A地块炸礁方案0830.docx
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A地块炸礁方案0830
深圳海上运动基地暨航海运动学校A地块场平、边坡支护及水工工程
爆
破
设
计
施
工
方
案
编制:
审核:
中交一航局深圳海上运动基地暨航海运动学校A地块项目经理部
2009年08月31日
目录
第一部分爆破设计说明书4
1编制依据及编制原则4
1.1编制依据4
1.2编制原则4
2工程概况4
2.1概述4
2.2场地工程地质条件5
2.3炸礁工程量计算5
3爆区环境条件5
4方案选择5
4.1爆破设计方案的选择原则5
4.2施工方案选择5
5爆破方案设计6
5.1水下钻孔控制爆破6
5.2水面以上近陆地或陆地上控制爆破8
6起爆方法和起爆网络设计11
6.1爆破起爆方法与起爆网络11
6.2水下爆破起爆方法12
6.3水面以上近陆地或陆地上控制爆破的起爆方法13
7爆破安全与防护措施13
7.1爆破振动13
7.2爆破飞石14
7.3爆破冲击波14
7.4爆破有毒气体15
7.5爆区环境保护15
8施工机具、仪表及器材15
9爆破施工组织16
第二部分施工组织设计17
1工程概况17
2施工准备17
2.1组织机构17
2.2设备配备18
2.3劳动力配置18
2.4材料准备19
3.施工工序管理19
3.1钻孔工程19
3.2炮孔装药与回填19
3.3起爆网路施工20
3.4起爆20
3.5爆炸物品管理20
4施工安全技术管理措施20
5水下爆破作业事故应急预案21
5.1钻孔机械伤害21
5.2落水事故21
5.3早爆事故21
5.4爆破飞石事故22
5.5盲炮22
5.6应急组织机构、人员及职责23
5.7应急事故处理流程24
5.8报告、报警、通讯联络方式24
6爆破安全防护措施25
6.1爆破振动防护25
6.2爆破飞石防护25
6.3爆破其它有害效应防护25
7爆破安全警戒方案25
8火工材料现场管理26
9爆破指挥部组织26
10工程进度计划表27
11附图27
第一部分爆破设计说明书
1编制依据及编制原则
1.1编制依据
(1)《爆破安全规程》(GB6772-2003);
(2)《民用爆炸物品安全管理条例》;
(3)《广东省民用爆炸物品管理实施细则》;
(4)深圳市公安局有关工程爆破的有关规定;
(5)与甲方签订的承包合同和相关的施工及验收规范标准;
(6)通过现场踏勘、调查、采集和咨询获得的资料;
1.2编制原则
(1)遵循施工技术规范、规程及验收标准的条款,满足合同条款及业主提出的各项要求,特别是工程质量、施工进度、安全生产、环境保护等方面的要求。
(2)采用我单位近年来在水下炸礁工程中掌握的先进技术、工艺和设备,力求做到技术先进、工艺精湛、手段经济、安全可靠。
(3)根据本工程的特点,突出重点难点项目的施工方案及技术措施,科学组织、合理安排、均衡生产,确保优质高效完成本工程的施工任务。
(4)施工组织管理坚持高标准、高起点、快节奏,施工现场突出标准化作业。
(5)充分发挥机械化、专业化施工优势原则。
(6)精确钻孔、严格有效孔深、实施分段爆破,确保安全生产。
2工程概况
2.1概述
本工程位于深圳市海上运动基地暨南航海运动学校A地块,炸礁区域位于施工区域东南和南部,分港池A区、B区、基槽和下水坡道部分。
礁石分布零散,礁层较薄,近岸部分水深较浅,周边环境较为复杂,施工难度较大。
2.2场地工程地质条件
从已开挖部分揭露的地质情况和地质勘探资料看,爆区礁石主要为中风化岩。
少量沙土覆盖层,大部分已清挖。
2.3炸礁工程量计算
根据《A地块暗礁分布图》及所测量水深情况估算,炸礁总量约2.5万m3,其中基槽约2679m3,港池A区约9930m3,港池B区约11607m3,下水坡道约700m3。
3爆区环境条件
本工程为水下炸礁工程,区域位于深圳市龙岗区南澳街道办杨梅坑,现场分南北两个爆区。
南爆区南边与公路的最近距离为60米。
北爆区位于浪骑游艇俱乐部停泊水域的出入口南侧,爆区东面260米为游艇停泊处,东南方220米为浪骑俱乐部的楼房,西北面300米为海滩泳场。
相见附图1:
《A地块场平与水下炸礁工程平面图》。
4方案选择
4.1爆破设计方案的选择原则
按照“安全可靠,技术可行,经济合理”的原则进行爆破方案的选择。
4.2施工方案选择
根据炸礁区域与周边环境设施的关系,采用炸礁船水下钻孔孔间微差控制爆破作业方案,在近防波堤和其他近岸浅水区域严格控制最大起爆药量,尽可能减少爆破振动及涌浪水中冲击波的影响和避免爆破飞石危害。
水面以上近陆地或陆地上爆破则采用一般石方爆破和孔桩爆破。
5爆破方案设计
5.1水下钻孔控制爆破
1施工方法与施工机械
水下炸礁采用抛锚定位炸礁作业船,运用高效的轨道式可移动全液压钻机,一次定位钻孔9个,从自由面逐排向前推进。
钻孔3排起爆一次。
孔深根据水深和设计标高随机变化(孔深为设计标高+超深-水深)基槽设计标高-4.5m,港池设计标高-4m,孔深基本不超过4m。
主要采用方驳搭载2台阿特拉斯COP1238型全液压水下钻机钻孔,孔径φ90mm。
2布孔方式
单个爆区采用多排布孔,一般呈正方形或梅花形布孔,正方形布孔见图5.1所示。
图5.1炮孔布置平面、剖面示意图
3爆破参数
(1)水下钻孔控制爆破。
孔径D=90mm,炮孔布置为矩形或梅花形,爆破参数确定如下:
孔径:
D=90mm
孔距:
a=1.5m
排距:
b=2m
钻孔超深:
h=0.6m
孔深:
L=H+hm
堵塞长度:
LD=0.5-1以上m
装药长度:
LY=L-LDm
炸药单耗:
q=1.3kg/m3
单孔药量:
Q=q.a.b.Hkg
装药与堵塞
根据每个孔计算药包长度,现场加工药包,药包上必须连接足够长度的炮线,导爆管须足够松度绑扎在炮线,以免被拉扯。
每个炮孔在最上面一节炸药内插入三根与一节炸药等长的导爆索,导爆索上端绑扎两个同段塑料导爆毫秒雷管,两个同段雷管分别连入不同的网络;三排孔的9根导爆管由一根导爆索起爆,三片区的三根导爆索由1发电雷管起爆,爆破使用Φ80mm乳化炸药装药。
炮孔装药后,提起套管,剩余堵塞孔段将被覆盖层沙石淤泥等堵塞。
堵塞长度LD见表5.1。
炮孔装药结构见图5.2。
LD
LYL
图5.2炮孔装药结构示意图
爆破参数见表5.1
表5.1水下控制爆破参数表
H(m)
h(m)
a(m)
b(m)
L(m)
LY(m)
LD(m)
Q(kg)
0.5
0.5
1.5
2.0
1
0.5
0.5
2.8
1.0
0.5
1.5
2.0
1.5
0.7
0.8
3.9
1.5
0.6
1.5
2.0
2.1
0.9
1.2
5
2.0
0.6
1.5
2.0
2.6
1.2
1.4
6.7
3.0
0.7
1.5
2.0
3.7
1.6
2.1
8.9
4.0
0.7
1.5
2.0
4.5
2.0
2.7
11.2
注:
单位长度装药量5.6kg/m(ф80mm条状乳化炸药)
5.2水面以上近陆地或陆地上控制爆破
1爆破参数设计
爆破参数的确定主要依据待爆岩体的性质、爆破区域周边环境、钻孔机械、炸药种类等。
如遇特殊地形和特殊地质构造等情况应适当调整爆破参数。
1.1石方爆破
⑴Φ=76mm深孔台阶爆破参数
一般情况下,炮孔平面布置成方形或梅花形,垂直钻凿,其爆破参数按以下各式计算(H为台阶高度,最高不超过10m;炮孔直径Φ=76mm):
底盘抵抗线W=(25~30)Φ(m)
钻孔超深h=(0.25~0.35)W(m)
炮孔深度 L=H+h(m)
堵塞长度lˊ=(0.8~1.2)W(m)
装药长度l=L-lˊ(m)
孔间距a=(1.0~1.2)W(m)
排间距b=(0.8~1.0)W(m)
单孔药量Q=q·a·b·H(Kg)
或:
Q=q·W·a·H(kg)
由于爆破区域内岩石分为粗粒、中粗粒花岗岩,应针对不同的岩石类型,选用不同的炸药单耗。
根据以往工程经验,暂取炸药单耗q=0.45~0.50kg/m3,施工中再根据实际爆破效果进行调整。
为了控制爆破飞石的产生,表中数据在爆破区域距保护物50m范围内q取小值、l`取大值;爆破区域距保护物50m~100m之间q、lˊ取中值;爆破区域距保护物100m以外q取大值、lˊ取小值。
H为爆破开挖深度。
ф76㎜炮孔控制爆破参数选取表4-1
岩性
H(m)
Wd(m)
h(m)
a(m)
b(m)
L(m)
l(m)
lˊ(m)
Q(kg)
q(kg/m3)
次坚石
5
2.6
0.5
2.6
2.4
5.5
2.3
3.2
12
0.39
6
2.6
0.5
2.6
2.4
6.5
2.3
4.2
14.2
0.38
7
2.6
0.6
2.6
2.4
7.6
2.3
5.3
16.6
0.38
8
2.6
0.6
2.6
2.4
8.6
2.3
6.3
19
0.38
9
2.6
0.8
2.6
2.4
9.8
2.3
7.5
21.3
0.38
10
2.6
0.8
2.6
2.4
10.8
2.3
8.5
23.7
0.38
普坚石
5
2.3
0.8
2.4
2.2
5.8
2.5
3.3
11.6
0.44
6
2.4
0.8
2.4
2.2
6.8
2.5
4.3
14
0.44
7
2.4
0.9
2.4
2.3
7.9
2.5
5.4
16.3
0.44
8
2.4
1
2.4
2.3
9
2.6
6.4
19
0.45
9
2.5
1
2.4
2.3
10
2.6
7.4
21.4
0.45
10
2.5
1
2.4
2.3
11
2.6
8.4
23.7
0.45
特坚石
5
2.2
0.8
2.2
2.2
5.8
2.6
3.2
12.3
0.51
6
2.2
0.8
2.2
2.2
6.8
2.6
4.2
14.8
0.51
7
2.2
0.8
2.2
2.2
7.8
2.6
5.2
17.3
0.51
8
2.2
1
2.2
2.2
9
2.6
6.4
19.7
0.51
9
2.2
1
2.2
2.2
10
2.6
7.4
22.2
0.51
10
2.2
1
2.2
2.2
11
2.6
8.4
24.6
0.51
⑵Φ=42mm浅孔台阶爆破参数
对台阶小于5米的石方爆破,则采用Φ=42mm孔径的炮孔进行作业施工。
最小抵抗线W=(0.4~1)H(m)
孔间距a=(1~2)W(m)
排间距b=(0.8~1.0)a(m)
孔深L=H+h(m)
钻孔超深h=(0.1~0.15)H(m)
堵塞长度lˊ≥W(m)
炸药单耗q=(0.3~0.8)(kg/m3)
下表是Φ=42mm孔径的参数:
直径ф42㎜炮孔爆破参数选取表4-2
台阶高(m)
炮孔超深(m)
孔深(m)
抵抗线(m)
孔间距(m)
堵塞(m)
装药量(m)
单耗(kg/m3)
1.00
0.14
1.14
0.91
1.37
0.55
0.41
0.66
1.50
0.21
1.71
1.37
1.78
0.82
0.60
0.64
2.00
0.28
2.28
1.82
2.37
0.91
0.90
0.62
2.50
0.35
2.85
2.28
2.96
0.91
1.24
0.60
3.00
0.42
3.42
2.74
3.01
1.09
1.44
0.58
2孔桩爆破参数
桩井内钻孔直径及钻孔深度:
钻孔直径采用φ42mm的钻头钻孔;钻孔深度为1.2m,中心孔1.4m。
爆破单循环进尺量:
每次爆破循环实际进尺为0.75m;
钻孔的孔间距和倾角:
孔距:
a=0.2~0.50m;
倾角:
β1=90°(中心孔、辅助孔);
β2=65°(掏槽孔);
β3=85°(周边孔、确保10cm的外插量);
装药量:
单井装药量:
(以Φ1.6m的桩计算)
Q单井=Kn×V
式中:
Kn---------平均炸药单耗量,取3.2kg/m3;
V-----------每次爆破岩石体积,V=2.01m3;
则:
Q单井=6.43kg。
设计φ1.6m的桩井钻孔16个孔眼(中心孔不装药),则每个孔眼的装药量为0.4kg。
钻孔要求:
中心孔一个,周边孔10个,掏槽孔3个,辅助孔3个。
6起爆方法和起爆网络设计
6.1爆破起爆方法与起爆网络
采用孔间微差爆破起爆方法,微差爆破是爆破中最常用的又十分成熟的爆破技术,采用毫秒雷管,非电起爆系统,根据爆破要求实现孔间微差起爆,将单响起爆药量减少。
微差爆破能够实现爆破地震波的叠加干扰,从而达到控制地震波的目的。
微差爆破还能实现起爆过程中应力波叠加,岩块运动中碰撞挤压,达到改善爆破效果的目的。
本设计采用混合、复式起爆网路。
见图6.1所示。
塑料导爆管、毫秒非电雷管
6.1电爆混合复式起爆网路示意图
6.2水下爆破起爆方法
水下钻孔爆破,一般采用混合、复式电力起爆网路,每孔装2发非电雷管,联接导爆索,再由1发电雷管起爆,见图6.1所示,网路电阻计算如下:
R=nr
式中R—串联回路的总电阻,欧;
r—电雷管电阻,欧;
n—串联回路中电雷管数目。
串联回路总电流I为:
I=E/R
式中I—流经每个雷管的电阻,安;
E—起爆电源电压,伏;
经计算,通过每发雷管的有效电流:
直流电不小于2A,交流电不小于2.5A。
由于本工程为水上作业,雷雨天停止作业,故不考虑雷雨天爆破因素。
6.3水面以上近陆地或陆地上控制爆破的起爆方法
(1)电—导爆管混合起爆网路
在非雷雨天气采用电—导爆管起爆网络,该网路由孔外控制微差,对炮孔内的起爆药包装同一段的导爆管雷管,在孔外由不同段别的电雷管连接实现微差。
此时电雷管采用简单串联网络,用GM—2000型高能脉冲起爆器起爆。
(2)电雷管串联起爆网路
在非雷雨天气,采用电雷管串联起爆网络。
电雷管起爆网由电雷管、连接导线和起爆电源组成。
在电雷管起爆网设计时,电雷管和连接导线都当作电阻处理,整个起爆网络相当于由电阻和电源组成的电路。
当爆破现场有静电或杂散电流时,有可能引起电雷管意外爆炸,所以必须先对现场的静杂电进行检测,确定不会有危险时,方可选用电雷管起爆。
7爆破安全与防护措施
7.1爆破振动
爆破振动危害主要考虑对游艇会防波堤和X260公路局部影响。
采用水下钻孔孔间微差爆破是降低爆破振动主要的措施,本设计爆破振动参数控制为:
V=1.5cm/s。
(1)爆破振动安全判据确定
本工程周边的建筑物有公路、房屋、防波堤等等,主要为砖混结构、钢筋混凝土结构。
《爆破安全规程》中对建筑物的爆破振动安全允许标准作了如下规定:
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物2~3cm/s;
钢筋混凝土结构房屋3.0~5.0cm/s;
大体积混凝土(>28d)7~12cm/s。
为确保不受爆破振动的影响,拟对北区即居民小区附近爆破区取1.0cm/s作为建筑物的爆破质点振动速度允许值是合理的。
(2)最大段药量
微差爆破时的单响最大段药量Qm按下式:
Qm=[R(V/K)1/α]3(kg)
式中:
Qm—微差爆破时最大段药量或齐发爆破总约量,kg;
R—爆破中心到测点的距离,m;
V—允许的安全振速,cm/s,取V=1.5cm/s;
K—与场地有关的系数,根据类似经验取:
K=150;
α—地震衰减指数,根据类似经验取:
取α=1.5。
按上式计算:
R
Qmax
R
Qmax
20
5.82
120
1257.85
40
46.59
140
1997.42
60
157.23
160
2981.58
80
372.70
180
4245.25
100
727.92
200
5823.39
按上表药量进行控制,可保证建筑物安全。
(3)爆破振动控制措施
爆破振动控制主要通过微差爆破来实现。
采取措施有:
第一,根据表7.1计算情况,在微差爆破中控制最大段药量在180kg以内;第二,控制每次爆破规模(总装药量)。
7.2爆破飞石
1.由于实施水下钻孔爆破,水深6m以上区域,不考虑个别飞石问题.近岸水深较浅区域,严格控制单段最大起爆药量,加大警戒范围到400m,严格防范爆破飞石危害。
2.水面以上近陆地或陆地上控制爆破区域,采用平面防护措施:
孔口压沙袋、上面平放竹排、再在竹排上压沙袋。
防护距离按安全规程控制。
7.3爆破冲击波
按《水运工程爆破技术规范》和《爆破安全规程》规定,在水深不大于30m的水域内进行水下爆破时,参照下表确定人员和施工船的安全距离。
根据最大段药量187.2kg起爆,参照下表,起爆时爆破海域900m内严格警戒,禁止游泳及潜水作业。
对人员的水中冲击波安全允许距离
装药及人员状况
炸药量(kg)/最小距离(m)
≦50
﹥50≦200
﹥200≦1000
钻孔或药室装药
游泳
500
700
1100
潜水
600
900
1400
对施工船舶的水中冲击波安全允许距离
装药及人员状况
炸药量(kg)
≦50
﹥50≦200
﹥200≦1000
钻孔或药室装药(m)
木船
100
150
250
铁船
70
100
150
7.4爆破有毒气体
本工程水下钻孔爆破作业,不考虑炮烟影响。
7.5爆区环境保护
(1)噪声
爆破作业的噪声主要是钻孔机械噪声和爆破声。
机械噪声是持续性的,爆破声是瞬间的。
施工区域400m外为公用游泳场,机械噪声不造成影响,爆破作业一般在早晨6点左右,也不对此范围造成影响。
(2)爆破粉尘
本工程为水下钻孔爆破,无爆破粉尘影响。
8施工机具、仪表及器材
根据工程情况,投入设备仪表和材料见下表。
主要施工机械、仪器仪表表8.1
序
号
设备
名称
规格型号
额定功率
生产厂家
数量
(台)
1
全液压钻机
COP1238
φ90mm
沈阳
2
2
空压机
开山13
10m3/13kg
衢州
2
3
发电机
三菱
260Kw
1
4
76钻机
ROC131
5
方驳船
400t
1
6
锚艇
30t
1
7
人货车
FZ102
60KW
重庆
1
8
工程指挥车
猎豹
5座
湖南
1
9
起爆器
GM-2000
湖南
3
10
对讲机
深圳
15
11
全站仪
1
12
水准仪
1
13
警戒船
主要消耗材料指标表表8.2
参数名称
单位
数量
价格(元)
工程总量
万m3
2.5
乳化炸药WR80mm
吨
30
雷管
发
7000
导爆索12-14g/m塑料外皮红色
米
3500
9爆破施工组织
工地负责人汤宁新
工地技术负责人汉兴国44JSZ0590
爆破员夏友福SZBP04074谭同迹SZBP13016
蒋学军SZBP04073童飞SZBP13008
安全员夏友福SZBP04074
保管员童飞SZBP13008
谭同迹SZBP13016
第二部分施工组织设计
1工程概况
本工程为深圳市海上运动基地暨航海运动学校A地块水下炸礁爆破工程。
礁石主要分布在基槽、下水坡道、港池A区和B区,以中风化岩为主。
设计标高基槽-4.5m,港池为-4m,超深0.5m。
爆破面积约9600m2,其中港池A约3000m2,港池B区5300m2,基槽和下水坡道约1300m2。
总炸礁量约25000m3。
设计本工程采用水下钻孔爆破法,逐排钻孔,实施孔间微差爆破。
钻孔全部采用ф90mm孔径合金钻头,2套全液压水下专用钻机,轨道式移动钻孔。
2施工准备
2.1组织机构
拟设爆破项目经理部(指挥部),由项目经理负责,项目经理任指挥长,下设项目总工(爆破技术负责人)、生产副经理和安全副经理,施工班组有:
技术组、爆破施工组、钻孔班、爆破警戒组、后勤材料组和安全保卫组。
组织机构图如上图所示。
(1)项目经理职责:
高度集中、统一指挥、内外协调、全面负责和加强对该工程的生产指挥和技术管理工作。
(A)根据工程投入施工力量,配置生产所需的各种机械设备。
(B)建立健全多项管理制度。
建立定期会议制度,提出工作目标要求,协调处理存在的有关问题,以保证整体工程正常有序地进行。
(2)爆破技术负责人职责:
负责编制施工组织设计、施工进度计划和施工技术方案,进行技术交底,审核并检查进度计划及计划落实情况,审核爆破材料采购计划,提交成本计划方案。
负责施工质量、安全、进度的检查和验收及竣工验收结算等。
制定施工安全措施具体方案,并组织实施。
(3)爆破施工组职责:
负责按爆区地形、爆深和爆破范围定位布孔,检查和验收炮孔质量,保管现场的爆破器材,装药、联线、起爆、爆后检查和盲炮处理。
落实爆破安全措施。
(4)钻孔班职责:
负责按标定的孔位、孔深钻孔,钻孔质量符合要求。
对钻孔机械进行日常维护保养。
(5)爆破警戒组职责:
在爆破工程师指导下,按技术要求进行防护,组织防护材料,清理回收防护材料;按要求进行清场警戒,定时、定岗,服从统一指挥。
对清场警戒用工具进行维护保养。
(6)后勤材料组:
负责各类材料计划和采购,办理火工品审批和油品供应手续。
登记、发放和监控各类材料情况,完善后勤保障系统。
2.2设备配备
本项目投入设备、仪器仪表详见表8.1。
2.3劳动力配置
表2.1劳动力配备表
序号
工种名称
数量(人)
备注
1
爆破人员
5
含爆破安全员,按爆破工作量确定
2
钻工
8
3
警戒人员
0
1
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