。
本工程的火工品专库设在公司斗门村工地。
④严格执行《爆破作业安全操作规程》。
(2)爆破物品的保管
①两种性质相抵触的爆破物品必须分类存放。
②严格执行出入库制度。
③民爆物品专库实施二十四小时值班。
④库区内严格禁止明火和吸烟。
7施工设备及人员组织
7.1主要施工设备:
序号
名称
数量
备注
1
1.35m3空压机
2台
2
2.6m3空压机
2台
3
18型风钻
5把
4
起爆器
1只
7.2人员组织:
序号hao号
名称
数量
备注
1
项目技术负责人
1名
2
施工兼安全员
1名
3
爆破员
2名
4
风钻工
4名
5
普工
4名
6
7
小计
12名
此设计有关爆破技术指标严格按国家技术监督局GB13533-92《爆破安全技术规程》选取。
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