爆破工程作业指导书.docx
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爆破工程作业指导书.docx
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爆破工程作业指导书
大庆至广州高速公路湖北省麻城至浠水段
第03合同段K23+920~K38+701.112全长14.781112公里
爆破工程作业指导书
编制:
审核:
批准:
大广北高速公路路基施工第三施工合同段
葛洲坝集团项目二部
二OO六年十月
爆破工程作业指导书
1.工程名称
湖北省大广北高速公路路基一期土建工程第三施工合同段路基路基土石方工程。
2.工程地点
适用于湖北省大广北高速公路一期土建工程施工第三合同段路基、桥涵基坑开挖及爆破施工的全过程。
3.工程概况
大广北第三合同段起点(K23+920)位于麻城市顺河镇安畈村朝阳寺东侧,与第02合同段终点相接。
路线向南过朝阳寺,在后家洼东侧设置罗铺停车区,过宗家冲、王家湾,在李家冲跨越麻顺公路,过解元河,在锁口河南侧跨京九铁路,过老头洼、细夏家湾、放牛出洞水库东侧,过任家冲、细夏家湾,至东家垄与规划中武汉至麻城高速公路交叉。
路线继续向南在邓家磅北侧跨越在建武合高速铁路,过金家湾东侧,跨浮桥河,至官田畈跨越106国道,并设置麻城互通。
过周家湾、卢家湾至本合同段终点K38+701.112,路线全长14.781112公里。
4.主要爆破工程量
本工程山体石方开挖共计89.6万m3,全段涉及爆破的人工挖孔桩及扩大基础的桥梁18座,包括朝阳寺大桥、宗家冲大桥、王家湾大桥、李家冲大桥、麻顺公路分离式立交桥、解元河大桥、锁口河大桥、老头洼大桥、大陆冲大桥、细夏家湾大桥、任家冲大桥、麻城互通主线跨E匝桥、E匝1、2#桥、东家垄大桥、邓家磅合武铁路分离式立交、麻武高速分离式立交和东干渠中桥。
本工程炸药消耗量约664.65吨,电雷管约12000发,15米非电雷管20000发,7米非电雷管8000发,2米非电雷管6000发。
5.爆破施工方案
5.1.执行的技术标准
——《爆破安全规程》(GB6722-2003)
——《大爆破安全规程》(GB13349-92)
——国家、交通部现行设计规范、施工规范、验收标准及有关文件
——《公路路基施工技术规范》(JTJ033-95)
5.2.爆破设计
根据山体地形情况,本工程路基石方爆破类型包括:
浅孔爆破、缓冲爆破。
挖孔桩采用竖井桶形掏槽爆破方法。
所使用的炸药以乳化炸药为主;雷管主要采用毫秒微差非电雷管和电雷管。
5.2.1.中深孔梯段爆破设计
5.2.1.1.爆破参数设计:
中深孔梯段爆破设计,是由开挖高度、钻孔机具、挖掘机械的性能、岩石坚固系数及振动控制标准确定的。
(1).基本参数
①.台阶高度的确定:
按作业面分层高度,本台阶高度选择H=10m。
②.钻孔倾角的确定:
根据钻机的类型、台阶高度和岩石的性质,钻孔倾角α取75°~90°。
③.孔径的确定:
梯段爆破孔的孔径主要取决于钻机的类型、台阶高度和岩石的性质,根据本工程的钻机及现场情况,本工程取主要梯段爆破钻孔孔径为105mm。
④.炸药单耗的确定:
炸药单耗主要由岩石的可爆性和所选炸药的种类决定,根据招标文件提供的地质资料,现场使用的炸药为铵油炸药,暂取单耗药量为0.35~0.45kg/m3。
⑤.单响药量的确定:
单响药量主要考虑爆破区域周围建筑物的爆破振动控制的要求,即爆破振动值、爆破振动速度值及爆破振动加速度值等,考虑到沿线附近离民房影响,本工程单响药量Q取50公斤。
(2).计算参数
①.底盘抵抗线的确定:
底盘抵抗线的大小确定同炸药威力、岩石的可爆性、岩石的破碎要求以及钻孔机具、直径、台阶高度和临空面的坡面角等因素有关,根据经验,底盘抵抗线一般按下式确定:
W底=(20~50)D
式中:
D—钻孔直径,本工程取25,W底为2.5米。
②.孔深的确定:
孔深由台阶高度和超深及钻孔倾角确定,即L=(H+h)Cosα。
根据台阶高度和钻孔超深的具体情况,孔深一般为11米。
③.孔距、排距的确定:
孔距:
孔距a=mW底,式中a为孔距;m为炮孔密集系数,本工程采用小孔距爆破,取m=1.5;排距:
排距b=w底,根据底盘抵抗线的具体情况,孔、排距一般为3×4米。
④.堵塞长度Lc
一般来说,堵塞长度取(20~40)D,根据本工程的技术要求,取Lc=35D,根据钻孔直径的具体情况,堵塞长度4.5~5.0米。
⑤.单孔药量的确定:
单孔药量由单耗和单孔控制面积及梯段高度决定,即Q1=qabH。
根据孔、排距的具体情况,单孔药量42㎏。
⑥.装药结构
虽然炮孔底部所受的夹制力最大,而中部较小些,但为了施工的方便,本工程采用全孔装药结构,为了减小“岩埂”,起爆采用反向起爆方式。
10m梯段爆破参数表
名称
符号
单位
取值范围
装药结构示意图
梯段高度
H
m
10
导爆管
孔径
D
mm
105
抵抗线
W
m
2.1~2.5
堵塞段
钻孔倾角
75
单耗
q
Kg/m3
0.35~0.45
孔距
a
m
3
主爆炸药
排距
b
m
4
钻孔超深
h
m
1
孔深
L
m
11
堵塞长度
Lc
m
4.5~5
起爆药包
最大一段起爆药量
Q
Kg
50
非电雷管
5.2.1.2起爆网络设计
①布孔形式及网络设计
梯段爆破布孔形式及网络设计:
由于小孔距微差挤压爆破,能充分利用爆破能量,较好地控制爆碴块度,降低成本,在爆破工程中获得了越来越广泛的运用。
本工程采用小孔距的矩形布孔和梅花形布孔两种形式。
②爆破延时时间
爆破网络微差时间的确定:
微差挤压爆破延时时间一般为20~50ms,根据我集团公司在三峡工程、广东深圳岭澳核电站工程及江苏田湾核电站工程施工中做的爆破试验和大量的工程实施,本工程选择毫秒非电雷管段差延时25~60ms。
5.2.2浅孔爆破设计
浅孔爆破主要为斜坡地段的爆破,浅孔爆破的目的是为深孔梯段爆破提供临空面,浅孔爆破采用梯段爆破方式爆破,浅孔爆破开挖深度较小,采用较小孔径的钻孔进行爆破,根据本标段钻机配置情况,选用孔径为42mm;按照爆破设计工艺流程,通过选取基本参数,确定计算参数,初步确定浅孔爆破的爆破参数,见浅孔爆破参数表。
浅孔爆破参数表
爆破参数
名称
符号
单位
取值范围
备注
基本参数
梯段高度
H
m
0~5
钻孔倾角
≥75
孔径
D
mm
42
单耗
q
Kg/m3
0.35~0.45
单响药量
Q
Kg
100
计算参数
抵抗线
W
m
2~2.5
超深
h
m
0.2~0.3
孔深
L
m
1.2~5.3
孔距
a
m
1.0~2.5
排距
b
m
1~1.5
堵塞长度
Lc
m
0.8~3.5
5.2.3预裂爆破
5.2.3.1线装药密度Q线计,
线装药密度采用长办长科院经验公式计算。
Q线计=0.36[σ压]0.63[a]0.67
式中:
Q线计——计算线装药密度(g/m),结合预裂爆破试验确定;
[σ压]——岩石抗压强度(kg/cm2);
[a]——孔距(cm),孔径采用76mm,a取80cm;孔径采用100mm,a取100cm。
注:
①Q线计系采用2#岩石硝胺炸药。
②Q线计要减去导爆索每m炸药含量,一般导爆索炸药含量为12g/m。
不同孔径的线装药密度,见线装药密度Q线表。
线装药密度Q线表
钻孔直径(mm)
76
100
钻孔间距(cm)
80
100
线装药密度Q线计(g/m)
350
530
5.2.3.2线装药密度Q线
①孔顶部装药Q线顶,堵塞段以下1~2m长度,称为顶部装药段。
Q线顶=(2/3~1/2)Q线计=175~353g/m
②孔中部装药Q线中,Q线中=Q线计
药包中心距一般为40~60cm或连续装药。
③孔底部装药Q线底,孔底部装药长度一般为0.5~1.5m。
孔深2~5mQ线底=(1~2)Q线计;
5~10mQ线底=(2~3)Q线计;
5.2.3.3不偶合系数
预裂爆破,一般采用不偶合装药结构。
即:
炮孔直径远大于药柱直径的一种装药方法。
炮孔直径和药卷直径之比,称为不偶合系数(一般采用2~4)。
本工程预裂爆破钻孔直径,采用76或102mm。
药卷直径采用32mm。
不偶合系数,分别为2.375或3.1875均符合要求。
5.2.3.4堵塞段长度一般为0.6~1.5m,用干砂等松散材料堵塞。
5.2.3.5预裂爆破参数及装药结构,详见预裂爆破参数表。
预裂爆破参数表
名称
单位
取值
装药结构示意
孔深
m
同边坡长度
孔径
mm
76或100
孔距
cm
80或100
药卷直径
mm
32
不偶合系数
2.375或3.1875
线装药密度
g/m
350~530
顶部装药密度
g/m
261~405
堵塞长度
m
0.6~1.5
钻孔倾角
同边坡坡度
5.2.4缓冲孔爆破
缓冲爆破,是为了减少主爆炮孔爆破对边坡影响,在主爆孔(梯段爆破)与边坡开挖爆破孔(主要为预裂、光爆或边坡开挖炮孔)之间增加1~2排缓冲爆破孔。
缓冲爆破单耗小,采用不偶合装药的装药方式,减少爆破对保留边坡的破坏。
缓冲孔爆破参数
缓冲孔采用76mm孔径的钻孔,爆破参数确定如下:
与预裂孔的排距为1.5m,缓冲孔的孔距为2.0m,倾角与预裂孔一致65,缓冲孔前一排主爆孔的钻孔倾角控制在75,第二排主爆孔的钻孔倾角控制在85采用满孔装药,其装药量比主爆孔的装药量少15%,计算公式如下:
Q=0.85.q.a.b.H(kg)
式中:
q—单位炸药消耗量,q=0.60kg/m3
a—缓冲孔孔间距,a=2.0m
b—缓冲孔至主爆孔排距,b=1.5m
H—台阶高度,H=10m
经计算:
Q=15.3kg
5.2.5.挖孔桩竖井桶形掏槽爆破设计
5.2.5.1桶形掏槽布孔,见下图示
竖井掏槽爆破布孔图
说明:
上图中,尺寸单位为cm;有数字编号的钻孔为爆破孔,其中编号8-15为扩槽孔;无数字编号的两个孔,为不装药的钻孔;H-为掏槽爆破深度,m。
5.2.5.2钻孔孔径φ
两个空孔孔径φ≥42mm
两个空孔孔径φ=42mm
5.2.5.3孔距a、排距b,见竖井掏槽爆破布孔图示,为暂定参数,具体根据爆破效果调整。
5.2.5.4掏槽深度H
竖井掏槽爆破自上而下分层,逐层进行钻爆,每层掏槽深度H,暂定为H≤2m,最后一层为钻孔不得进入建基面,具体根据第一次爆破效果进行调整。
5.2.5.5单孔装药量Q1
单孔装药量Q1暂定为:
中心掏槽1~7号孔,单孔Q1=200g;8-15号扩槽孔,单孔装药量为150g。
具体根据第一次爆破效果进行调整。
5.2.5.6起爆分段
中心1~7号掏槽孔为毫秒1段(ms1),扩槽8~15号孔为毫秒3段(ms3)
5.2.5.7爆破参数汇总,见竖井井掏槽爆破参数表。
竖井井掏槽爆破参数表
名称
符号
单位
取值范围
装药结构
梯段高度
H
m
≤2.0
孔深
L
m
≤2.2
钻孔倾角
α
。
75~90度
孔、排距
a、b、b1
m
见图5-5
孔径
爆破孔
φ
mm
42
空孔
φ
mm
42
单孔装药量;
掏槽孔
Q1
g
200
扩槽孔
Q1
g
150
单响药量
Q
kg
10
堵塞长度
LC
m
>1.8
6.爆破安全控制设计
本工程爆破由于距离长,爆破附近区域民房多距离近,根据现场爆破环境的复杂情况和爆破的所带来的危害,我部进行精心设计,科学计算和现场的严格控制确保工程爆破的安全实施。
爆破危害主要考虑爆破振动对附近建筑物的危害,爆破飞石的危害,爆破后有毒气体对人员的危害。
爆破安全管理严格按《爆破安全规程》(GB6722-2003)执行。
6.1爆破振动安全
根据爆破振动衰减规律公式及在岭澳核电站进行的爆破试验所获得的有关参数:
V=K(Q1/3/R)=K
=Q1/3/R
式中:
V-质点峰值速度(cm/s)
-比例药包
Q-最大一段起爆药量(kg)
R-测点至药包中心距离
K-速度规律中的常数
-速度衰减指数
当地居民房屋离本工程爆破区最近距离50m,故爆破振动按50m距离进行校核。
根据已往类似工程施工经验,K取100,取2,一段起爆药量按100kg,R按100m校核。
振动速度:
V=K(Q1/3/R)=100(1001/3/100)2=0.02cm/s
故能充分保证周围建筑物的安全。
6.2爆破飞石安全距离
Rf=40d
式中:
d-钻孔直径,取4英寸。
所以Rf=40d
=40×4
=160m
6.3有毒气体的防护
本工程爆破采用炸药都为正氧平衡炸药,有毒气体爆后含量可以不予考虑。
人工挖孔桩开挖爆破后在地面上用鼓风机或风扇,通过φ50的塑料管不断的将新鲜空气运到孔底,将井底的空气也要彻底抽换。
每次爆破后应随即进行通风排烟清孔15分钟,并由负责人检查孔内无毒后,施工人员再下孔操作。
7.爆破安全控制管理程序
7.1火工材料安全管理
7.1.1炸药采购:
本工程的炸药由当地公安机关指定的供货商采购,现场临时炸药库保管,设立专人库管。
7.1.2爆破设计人员作出爆破设计以后,经爆破工程师批准后,由爆破工程师开出领料单,由爆破班派领料员(专人)在现场炸药库领取火工材料。
7.1.3炸药进入现场后,不允许无关人员进入爆区,炸药由爆破班派专人负责照管,装药完毕后,多余的火工材料由退料员(专人)会同领料员(专人)退至现场炸药库。
做到领料数量和使用数量、退库数量相吻合,严防流失。
7.2现场安全管理
7.2.1施工现场成立爆破指挥部,统一协调现场爆破指挥。
7.2.2现场钻孔完毕后,不允许与爆破无关人员进入爆区。
7.2.3现场操作人员必须持证上岗。
7.2.4操作过程中和结束后,安全员必须进行安全检查。
7.2.5爆破警戒区必须有明确标志。
7.2.6爆破警戒人员必须佩戴警戒标志(袖章、红旗、口哨)。
7.2.7现场爆破警戒采用对讲机联系。
7.2.8确认警戒区无人员,设备已进行有效保护后,由爆破队长发布起爆命令后起爆。
7.2.9起爆后15分钟,在烟尘消散后,由炮工进入爆区进行爆后检查,确认爆区安全后解除警戒。
7.2.10解除警戒后,人员、设备才能进入警戒区进行作业。
7.2.11为保证爆区内人员、设备的安全,爆破警戒区所有人员、设备必须服从警戒人员指挥。
8.爆破时间段:
上午11:
00~12:
00
下午17:
00~18:
00
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