石方管沟爆破施工方案.docx
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石方管沟爆破施工方案
石方管沟爆破施工方案
1、工程概况
本施工段为第六、七标段,西起新甘省界(桩号为BA001),东止安西玉门市交界处(桩号为BA147)全线水平长度228.84km。
期间存在大量的石方段,为了施工能够顺利进行,特此编制此施工方案。
2、爆破技术设计
2.1总体设计
对于长输管道管沟的爆破一般采用浅眼爆破法,管沟爆破最大的特点是只有一个临空面,也可以视管沟断面、岩石性质和地质等条件采用布置掏槽眼的横向起爆方法,提高其他炮眼的爆破效果。
2.2爆破参数的确定
2.2.1炮眼直径d,深度L
炮眼直径d采用Ф38毫米;眼深L=(1.1~1.15)H,H为沟深,按沟深2.5m考虑:
L=1.1×2.5=2.75m。
2.2.2最小抵抗线W
最小抵抗线W可按经验公式选取:
W=0.5L=0.5×2.75=1.375m
2.2.3炮眼间距a和排距b
a=1W=1×1.375=1.375m,采用微差起爆时a=1.8W=1.8×1.375=2.475m
b=0.9W=0.9×1.375=1.2375m
2.2.4单位炸药消耗量q
该值的大小对爆破效果、钻孔和装药工作量、炮眼利用率都有较大影响。
单位炸药消耗量取决于岩石的性质、临空面、炮眼直径和炮眼深度等多种因素,在爆破中,根据现行规定和经验选取。
单位炸药消耗量(kg/m3)
岩石坚固系数f
〈8
8-10
10-15
单位炸药消耗量q
0.26-1.0
1.0-1.6
1.6-2.6
表中所列系2#岩石硝铵炸药,若采用其它炸药时,应根据其炸力的大小加以修正。
2.2.5根据该标段岩石坚固系数,取q=1.0,即
1处炮眼用药量=v×q=a×b×L×q=1.375×1.2375×2.75×1=4.68kg
2.2.6每100m管沟,按坚硬连续岩石考虑,一次爆破成沟,不考虑预裂爆破和光面爆破的用药量及炸药的损耗量,其炸药总数量为:
(3.5×2.5×100/a×b×L)×4.68kg=875kg
2.3炮眼布置
炮眼布置成3排梅花状,见图
2.4分层装药
2.4.1为了解决管沟的口宽和深度的矛盾,装药时,应视爆破岩石的厚度不同而采取分层装药的方法,根据该标段岩石厚度,拟采用三层装药的方法。
2.4.2单孔装药量:
Q=0.33qabL=0.33×1×1.375×1.2375×2.75=1.544kg
2.4.3每层装药的分配原则为:
上层药包量为0.5Q,即0.5×1.544=0.772kg
中层药包量为0.7Q,即0.7×1.544=1.08kg
下层药包量为0.8Q,即0.8×1.544=1.236kg
3、爆破施工方法及技术措施
3.1爆破施工的一般程序
3.1.1布孔:
技术组应按爆破技术设计严格布孔,不得随意更改,标示清晰。
3.1.2钻孔:
施工组应按标示的孔位进行钻孔,保证孔深孔位准确,倾斜钻孔时应严格掌握角度,不随意挪动孔位,确保钻孔数量、质量达到要求。
3.1.3验孔:
技术组应对钻好的炮孔进行验收,检查孔位、孔深、角度是否符合要求,不合格的重钻。
3.1.4制作药包:
按照计算好的单孔药量,单个药包重量进行制做,分层装药时,可用导爆索联接每层装药。
分段延时爆破时,应严格区分雷管段位,不能混淆。
严禁私自添减药量。
3.1.5装药:
在确认炮眼合格后,即可进行装药工作。
装药时要注意起爆药包的安放位置,一般采用反向起爆。
在装药过程中,当炮眼内放入起爆药后,要接着放入一、两个普通药包,再用木制炮棍轻轻压紧,不可用猛力去捣实,防止早爆事故或将雷管脚线拉断造成拒爆。
3.1.6堵塞:
堵塞的材料有砂子、粘土、岩粉等。
做成炮泥,轻轻送入炮眼,用炮棍适当加压捣实。
3.1.7联接:
采用非电起爆方法,用导爆管联接延时火雷管,组成串并联网路,确保完全起爆。
3.1.8覆盖:
在居民区或建筑、构筑物附近作业时,为了防止个别碎石飞散,保护建筑物和人员的安全,对爆破体进行覆盖,覆盖的材料有荆笆、竹笆、胶皮、钢丝网等,也可对需保护的建筑物(如门、窗玻璃等)进行覆盖、遮挡等。
3.1.9警戒:
根据施工方案中设定的警戒范围,要在指挥部的统一指挥下适时派出警戒,做到令行禁止,警戒显示一目了然。
3.1.10起爆:
在确定警戒完好后,根据指挥部的命令,准确起爆。
起爆器应由专人负责。
3.1.11检查:
在起爆完规定的药包后,警戒未解除前,爆破技术组应对爆破现场进行检查,没有发现盲炮时,应及时解除警戒。
如有拒爆、漏爆等盲炮现象,应及时报告、处理。
3.1.12盲炮的处理:
产生盲炮一般有三种情况,一是雷管未爆,炸药也未爆,称为全拒爆;二是雷管爆炸了,而炸药未被引爆,称为半爆;三是雷管爆炸后只引爆了部分炸药,剩有部分炸药未被引爆,称为残爆。
预防盲炮首先应该对储存的爆破材料定期检验,爆破前选用合格的炸药和雷管以及其它的起爆材料;在爆破施工过程中,要清理好炮眼中的积水,在装药和堵塞时,必须仔细地进行每一环节,防止损坏起爆药包和折断雷管的起爆线路。
产生盲炮后,应立即封锁现场,由原施工的人员针对装药时的具体情况,找出拒爆的原因,采取相应措施处理。
处理的方法有三种:
一是二次爆破法,二是爆毁法,三是冲洗法。
3.2爆破施工技术措施
3.2.1预裂爆破和光面爆破
为了使边坡稳定,岩面平整,在边坡处宜采用预裂爆破或光面爆破。
其主要参数如下:
1)炮孔间距应根据工程特点,岩石特征,炮孔直径等确定,预裂爆破的炮孔间距一般为炮孔直径的8-12倍;光面爆破的炮孔间距一般为炮孔直径的10-16倍。
2)装药集中度应根据岩石的种类,炮孔间距,炮孔直径和炸药性能等确定。
3)装药偶合系数应根据岩石强度,炮孔间距和炸药性能合理选择,使炸药完全爆炸,并保证裂面(或光面)平整,岩体稳定。
4)光面爆破最小抵抗线长度应根据岩石特征,炮孔间距等确定,一般为炮孔间距的1.2-1.4倍。
5)预裂炮孔或光面炮孔的角度应与设计边坡坡度一致,每层炮孔底应尽量在同一水平面上。
6)靠近预裂炮孔的主炮孔的间距,排距和装药量,应较其它主炮孔适当减小。
当预裂炮孔和主炮孔在同一电爆网路中起爆时,预裂炮孔应在相邻主炮孔之前起爆,其时差不得少于如下数值:
坚硬岩石:
50-80ms
中等坚硬岩石:
80-150ms
松软岩石:
150-200ms
7)光面炮孔与主炮孔在同一爆破网路中起爆时,主炮孔在光面炮孔之前起爆,且各光面炮孔应使用同一重量雷管并同时起爆。
8)当采用预裂爆破降低爆破地震时,预裂炮孔较主炮孔稍深,预裂长度和宽度均应符合设计要求。
3.2.2修筑施工作业带及管沟开挖
1)爆破作业后,经检查没有哑炮或爆破遗留物,挖沟人员和机械方可进入挖沟作业现场。
2)修筑施工作业带,清除爆破碎石,以便人员和车辆通行。
3)在施工现场条件允许的情况下,首先使用挖掘机械开挖管沟。
4)管沟开挖要保持顺直,无急弯,无尖石。
沟内无积水、无塌方、沟底平坦。
管沟深和坡度应符合设计要求。
3.2.3信号规定
一声长哨---干支线连接;
两声长哨---准备完毕;
连续短声哨---起爆;
连续三长声哨---起爆完毕;
4、爆破安全设计及安全保证措施
4.1爆破安全设计
爆破作业过程中,为了有效地控制爆破危害,对周围环境的影响,保护人员、建筑和各种设施的安全,是爆破安全设计最重要的环节。
爆破产生的有害效应很多,如地震、冲击波、飞散物、毒气和噪音等。
在管沟爆破中主要应考虑地震波和飞散物的防护。
4.1.1爆破地震波
1)爆破引起的地震速度V=k·(Q1/3·R)d
式中:
Q——炸药量kg;
R——从爆源中心到被保护物的距离m;
k·d——系数,通过试验和经验取得;
V——质量振动速度cm/s。
岩性
K
D
坚硬岩石
50—150
1.3—1.5
中硬岩石
中硬岩石
150—250
1.5—1.8
软岩石
250—350
1.8—2.0
2)允许安全振动的速度,目前我国对各种建、构筑物所允许的安全振动速度规定如下:
(1)土窑洞、土坯房、毛石房屋为1.0cm/s;
(2)一般砖房、大型砌块及预制构件房屋为2-3cm/s;
(3)钢筋混凝土框架房屋5cm/s;
(4)水下隧洞为10cm/s;
(5)地下巷道为20cm/s。
3)一次起爆最大药量可用以下公式求得:
Q齐=(V/k)3/d·R3
4)减小爆破地震波的措施
A.严格限制最大一段的装药量。
尽量采用多段微差起爆,分段越多,爆破振动越小。
B.合理选取微差间隔和爆破参数,减少爆破夹制作用。
C.选用低爆速的炸药和不耦合装药。
D.采取预裂爆破技术。
E.开挖减震沟。
4.1.2爆破飞石
炸药爆炸的能量一部分用于破碎介质,另一部分以全体膨胀的形式强烈地喷入大气并推动前方的碎石运动,从而产生飞石。
飞石安全距离Rf的计算公式为:
Rf=20kfn2w
式中:
n——爆破作用指数;
w——最小抵抗线m;
kf——与地形、风向有关的系数,一般取1.1—1.5
在工程爆破中,可采取下列措施来控制个别飞石;
1)设计药包位置时,避开软夹层,裂缝或混凝土接合面等,以免从这些方面冲出飞石。
2)装药前必须认真核对,严禁超装炸药。
3)确保炮孔的填塞质量,必要时采取覆盖措施。
4)采用低爆速炸药,不耦合装药、挤压爆破和微差起爆。
4.2安全保证措施
4.2.1施工现场人员和设备安全保护措施
1)建立指挥机构,明确爆破人员的职责分工。
2)施工前要进行安全和技术交底,并做好安全技术交底记录。
注重施工的危险环节和防范措施。
3)参加施工的人员必须穿工作服,工作鞋,戴好安全帽。
4)起爆时严格遵守起爆信号,利用对讲机、哨声或号角准确发布警报,使施工现场人员能够安全撤离。
5)钻工打眼时要戴防尘口罩,防止有害气体和粉尘对人体的危害。
6)由于在山区施工,危险性较高,因此要配备好各种急救药品,一旦出现问题及时救治。
7)在远离交通道路的偏僻处施工时,要备足食品和饮用水,保证施工人员给养供应。
8)每个爆破小组至少配备两个军用帐篷,备有行李、液化气罐等必备的炊事、生活用具,保证施工人员的进餐和休息。
9)对于施工现场的设备,要加强维修和保养。
重要的设备,在爆破时要撤离现场。
不能撤离的设备要加强保护,可用铁皮、铁丝网、橡胶皮、荆芭片等材料进行保护。
10)露天爆破时,如遇浓雾、暴雨、大风、雷电或天黑时均不得起爆。
11)对于哑炮的处理,应严格按国家有关安全规程执行。
4.2.2公共设施(高压线、光缆、电缆、管道等)保护措施
1)在爆破区内的高压线、光缆、电缆、管道等,按照国家的规定加强保护。
2)施工前要加强光缆、电缆、管道的检测,作好警示标志,以提醒施工人员注意。
3)在爆破区内的高压线下爆破时,要根据计算减少装药量,以保证不对高压线造成危害。
必要时,可采用放小炮、覆盖防爆被(三层结构:
荆芭、橡胶皮、铁丝网)和人工开凿的办法。
4)当输气管道与光缆、电缆和其它管道交叉或并行时,要用人工开挖,并用角钢、竹片胶皮等加以保护。
4.2.3爆破作业现场周围居民和建筑保护措施
1)施工前要取得当地政府的支持,派出宣传车,对爆破作业现场周围的居民进行宣传教育,同时充分利用电视、广播等新闻媒体,将施工爆破的时间、信号的意义、防范措施等讲解清楚,在起爆前督促爆破区的人员撤离。
2)在爆破区的边界和出入路口设立警戒哨和警戒标志,警戒范围是离爆破中心100米的范围。
禁止人员、牲畜进入爆破区。
3)对于爆破区内的建筑物,根据所处的具体位置的不同,采取不同的保护措施。
对于重要建筑物附近的爆破地段,要采取松动爆破,以减少爆破产生的地震波对建筑物的影响。
特别重要的建筑物,可架设防护网或采取临时加固措施。
4.2.4生物、植被和环境保护
1)加强珍稀动植物的保护
在爆破施工前,对于国家保护的珍稀濒临灭绝的植物,按国家的有关规定进行保护(如加防护网)或移植,使施工对其造成的损失减小到最小的程度。
2)在爆破区内,对于国家保护的珍稀动物要加倍爱护,严禁猎杀、诱捕。
发现受伤的珍稀动物,要及时救治并及时报告当地主管部门。
3)加强水土保持,防止水土流失。
不得污染水源,不准随便倾倒石碴。
4.2.5炸药的运输、保管和使用安全措施
1)对于炸药的购买、运输、保管和使用,严格执行《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》。
2)在运输炸药、雷管时,要办理准运证,要使用专用车辆,由保安人员押送。
3)炸药、雷管禁止在同一车辆运输,并不得和其它货物混装,严禁碰撞和挤压。
4)雷管、导爆管、电雷管必须装入雷管盒或原包装搬运到作业地点。
5)搬运炸药、雷管的人员,禁止携带火柴、打火机等引火物品。
在搬运途中,不准在非指定地点休息和逗留。
6)装卸车要谨慎小心,轻抬轻放。
7)运输炸药、雷管的车辆,除保卫人员外,不得搭乘其它成员。
8)对于炸药、雷管的保管,要使用铁皮房单独存放,保持干燥、通风良好。
炸药和雷管分开存放。
库房要远离人群和重要的建筑物,安全距离应经过计算,一般超过100米以上。
库房要远离高温、腐蚀、放射等有害物体,要注意防潮、防震、防火,并经常检查,发现问题及时处理。
9)炸药、雷管的存放点要加强警戒,由保安人员24小时值班守护,无关人员不准接近。
10)发放炸药、雷管时,必须由两个主管领导签字批准,核准发放数量和使用时间,检查是否有完善的运输和保管措施,符合要求时,由领用人员签字。
11)当天未使用完的炸药和雷管,要及时收回,统一保管,并由专人看管。
12)炸药和雷管一旦丢失,必须及时报告当地公安机关和施工主管领导,并追究渎职者的责任。
5、施工人员配备
建立健全高效、可行的组织结构是完成爆破工程的关键。
管沟爆破工程施工特点是战线长,任务紧,工期短,移动频繁。
做好施工组织设计,明确各个组织机构职责,保证紧张而有序的工作,是确保爆破安全的重要一环。
该段管线设立多个专业爆破施工队,每个爆破施工队下设5个作业组,其结构为图。
6、施工机具配备
序号
机械名称
规格型号
单位
数量
备注
1
空压机
10m3/min
台
2
2
发电机
36KW
台
2
3
风钻
ZS50
把
6
4
储油罐
5m3
座
1
5
加油泵
个
1
6
翻斗车
4吨
台
2
7
履带单斗
台
1
8
碎石机
柴油机驱动
台
1
9
对讲机
对
6
10
欧姆表
个
2
11
起爆器
个
3
12
液压凿岩机
台
1
7、施工手段用料计划
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
风管
高压
米
400
2
钻头
个
100
3
钻杆
米
100
4
铁丝
公斤
100
5
草垫子
条
500
6
麻袋
条
400
7
橡胶皮
δ=5mm
平方米
100
8
荆芭
平方米
300
9
铁丝网
平方米
500
10
碘钨灯
1000W
个
10
11
液化气罐
30公斤
套
3
12
军用帐篷
座
4
13
爆破专用导线
米
1000
14
电缆
米
1000
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