地铁站爆破工程施工方案.docx
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地铁站爆破工程施工方案.docx
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地铁站爆破工程施工方案
1工程概况
1.1南关岭站
南关岭站设在新建哈大客专新大连站站南广场下方,与国铁新大连站换乘,为2号线1期工程、2号线2期工程、4号线的3岛六线平行换乘车站。
2号线1、2期站台尺寸120×14m,4号线站台尺寸120×12m。
车站设置为地下二层,车站中心里程CK2+770.901(2号线1期),车站设计起点里程CK2+393.001(2号线1期),车站设计终点里程CK3+101.801(2号线1期)。
受线路条件及广场高差限制,站厅层长约472.5m,站台层长约708.8m。
由于地铁与国铁站房建设时序不同,地铁结构墙与国铁结构墙预留了2m的安全距离。
地面共设置8个人员出入口5个疏散口,3组风亭,出入口设置考虑客流疏散及人员进出方便要求,风亭暂考虑矮风亭设计,出入口及风亭形式需结合景观设计进行。
车站包括站前明挖段长236.3m、建筑面积约15300平米,车站长250.2m、建筑面积约40400平米,站后明挖段222.3m、建筑面积23500平米。
车站主体结构宽64.9m,车站有效站台中心里程处高程3.036m。
本站主要位于新建火车站广场地下,与国铁火车站、站前广场一体建设。
车站范围内现状主要为荒地和厂房,经拆迁后场地条件良好,场区内地下管线稀少。
故本站优先选择明挖法施工。
本站距离周边建筑物较远,场地开阔,岩面较高约在地下3~10m。
车站基坑深度差异较大从8m~19m。
地下水位在地下3~8m。
车站具备放坡开挖条件。
基坑支护采用土钉墙+锚喷支护,基坑采用二级放坡开挖,土层采用土钉墙支护,1:
0.5放坡,喷混凝土厚150mm,土钉支护采用Φ25钢筋;岩层采用1:
0.1放坡,喷混凝土厚150mm,岩层锚杆采用Φ25,l=1.5m。
车站附属结构结合主体一体实施,支护结构形式与主体结构一致。
2.爆破施工
2.1施工重点、难点及相应措施
由于车站基坑及暗挖区间埋深较深,微风化岩层埋深浅且岩层厚度大,开挖石方的开挖量较大。
加之本站位于闹市区,周边都是居民区,爆破施工不能扰民。
另外基坑周边建筑物密集,爆破施工震动不能过大,以免对周边建筑物造成影响。
2.2采取相应的预防控制措施:
1、在爆破施工前对周围建筑物、结构物进行一次详细调查,并根据其结构特征和国家标准确定其爆破振动安全允许值。
2、爆破施工过程中,严格按制定向爆破施工方案,控制爆速、控制掏槽炸药的最大用量及炮眼布置形式、眼深、间距、雷管的段位等参数。
爆破必须采用光面和松动爆破控制。
3、爆破施工过程中对重点保护建筑物进行爆破振动监测,通过对监测数据的分析总结,结合实际修改爆破参数,使爆破施工能快速、安全、有效地进行。
4、采取在爆区周围设排架防护墙和爆区表面覆盖的方法进行防护,防止爆破飞石对建筑物、支撑产生破坏和确保行人安全。
5、在爆破开挖及结构施工期间,应用先进精良的监测设备和监测技术,加强施工监测,并采取相应措施确保基坑、隧道开挖的安全。
6、爆破时间应尽量选在白天,避免夜间震动影响居民休息。
每次爆破要有设计,并应经复核认可审批。
对爆破设计要结合现场实际基岩不断调整设计,初步设计尽量小剂量,严覆盖试验。
2.3爆破参数设计
设计依据:
(1)大连市地铁一期工程试验段段工程有关图纸、资料;
(2)岩土工程地质勘察报告;
(3)爆破安全规程(GB6722-2003);
(4)辽宁省民用爆炸物品管理实施细则;
(5)大连市公安局对爆破作业的有关规定。
2.3.1基坑爆破设计
2.3.1.1基坑爆破方案
根据基坑周边环境对爆破震动的要求,结合我公司类似工程的实际经验,采取“多打孔、少装药、短进尺、弱震动”的浅眼松动微差控制爆破的方法施工,尽量减少装药量,确保爆破震动影响围护结构及周边建(构)筑物的稳定。
为了使岩石充分破碎及避免大块的产生,采用“梅花型”布孔,排间微差起爆方式。
中间掏槽处采用双排孔掏槽;往基坑两边时,每次采用2~3排孔起爆。
爆破顺序、炮孔布置示意图见图1。
2.3.1.2爆破参数
(1)、松动控制爆破参数的确定
台阶高度h:
h=1.5~3.0m
孔深L:
L=(1.1~1.2)h
堵塞长度l:
l=(1.0~1.2)w,不少于50cm
孔径d:
d=42mm
最小抵抗线w:
w=(20~25)d
孔间距a:
a=(0.8~1.2)w
排间距b:
b=(0.8~1.0)a
单孔药量q:
q=kabh
炸药单耗k:
k=(0.3~0.4)kg/m3
浅眼小台阶松动控制爆破参数请见图2
图2:
浅眼小台阶松动控制爆破参数示意图
依据浅眼小台阶松动控制爆破参数得到不同台阶高度下的爆破参数见表1
表1:
微差小台阶的基坑松动爆破参数表
台阶高度H(m)
孔深L(m)
孔径d(mm)
最小抵抗线w(m)
孔间距a(m)
排间距b(m)
单耗K(kg/m3)
单孔药量q(Kg)
1.5
1.8
42
1.0
1.2
1.0
0.35
0.6
2.0
2.4
42
1.1
1.3
1.1
0.35
1.0
2.5
2.8
42
1.2
1.5
1.2
0.3
1.3
2.3.1.3起爆器材及网络
车站基坑采用毫秒电雷管串联起爆网路,此种爆破网路的优点是连线简单,流经每个电雷管的电流相等,雷管的准爆率高。
每次使用的电雷管必须采用同厂、同批、同型号产品,使用前应进行电阻值测试,确保同一次爆破单发电雷管的电阻值误差小于0.2Ω,流经电流不小于2.5A。
雷管前1~6段隔段使用,7段以后顺段使用。
使用MFB-200型起爆器起爆。
采用防水乳化炸药。
大断面爆破参数表(表2)
名称
炮孔号
数量
孔距(m)
排距(m)
孔深(m)
单孔药量(kg)
最大单段药量(kg)
雷管段别
1、2
掏槽孔
1~9
9
0.4
0.5
1.2
0.35
2.1
1、3
扩槽孔
10~21
12
0.6
0.5
1.2
0.3
1.8
5、6
扩槽孔
22~29
8
0.6
0.5
1.2
0.2
1.6
7
辅助孔
30~39
10
0.6
0.5
1.2
0.2
2.0
8
辅助孔
40~57
18
0.7
0.5
1.0
0.2
1.8
9、10
辅助孔
58~68
11
0.7
0.7
1.0
0.15
1.8
11
周边孔
69~87
19
0.5
0.6
1.0
0.15
1.5
12、13
底孔
88~95
8
0.7
1.0
0.25
2.0
15
3、4区
主爆孔
1~4
4
0.8
0.8
1.0
0.4
1.6
1
主爆孔
5~10
6
0.8
0.8
1.0
0.35
2.1
3
主爆孔
11~16
6
0.8
0.8
1.0
0.35
2.1
5
主爆孔
17~21
5
0.8
0.8
1.0
0.4
2.0
7
主爆孔
22~26
5
0.8
0.8
1.0
0.35
1.75
8
主爆孔
27~32
6
0.8
0.8
1.0
0.35
2.1
9
周边孔
33~50
18
0.5
1.0
0.2
1.8
10、11
2.3.2.2爆破网络设计及起爆器材
考虑到隧道施工杂散电流的影响,隧道爆破采用非电毫秒延期雷管,网路连接方式为簇联,最后使用电雷管起爆,每发雷管起爆的导爆管数不超过20根,用胶布扎紧。
采用防水乳化炸药。
2.4爆破危害控制
由于爆破过程中炸药能量除破碎岩石外,有很大一部分能量转化为爆破有害效应,具体表现为爆破地震波,同时产生一定的爆破毒气、噪音、飞石及冲击波,影响到建筑物、工业设施及人员安全,务必对其安全情况进行校核后,采取有效措施加以控制。
2.4.1爆破震动
根据国家《爆破安全规程》,爆破对周围质点的震速其计算公式如下:
V=k(Q1/3/R)a
其中:
V----质点垂直振动速度(cm/s)
Q----最大单段起爆药量(kg)
K、a----是与地形地质因素和爆破条件有关的系数,这里取k=160,a=1.7
R----测点至爆破中心的水平距离(m)。
由以上公式可知,对不同距离的爆破点,只要控制其单段起爆药量不超过计算值即可确保周围建筑物不受爆破震动的危害。
由于周边环境较复杂,车辆、行人较多,严格控制爆破震动,取允许的安全震动速度V=1.5cm/s。
最大同段药量Q1与距离R的对应关系见表3。
表3:
建筑物安全距离与最大段发药量关系表
R(m)
10
12
13
15
17
20
25
30
Q(kg)
0.26
0.45
0.57
0.89
1.30
2.11
4.12
7.12
由于周围建(构)筑物密集且大部分为商业建筑,暗挖工程隧道较长,最小埋深小于20米时,单段药量控制在2.1kg以内;最小埋深小于17米时,单段药量控制在1.30kg以内。
在相关有资质的检测部门在建筑物旁边布点测震,根据
测出的数据对单段药量和一次爆破量进行适当调整,确保震速符合规定要求,保证周围建筑物安全。
2.4.2飞石安全距离核算
Rf=20kn2w=20×1.2×0.82×1.2≈18.5m
式中:
k-爆破飞石计算系数;
n-爆破作用指数;
w-最小抵抗线。
爆破时,严格控制爆破飞石不飞出开挖基坑,采取如下措施:
(1)采用砂袋、铁皮(或网状尼龙编织物)覆盖防护,,详见炮孔覆盖防护示意图4、图8。
(2)保证堵塞长度不小于炮孔最小抵抗线。
(3)严格按试炮后调整的爆破参数装药,采用毫秒微差分段起爆,注意起爆顺序。
(4)及时清理爆破石碴,为下次爆破创造良好的自由面。
2.4.3噪音控制
基坑爆破时,为防止爆破时噪音过大,影响附近居民的工作、生活,在孔口加盖一些吸音效果好的材料(如砂袋等)降低噪音;隧道部分适当调整爆破参数,做到即要正常施工,又要不扰民。
2.4.4有毒气体
基坑爆破时,因工作面较大,有毒气体容易排走;地下隧道爆破,应加强通风,每次爆破后至少等待20分钟,确认有毒气体符合要求对人员没有危险后,才可进入。
2.5施工工艺
爆破施工顺序:
测量→布→钻孔→清孔→验孔→装药→充填→连线→覆盖→网络检查→警戒→起爆→爆后检查及盲炮处理、总结。
1、始终贯彻“短进尺,弱爆破”的原则,以确保施工及建筑物的安全。
2、炮眼布置必须符合下列规定:
炮眼深度按设计进行控制;周边眼沿设计开挖轮廓线布置。
3、钻爆炮眼前必须根据测量布炮眼位置,经检验合格后方可施工,并符合下列规定:
①掏槽炮眼眼口、眼底间距允许偏差为5cm;
②周边眼间距允许偏差为5cm,外斜率不大于3%~5%,眼底不超过开挖轮廓线10cm;
③周边眼至内眼圈的排距允许偏差为5cm;
④炮眼布置在同平面上;
⑤钻眼完毕检验合格并做好记录后方可装药。
4、装药施工必须符合下列规定:
①装药前炮眼清理干净;
②炮眼堵塞长度不小于排距。
5、覆盖:
覆盖是防止飞石的主要措施,具体做法在爆破区域炮口先压砂袋再覆盖铁皮(或网状尼龙编织物)后,在上面压足够量的砂袋,人工挖孔桩炮口距铁皮留20cm以便爆破气体排除。
6、起爆:
覆盖完成后清场,岗哨进入固定哨位,阻止无关人员误入炮区,爆破员检验无误后,由爆破工程师下达起爆命令。
7、爆后检查:
爆破后安全员及爆破员进入爆区检查,确认无盲炮后才发出解除警戒信号。
8、盲炮处理:
每次爆破后,爆破员应认真检查现场,发现盲炮时应及时处理,防止吊运时发生意外。
可采用处理方法:
①检查确认炮孔起爆线路完好,并没有破坏原有爆破条件的情况下,可重新覆盖连线起爆,确保再次起爆的安全;
②在距盲炮孔口不小于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆,爆破参数由爆破工程师确定。
9、爆破后开挖断面检查结果需符合下列规定,如不符合,则必须调整爆破参数,爆破岩石最大块度控制在50cm以下。
10、加强钻爆现场管理,严格钻爆作业纪律,确保炮眼间距、周边眼装药结构、掏槽型式、起爆顺序、单段最大起爆药量、堵塞长度和质量等,满足设计和GB6722-2003《爆破安全规程》的要求。
11、加强爆破震动监测,及时调整爆破参数。
3.施工组织管理
为保证设计方案在施工中得到认真执行,确保安全高效、保质保量地完成工程施工任务,公司成立专门的施工管理小组,配合工地项目部,全面负责该工程的组织、技术、质量、安全的指导监督,加强工地现场管理。
爆破队伍施工管理组织机构框图
项目经理:
爆破工程师:
安全监督员:
工
地施工管理必须严格按照公司规章制度明确责任、细化职责;具体岗位职责如下:
项目经理职责:
为爆破施工安全的第一责任人,合理调配进入施工现场的人、机、料等生产要素,科学组织施工,满足甲方对工程质量、安全、进度的要求,完成公司下达的经济技术指标,负责工程的对外协调。
爆破工程师职责:
具体负责本工地的爆破工作,监督和指导安全员、爆破员、钻工进行钻孔、炮孔验收、装药、联机、警戒、起爆工作,监督和指导爆破施工人员完成自己的职责,纠正违章行为,对工地的爆破施工技术及安全负责。
安全员职责:
负责爆破安全工作,制止违章指挥、违章操作,发现问题和安全隐患及时采取措施予以纠正。
监督、检查工地的安全工作,对爆破员、仓管员安全行为进行监督,负责爆破前的清场及爆破警戒工作,负责爆破后的安全检查。
爆破员职责:
负责按设计要求,由爆破工程师指导装药、堵塞、联线和起爆工作,并对覆盖和钻眼工作进行指导和监督。
仓管员职责:
对到库爆炸物品进行管理,兼顾对电雷管的逐个导通检测、筛选,剔除不通或异常值雷管,做好仓库的防火、防盗工作,对火工品进出库进行详细登记,做到帐物相符,对非爆破员拒绝发放火工品。
钻工职责:
负责按设计和爆破工程师的指导打孔,发现孔位偏差大和其它异常情况向工程师报告,参加炮孔的覆盖防护和爆破安全警戒。
杂工职责:
负责按设计要求进行覆盖,注意保护爆破网络,参加爆破警戒。
设备工职责:
负责工地使用设备的维修、保养,并监督用电安全。
4爆破警戒
1、工程开工前应将爆破时间、警戒标志、起爆信号等提前通知周围群众及工厂、商店,写安民告示广为张贴。
2、起爆前15分钟由警戒人员手持小红旗前往各个警戒控制点上坚守岗位,每个警戒点由专人把守,直至爆破员发出解除警戒信号为止。
本工地爆破信号如下:
预备信号:
爆破员吹连续长口哨、安全员与警戒人员将爆破警戒区范围以内所有人员和有关设备撤出危险区。
起爆信号:
起爆员确认安全时,经爆破工程师批准,发出三声急促短口哨作为起爆信号。
解除信号:
爆破完毕,由爆破员进入现场检查,确认无盲炮和安全时,方可发出一声长口哨作为解除警戒信号。
5施工设备及人员配备
5.1基坑开挖设备配置
基坑土、石方爆破施工专用设备
序号
设备名称
数量
规格
型号
主要工作
性能指标
出厂日期(年月)
使用时间(年)
现在何处
1风动凿岩机
16
YT-24
2电雷管测试仪
2
JYS-42
3起爆器
2
MFB-200
4电动空压机
5
VY-12/7
12m3/min
5风镐
5
G10A
1.2m3/min
6污水泵
8
1.5kw
5.2隧道开挖设备配置
挖洞施工专用设备
设备名称
数量
规格
型号
主要工作
性能指标
出厂日期(年月)
使用时间(年)
现在何处
1空压机
2
VY-12/7
12m3/min
2风镐
20
G10A
10t,55.8kw
3简易台架
2
自制
4通风机
2
KJ60-6
5气腿式凿岩机
30
YT28
3m3/min
5.3人员安排
a、工程技术人员:
1名
b、爆破员:
4名
c、钻工:
30名
机修、后勤、仓管、材料供应、安全保卫、勤杂等:
6.安全技术措施
1、施工前有对关人员进行技术培训和安全教育,认真学习《爆破安全规程》有关条文,按经公安部门批准的爆破设计、储存规定进行施工技术教育。
2、开工前,会同公安机关,按照《爆破安全规程》及爆炸品贮存的有关规定,选择爆炸物品临时仓库,内置加锁铁皮柜,保证炸药、雷管分开存放。
炸药库应做好防火、
防盗措施,建立、健全严格的贮存管理制度。
配置一名经培训合格、具有上岗作业证的仓管员,负责火工材料的入库、登记、发放、退库,做到账物相符,防止丢失。
3、炸药库房管理人员应按《爆破安全规程》的规定进行管理,保证炸药库24小时人员轮流值班制,火工品由化轻公司送来炸药库后,严格做好炸药、雷管的进出库登记制,以及每天每班的清点制,当天没使用完的火工品由化轻公司回收,严禁滞留仓库。
禁止无关人员进入炸药库,禁止在炸药库内吸烟、用火、用电,禁止放置易燃品及其它杂物,发现爆炸物品丢失、被盗,必须及时向工地领导报告并到当地公安机关报案。
4、打眼后,应采用高压风管吹洗炮孔,保证炮孔内岩粉被吹出炮孔外,使药包能置于孔底。
5、爆破一律采用防水乳胶炸药。
6、严格控制一次起爆药量和单段药量,分清雷管段别、起爆顺序,采用小药量、多炮孔方法,控制爆破振动与飞石,保证施工安全。
7、同一爆破网络必须使用同厂、同批、同型号电雷管,装药前,采用雷管测试仪表进行测试,保证电阻误差在0.2以内,装药联线后检测总电阻值,并与电雷管数相对应。
8、爆破器材由专人领取,不得委托他人。
领取数量必须由当班工长签认,一次同时领取炸药雷管时,应由两个分拿,禁止一人同时领取。
电雷管严禁与带电物品一起携带运输。
爆破器材运送,应避开人员密集地段,并且直接送往工地,中途不得停留。
剩余爆破材料,当日必须退库,严禁带回宿舍或个人私自保管,乱丢乱放。
9、采用电雷管装药前,施工现场周围一切电源必须关停,防止杂散电流引起意外爆炸。
作业人员在保管、加工、运输爆破器材过程中,严禁穿化纤衣服。
10、严禁雷雨天气进行爆破作业。
万一遇有突发雷雨,所有施工人员应立即停止作业,撤至安全地点,同时做好警戒。
11、装药炮孔一律用炮泥堵塞,以保证爆破效果。
堵塞时防止卡孔及损坏雷管脚线。
12、爆破时应严格做好覆盖,防止飞石飞散。
13、装药时应先进行安全警戒,严禁无关人员在施工场地逗留。
14、爆前15~30分钟应按予定警戒位置进行安全警戒,待爆破5分钟后确认无其它意外情况发生,方可解除警戒。
15、爆破后或清碴时,若发现有拒爆现象,应立即切断电源并将主线短路;使用电雷管时,应短路15分钟后方可进入现场,并立即报告爆破技术负责人,经同意后在距原炮孔25~30cm处另打一眼,重新装药起爆,爆破后收回原有未爆雷管,绝不可用风钻或风镐在原处凿动。
16、其余均按《爆破安全规程》执行。
7.炸药贮存管理
按、大连市公安局对临时爆破工地火工品的管理规定,现场需设临时炸药库,内置两个铁皮柜,当炸药运至工地后,将雷管和炸药分开存放在两个铁皮柜中并上锁,装药时由仓管员发放,装药完成后,爆破员及时将剩余炸药退库,防止火工品被盗或丢失。
具体位置由甲、乙双方协商后,经公安机关批准。
炸药库管理规定如下:
1、炸药每天进入工地后应首先由仓管员点收入库、登记,炸药自入库后仓管员不得随意离开仓库。
如临时离开,应报告安全员,并由安全员在库内值班。
2、火工品只发给持证爆破员,并做好登记,由爆破员和安全员签字。
其它人领取一律不得发放。
爆破员每人每天领取雷管量在200发以内。
3、当次爆破剩余的火工品,爆破员应及时退库,严禁放在工地或私自带回宿舍。
4、严禁在炸药库内生火做饭、吸烟,禁止无关人员进入炸药库。
5、当天剩余的火工品,爆破员应及时通知化轻公司运走,确保炸药、雷管的零库存。
6、仓管员应做好火工品的建帐登记,将雷管编码登记清楚,做到帐物相符。
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