龙川市政路基爆破施工方案

龙川道路市政项目路基爆破施工方案龙川市政工程项目路基爆破施工方案中铁二十五局集团第三工程有限公司龙川市政工程项目部2020年07月龙川道路市政项目路基爆破施工方案1一、工程概况龙川县在佗城区域内规划7条市政道路（横二路、佗北路、越王大道、高涧路、合溪路、雷江路、赵佗路）下穿赣深高铁高架桥。目前赣深高铁处于施工阶段，将于2021年通车。为避免赣深高铁通车后市政道路施工给赣深高铁带来的安全隐患，拟建设这7条市政道路下穿赣深高铁部分。本项目的建设完成对加强龙川县公铁交通转换、完善城市路网布局、落实龙川县城市整体规划、带动龙川高铁新城片区土地开发利用、推动经济发展起到重大作用。对未来龙川西站客流疏解起到极大的促进作用，同时，作为高铁龙川西站与国道205的连接线，本项目是龙川片区快速进出高铁站的重要通道，将进一步完善龙川县交通网络体系。为确保高铁结构工程安全，根据《铁路安全管理条例》及相关规范要求,结合赣深铁路实际情况，会议纪要明确赣深铁路桥梁、京九线桥梁最边缘两侧向外各100米范围内爆破工程须采用静态爆破，大于100米范围内爆破工程应采用控制爆破。会议明确爆破工程数量按工程地质勘察报告，铁路桥梁最边缘两侧向外100米范围内,明确较软岩（岩石饱和单轴抗压强度15-30MPa）（含）以上按静态爆破，较软岩（不含）以下采用机械开挖，部分用爆破法开挖方式。二、施工方法路基石方爆破1、挖掘机开挖及人工清表采用挖掘机进行清表工作，同时人工配合清除路基边坡遗留的孤石，以使施龙川道路市政项目路基爆破施工方案2工作业中能安全顺利的进行。2、风镐开挖路基路基松石、静态爆破及控制爆破路基极软岩（含）及以上岩石由于施工场地有限，离弃土场较远，计划风镐开挖路基松石，挖掘机挖渣装自卸汽车外运弃置。赣深铁路桥梁、京九线桥梁最边缘两侧向外各100米范围内爆破工程采用静态爆破，大于100米范围内爆破工程采用控制爆破较软岩（及以上）。出渣时使用破碎锤把爆破时遗留的大块石破碎后，挖掘机装车，自卸汽车外运至弃土场。爆破后的石方边坡使用挖机破碎锤进行修整，以使路基边坡符合设计要求。3、石渣外运由于路基边坡开挖高度较高，不能一次性完成爆破作业，故挖掘机采用分台阶装卸爆破后的石方弃渣。4、路基开挖工期安排4.1第一阶段：2020年8月15日至2020年9月30日，完成路基清表工作及外运；4.2第二阶段：2020年9月30日至2020年12月30日，完成路基石方爆破、开挖及外运。三、爆破方案1、静态爆破的工艺原理及特点人工造孔后，在静态爆破剂的作用下使岩石涨裂、产生裂缝，再使用破碎锤或风镐解小、破除，从而达到开挖的目的。龙川道路市政项目路基爆破施工方案3静态爆破剂的破碎机理：静态爆破剂是以特殊硅酸盐、氧化钙为主要原料，配合其他有机、无机添加剂而制成的粉末状物质，典型的化学反应式为：CaO+H2O→Ca(OH)2+6.5×104J当氧化钙变成氢氧化钙时，其晶体结构发生变化，会引起晶体体积的膨胀。根据测定，在自由膨胀的前提下，反应后的体积可增长3至4倍，其表面积也增大近100倍，同时每摩尔还释放出6.5×104J的热量。如果将它注入炮孔内，这种膨胀受到孔壁的约束，压力可上升到50Mpa，介质在这种压力作用下会产生径向压缩应力和切向的拉伸应力。静态爆破剂属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，使用时按配合比要求用水搅拌后灌入钻孔内，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给孔壁，将混凝土或岩石悄悄地破碎。静态爆破在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染。静态爆破剂不属于危险品，无公害。可按普通货物进行运输和储存，在购买、运输和保管中无任何限制。2、控制爆破的工艺原理及特点控制爆破使用二号岩石炸药或乳化炸药，主炮孔一般采用孔底装药；预裂孔药包间隔1.3米～1.5米，中间填土；采用轴向不耦合装药形式。炮孔堵塞长度L应大于1.3b或1.3W，并满足相应的最低要求。使用非电起爆系统毫秒雷管微差起爆，预裂炮孔最先起爆，最靠近线路的一个炮孔较同排的其他主炮孔延迟50ms起爆，各排主炮孔依排序先后间隔微差起龙川道路市政项目路基爆破施工方案4爆，各排间时差为50～100ms。每个药包装一个雷管，联结成串联网路。每个孔内各层药包采用同一段别的毫秒雷管。四、施工工艺流程1.静态爆破1）.工艺流程图施工前准备平整场地、处理孤石、开创作业面设计布孔测量定位钻孔装药药剂反应、清渣进入下一层循环施工2）.操作要点2.1对于岩石破碎需要了解岩石性质、节理、走向及地下水情况。钻孔参数、钻孔分布和破碎顺序则需要根据破碎对象的实际情况确定。另外静态破碎剂的效力和初始开裂时间，除了与原料配合比有关外，还与施工当时气温、水温、水灰比、孔径、孔距、钻孔布置、灌浆时间和速度、钢筋混凝土中配筋量、构件尺寸、操作人员的经验等因素有很大关系。龙川道路市政项目路基爆破施工方案52.2设计布眼布眼前首先要确定至少有一个以上临空面，钻孔方向应尽可能做到与临空面平行，临空面（自由面）越多，单位破石量越大，效果也更好。切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。孔距与排距的大小根据岩石的硬度程度调整，硬度越大、混凝土强度越高时，孔距与排距越小，反之则大。孔距与排距布置参照下表。表一孔距与排距简易布置表岩石硬度F=4F=6F=8F=12素砼钢筋砼孔距（CM）50-1004030203020排距（CM）805040304030为加快工程进度，孔距取30厘米，排距取40厘米的形式进行布孔作业。2.3钻孔钻孔直径与破碎效果有直接关系，钻孔过小，不利于药剂充分发挥效力；钻孔太大，易冲孔。故采用φ42mm钻孔。2.4钻孔深度和装药深度孤立的岩石或混凝土块钻孔深度为目标破碎体的80%至90%；我单位现场勘查，发现施工段为大体积需要分步破碎的岩石，钻孔深度可根据施工要求选择，一般在1.0至2.0米较好。装药深度为孔深的100%。根据现场实际施工条件，决定选龙川道路市政项目路基爆破施工方案6择钻孔深度为1.0米。2.5装药2.5.1先将药剂加30%的水（重量比）拌成流质状（充分搅拌后略有余水）后，迅速倒入孔内并用略小于钻孔的捅杆捣实捅紧，特别长的钻孔，可多分几段，逐段捅实。2.5.2岩石发现裂缝后，立即向裂缝中加水，以支持药剂持续反应，加水后效果明显，裂缝加大。2.5.3采用分三小组同时灌装的方式，每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时，主灌装手负责灌装进孔，副灌装手负责捅紧捣实。各小组采用“同步操作，少拌勤装”的方式。即：每组施工工人在每次操作循环过程中负责装孔的孔数不能过多。每次拌药量不能超过实际能够完成的工作量。工人们在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步。这样，可以让每个钻孔内的最大膨胀压能够基本保持同期出现，有利于岩石的破碎。2.5.4每次装填药剂，都要观察确定岩石孔壁、药剂、拌和水、搅拌桶的温度是不是符合要求。灌装过程中，药剂温度大于60oC时不允许装入孔内。从药剂加入拌和水到灌装结束，这个过程的时间不应该超过5分钟；操作时应注意观察装填孔，发现有气体冒出有“嘶嘶”声时，喷孔可能立刻就要发生，要立即停止装药。2.5.5位于地下水以下的钻孔装药需先将套筒插入钻孔内，然后往套筒内装药，从而使药剂发挥最大的效力。表二静态爆破剂布孔设计参数表破碎目标孔深：L相邻孔距a（cm）排距：b(cm)孔径：d（mm）使用量（kg/m3）龙川道路市政项目路基爆破施工方案7低硬度岩石1.0H40-100(0.6-0.9)a38-505-10中硬度岩石1.05H30-40(0.6-0.9)a38-5012-222.6药剂反应时间的控制药剂反应的快慢与温度有直接的关系，温度越高，反应时间越快，反之则慢。气温较低，药剂反应时间会延长，反应时间太长会给施工带来不便。一般解决办法是加入保温剂和提高拌和水温度。保温剂加入过多，也会降低药剂膨胀力。拌和水温可根据实际适当提高，但最高不可超过40℃，否则可能冲孔。反应时间一般控制在30至60分钟为较好，条件较好的施工现场可根据实际缩短反应时间，以利于施工。药剂反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可使用延缓反应时间的抑制剂。2.控制爆破1）工艺流程图爆破设计平整场地、处理孤石、开创作业面放样、布孔炮孔检查、实测孔网参数并据实记录计算装药量药包加工、申请要点装药、堵塞龙川道路市政项目路基爆破施工方案8连结起爆网络覆盖防护警戒起爆检查爆破效果解除警戒、消点分析爆破效果、调整孔网参数及炸药单耗2.1爆破方案设计原则根据本工程中边坡开挖厚度变化大的特点，为确保爆破安全，选取多循环、小规模、小孔距的浅孔松动控制爆破方案，其特点是“浅眼、密打眼、少装药、强覆盖、间隔微差”，逐排逐层地爆破剥离。对不同的爆破部位，选取不同的爆破参数（w、a、b、l、k）和装药结构，将爆破分为松、散两个标准，对不同位置的炮孔的爆破参数应按其爆破破碎标准试爆调整。对于爆破高度在路面标高6m以上的炮孔，其爆破作用以“松”为爆破破碎标准，即爆破作用略产生位移，裂隙较大但岩石不离原位，做到“宁松勿散”。对于爆破高度在路面标高6m以下的炮孔，其爆破作用以“松”为爆破破碎标准，其余炮孔爆破作用以“散”为爆破破碎标准，岩石产生少量位移，做到“宁散勿飞”。采用爆体覆盖方法的防护措施，抑制爆破飞石、滚石,以人工或机械开挖为清平场地、清除浮石、清理作业面的主要方法。石方开挖施工顺序龙川道路市政项目路基爆破施工方案9施工设备、材料进场→清平场地→爆破施工、爆渣清运。2.2、爆破方案设计赣深铁路桥梁、京九线桥梁最边缘两侧向外各大于100米范围内爆破工程采用控制爆破较软岩（及以上）。采用爆体覆盖法抑制飞石。2.2.1.布孔方式边坡采用预裂爆破，先在设计边坡上布设一排顺坡的预裂炮孔，每级台阶按垂直线路方向布设1～3排炮孔。每一爆破循环的爆破规模限制在1～3级台阶以内，爆破方向平行于线路方向。2.2.2孔网参数1、相对路面标高6米以上部分的主炮孔孔网参数（1）钻孔直径：100mm（2）最小抵抗线：W=2.5～3.0m（3）孔距：a=2.5～3.0m（4）排距：b=2.5～3.0m（5）孔深：L=5.5～10.5m，相对下级平台超钻0.5～0.8m（6）钻孔角度：倾角75度，倾角顺线路方向2、相对路面标高6米以下部分的主炮孔孔网参数（1）钻孔直径：100mm（2）最小抵抗线：W=2.5～3.5m最靠近线路的炮孔的边坡外侧平均抵抗线：Wb大于1.5W且不小于孔距a；（3）孔距：a=3.0～3.5m（4）排距：b=2.5～3.5m龙川道路市政项目路基爆破施工方案10（5）孔深：L=5.5～10.5m，相对下级平台超钻0.5～0.8m（6）钻孔角度：倾角75度，倾角顺线路方向3、预裂爆破孔网参数（1）钻孔直径：100mm（2）孔距：a=1.3～1.5m（3）孔深：L=5.8～10.8m，预裂炮孔应较主炮孔深0.3m（4）钻孔角度：顺边坡设计坡度2.2.3炸药单耗炸药单耗K值是爆破的一个关键数据，对线路安全威胁不大的部位可取较大值，对边坡外缘危及线路的取小值。另外地质条件变化，K值应相应变化。隔墙法中爆破点在相对路面标高6米以上时主炮孔K值取0.2～0.25Kg/m3，相对路面标高在3米～6米时取0.25～0.30Kg/m3，相对路面标高在3米以下时取0.25～0.35Kg/m3。预裂爆破单位面积装药系数Ky取0.25～0.35Kg/m2。2.2.4每孔装药量计算同台阶前排主炮孔单孔装药量Q=K.a.W.L同台阶后排主炮孔单孔装药量Q=K.a.b.L预裂炮孔单孔装药量Qy=Ky.a.L2.2.5装药结构使用二号岩石炸药或乳化炸药，主炮孔一般采用孔底装药；预裂孔药包间隔1.3米～1.5米，中间填土；采用轴向不耦合装药形式。炮孔堵塞长度L应大于1.3b或1.3W，并满足相应的最低要求。龙川道路市政项目路基爆破施工方案112.2.6起爆网路和起爆顺序使用非电起爆系统毫秒雷管微差起爆，预裂炮孔最先起爆，最靠近线路的一个炮孔较同排的其他主炮孔延迟50