跨青兰高速特大桥爆破工程设计

1山西潞能专用铁路工程跨青兰高速特大桥（58﹟、59﹟桥墩）桩基爆破设计施工方案设计：卫富贵审核：郭贺龙审批：贾新明潞城市永顺爆破工程服务有限责任公司二〇一六年八月2目录第一部分爆破技术设计方案.......................................................31工程概况...........................................................................................32周边环境...........................................................................................33编制依据..........................................................................................34爆破施工方案...................................................................................55爆破参数设计...................................................................................66装药结构...........................................................................................87起爆网路...........................................................................................88爆破安全控制...................................................................................9第二部分施工组织方案...............................................................141施工组织机构及职责....................................................................142施工准备........................................................................................163施工进度计划................................................................................164施工设备、材料计划....................................................................175施工工艺及技术要求....................................................................186施工工艺安全及防护措施............................................................267爆破事故应急救援预案................................................................283第一部分爆破技术设计方案1工程概况跨青兰高速特大桥是山西潞能专用铁路工程中长桥梁之一，该桥梁跨越青兰高速，桥的中南部横跨潞城市史廻乡黄漳村，桥的西边紧邻002乡道，东西两边为开阔田地。设计桥墩64个，桥墩桩基大部建于砂土（粘土）层中，该案的58﹟、59﹟桥墩桩基上部均为砂土（粘土），在掘深8m时见奥陶系峰峰组致密灰岩，普式硬度f=6～8，需要爆破开挖。2周边环境跨青兰高速特大桥的58﹟、59﹟桥墩地处潞城市史廻乡史廻村，距史廻村直线距离500m，南偏西方向有一养殖厂，直线距离305m，东、西、北两边为开阔耕地，桥墩的南边紧邻002乡道，交通较为便利。详见图2-1:跨青兰高速特大桥桩基爆破区及周边环境平面示意图。3编制依据3.1《爆破安全规程》GB6722-2014；3.2《民用爆炸物品安全管理条例》（2006.9.1）；3.3依据国家有关施工技术规程、规范；3.4根据我公司踏勘工地现场调查咨询资料的整理、分析及从事类似工程的施工经验。4图2-1桩基爆破区及周边环境平面示意图·918.6·916.6·920.2·917.3·914.3·913.8·918.0·916.7拟建铁路大桥·918.7·921.8·920.4·921.0·923.3·925.6·929.8·927.5乡道200养殖厂·921.4·924.6305m59﹟跨青兰高速特大桥桩基爆破点58﹟54爆破施工方案4.1工程范围本次爆破设计为山西潞能专用铁路工程跨青兰高速特大桥的58﹟、59﹟桥墩桩基。桩基的地表层面为平整的耕地，为粘土结构，厚8m，下部为灰岩。每个桥墩开挖四个桩基，桩基直径为Ф1.2m。开挖深度平均20m,灰岩部分为12m，爆破工程量约108m3。4.2技术要求4.2.1根据跨青兰高速特大桥的58﹟、59﹟桥墩周边环境，主要以桥墩西南边缘方向305m处的养殖厂房屋（砖结构）为重点防护对象，须合理的爆破方案。方案应精确严谨，安全可靠，实施爆破时，必须保证养殖厂的房屋不受任何损坏和影响。虽然是在8m深立井下实施爆破作业，但爆区周边300m外不允许有冲击波伤害和飞石事故，一旦出现飞石砸伤事故，将造成不可估量的经济损失。因此，必须精心设计和施工，确保周围保护对象、设施安全。根据养殖厂房屋结构情况，爆破时，在最近房屋处振动安全允许速度值应控制在1cm/s，确保建筑物不受损害。4.2.2合理设计钻爆破参数和起爆网路，确保掘进进尺，保证施工速度。4.2.3严格执行国家、行业标准的有关安全技术条文和法律、法规的要求。4.2爆破方案确定根据本工程周边环境、地质条件，结合本工程要求和特点，桩基直径小，要求桩基直径为1.2m，施工场地狭窄，岩石夹制作用大，6不适应深孔爆破，故采用浅孔立井掘进爆破方法。5爆破参数设计5.1桩基爆破掏槽孔的形式根据岩性的特点及工作面断面情况，采用锥形掏槽。锥形掏槽与工作面的夹角（倾角）取80°，掏槽孔比其他孔深0.15m，各孔底距不得小于0.2m。详见图5-2。因为桩基断面直径小，不设辅助孔。周边孔采用非光面爆破，炮孔布置在距桩基帮0.15～0.2m圆周上，孔距为0.6m。炮孔向外倾斜，使孔底落在掘进面轮廓线上。详见图5-1。5.2爆破参数5.2.1炮孔直径采用手持式YT-26型凿岩机钻孔，孔径D=38～42mm取40mm。图5-1桩基爆破炮孔布置平面示意图掏槽孔周边孔图5-2桩基爆破炮孔纵断面示意图超深0.15m≮0.2m掏槽孔周边孔7由于桩基直径较小，场地狭窄，岩石的夹制作用大，孔深取1.2m。5.2.2炮孔深度如前述，桩基断面直径小，所以只布置掏槽孔和周边孔。掏槽孔深度：Lt=1.35m周边孔深度：Lz=1.2m5.2.3炮孔布置（详见图5-1）、炮孔数目掏槽孔：采用中心锥形掏槽，掏槽孔设3个周边孔：采用普通爆破法，周边孔参照崩落孔的参数求得，即孔间距E为：E=mW式中：m----炮孔密集系数，一般为1.0～1.2，取1.0W----崩落孔的最小抵抗线（圈距），一般为600～700mm,取600mm。即:E=600mm经计算周边孔数为6个5.2.4单孔装药量装药系数一般为0.45～0.6，根据岩石的性质和药卷的直径，取0.6即掏槽孔单孔装药量：0.50kg；周边孔单孔装药量：0.45kg。5.2.5爆破技术指标8表5-1单个爆破技术指标表炮孔名称单桩掘进断面(m2)单桩爆破进尺(m)单桩1次爆破装药量(kg)合计1次爆破装药量(kg)1次爆破导爆管雷管使用量（发）掏槽孔1.130.901.512.024周边孔0.902.721.648合计0.904.233.6725.2.6一次起爆药量经计算，一次单个桩基装药量为4.2kg。两个桥墩8个桩基，网路采用串联一起起爆，即一次起爆药量为33.6kg。6装药结构装药为岩石膨化硝铵炸药（小卷），雷管采用普通塑料秒延时导爆管雷管，每孔装1发雷管，采用正向起爆方式，掏槽孔装1段、周边孔装2段。装药结构采用连续装药结构形式。装药结构如右图6-1所示。7起爆网路起爆网路采用簇联网络，即一发电雷管引爆一个桩基内的9个导爆管导爆管雷管。8个桩基在进口串联一起起爆。装药连线时要特别注意如下几点：7.1网路联接注意事项图6-1装药结构示意图填塞段导爆管雷管炸药9不能损伤导爆管，要检查导爆管孔口是否封堵严密，若封堵不严密导致导爆管受潮或进水，导爆管可能拒爆。捆绑雷管时要防止雷管飞片切断导爆管而拒爆，采用反向联接方式。7.2导爆管起爆爆破网路图导爆管起爆网路图详见图7-18爆破安全控制本工程爆破引起的危害主要以爆破飞石、爆破震动和空气冲击波为主，为保证施工安全，对这些危害应采取相应措施加以控制。8.1爆破飞石控制根据爆破飞石距离R计算公式：RFmaxK¢·D式中：RFmax—飞石的飞散距离，m；K¢—安全系数，取16；D—药孔直径，4.0cmRFmax=64m；该工程炮孔直径采用40mm，飞石飞散距离为64m。为了有效控制图7-1导爆管起爆网路示意图掏槽孔S1/3m周边孔S2/3m电雷管10飞石飞散距离，根据爆破条件的变化，合理确定炸药单耗和爆破参数，应按以下方案严格控制：8.1.1严格按设计的单孔装药量进行装药根据爆破条件的变化，合理确定炸药单耗，严禁多装药。8.1.2填塞采用砂子与粘土的重量比为3∶1，再加20%的水混合料或黄泥填塞孔口，填塞时用竹杆轻轻捣实，中间不得间断，保证炮孔的堵塞长度。8.1.3覆盖为保证飞石在控制的范围内，关键的一步是做好覆盖工作，炮孔装药、填塞、联线结束后，应在地表进行覆盖，覆盖方法是：先在桩基井口上用荆耙（或木头）盖住井口，再放上钢筋网，钢筋网用土袋压住。（详见图8-1）。既保证爆破气体的泄漏，又保证爆渣不飞散。施工时，按实际情况每一炮均有设计。穿孔、装药要严格按每炮次的设计进行。8.2爆破震动根据《爆破安全规程》（2014）规定的安全判据，桥墩西南面最近房屋为一般民用建筑，国家允许的振动速度均为1.0cm/s,本次爆破为秒延时非电起爆网路，单段次最大装药量为21.6kg，按两个桥墩8个桩基同时起爆，即一次最大装图8-1爆破飞石防护示意图桩基沙土包钢筋网支撑11药量为33.6kg。根据萨道夫斯基公式，计算得在桥墩西南养殖厂最近村庄房屋处产生的最大振速分别为0.163㎝/s，故不会对周围保护对象、设施造成危害。式中：v——保护对象所在地质点振速，㎝/s。K——与地层条件有关的系数，取K=150。α——爆破地震波的衰减指数，取α=1.5R——爆区装药中心至保护对象的直线距离，桥墩西南养殖厂最近房屋取R=305m。Q——一次起爆的最大药量。爆破振动控制措施：8.2.1限制爆破振动源强度（一次爆破装药量），根据保护对象所在地面质点振动的安全允许速度和保护对象至爆心的距离，算出爆破振动安全允许装药量，作为本次爆破不产生爆破振动危害的极限用药量；8.2.2分段延期起爆，降低单位时间内爆炸能量的释放，分段、均匀布药，分段秒延期传爆；采用合理的起爆顺序和延期间隔时间，将每段药包的爆破振动控制在安全允许程度内；8.2.3均匀释放爆破能量，降低峰值效应，采用中低爆速、威力的岩石膨化硝铵炸药，将炸药能量突然释放改为均匀释放，降低单个药包爆破振动峰值效应。8.3空气冲击波3QvKR12炸药在岩石中爆炸，高温