水压爆破专项施工方案(共28页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录专心-专注-专业大石坝站施工通道水压爆破专项施工方案1编制依据及范围1.1编制依据(1)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)2003年修订版。(2)铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10417-2003)。(3)城市轨道交通工程测量规范(GB50308-2008)。(4)工程测量规范(GB50026-2007)。(5)城市轨道交通工程监测技术规范(GB50911-2013)。(6)爆破安全规程(GB6722-2011)。(7)铁路隧道喷锚构筑法技术规范(TB10108-2002)。(8)建筑施工安全检查标准(JGJ59-2011)。(9)重庆市
2、市政工程文明施工暂行标准(渝建发2004132号)。(10)住建部2009-87号文危险性较大的分部分项工程安全管理办法。(11)渝建发201416号关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理实施细则的通知。(12)重庆轨道五号线一期土建总监理部下发关于编制安全技术措施及专项安全施工方案注意事项及关于加强重庆轨道交通五号线工程隧道施工逃生救援通道设置的通知的文件精神。(13)中华人民共和国安全生产法、建设工程安全生产管理条例、生产经营单位安全生产事故应急预案编写导则、重庆市安全生产条例等相关法律、法规。1.2编制原则(1)贯彻执行国家的方针、政策及相关的工程施工规范、规定以及重庆市的相关制度。(
3、2)以成熟的施工技术和施工工艺,确保施工安全和工程质量,按期为后续工程提供一个优良基础平台。 (3)施工方案严格执行国家及重庆市下发制订的法律、法规和各项管理条例,并做到规范、守法、文明施工。(4)针对工程的地理特点,科学安排、合理组织、严格管理、精心施工,减少对周围环境及居民正常生活、城市交通、城市卫生、城市环境的影响。(5)符合国家和地方关于环境保护、职业健康安全、水土资源及文物保护、节能减排的要求(6)以企事业诚信、服务为宗旨,以安全为保证,以质量为生命,以管理为手段,实现工程施工安全、优质、快速的目标。(7)在确保质量的基础上,缩短工期,节约材料,降低成本,高效完工。(8)严格执行设计
4、文件、技术规范和标准的要求,实行全面质量管理。1.3适用范围在通过参观学习中铁二十四局水压光面爆破后,我单位结合中国二十四局的施工经验将在大石坝站施工通道推广水压爆破施工新工艺。大石坝站施工通道水压爆破专项施工方案适用于剩余段施工通道施工:大石坝站施工通道主通道ADK0+000ADK0+088.8段,支通道BDK0+000BDK0+114.932段。2工程概况2.1工程范围本工程里程:YCK23+814.9YCK25+678.056,线路全长1863.156m。工程范围包含2车站(大石坝站、忠怒沱站),3区间(大龙山大石坝钻爆区间、大石坝忠怒沱站区间、忠恕沱红岩村站高架区间)及其附属工程。大石
5、坝车站左侧设置施工通道,为车站和暗挖区间的进出通道。其中施工通道主洞长325m,支洞长114.932m,总长439.932m,大石坝站施工通道平面布置图见图2-01所示。图2-01 大石坝站施工通道平面布置图2.2地形地貌勘察区地貌宏观上属构造剥蚀丘陵地貌,现局部经人工改造地势较平坦,现主要为市区主干道或房屋区;仅在长安厂内局部为原始地貌。沿线地形总体西高其余东低,场地内最高标高约266m,最低标高约252m,相对高差约14m,地形坡角一般为515,局部形成陡坎。2.3地质构造及岩性拟建场区位于沙坪坝背斜东冀,沿线为发现断层通过。岩层产状:倾向112118,倾角8;岩层层面较平缓。岩体结构主要
6、受构造裂隙控制。出露的岩层为一套强氧化环境下的河湖相碎屑岩沉积建造。由砂岩砂质泥岩不等厚的正向沉积韵律层组成。以紫红色、暗红色泥岩、粉质砂岩为主,夹青灰色、灰白色中厚至厚层状砂岩。由上而下依次为第四系全新覆盖层 (Q4ml)、残坡积层(Q4el+dl)和侏罗系中统沙溪庙组 (J2S)沉积岩层。2.4 水文地质拟建场区原始地形主要是浅丘地貌,地势较平缓,出露岩层为河湖相沉积岩,水文地质环境总体较简单。场地为嘉陵江北岸岸坡中山部,无统一地下水位,局部地下水主要为地下水来源于大气降水补给,基岩裂隙水主要存在于风化裂隙中,填土厚度小的地段水量有限,填土厚度较大段水量相对较大,而且随季节有所变化,在雨季
7、松散层孔隙水量相对较大。地下水主要以潜水形式存在。2.5设计概况大石坝站施工通道采用直墙拱形结构,标准段宽6.0m,高5.5m;我部根据现场施工经验、现场风水管布置及机械设备通行实际情况,项目部对通道断面进行了适当加大调整,以便满足后期施工需要,调整后实际断面宽6.8m,高7m。其中施工通道A通道长325m,接入车站站厅层位置,施工车站双侧壁上台阶;B通道长114.932m,接入车站小里程段配线段底部,施工车站、区间中(下)台阶。2.6施工技术要求(1)施工必须采用光面爆破或预裂爆破。爆破或其它作业引起的地面震动,不应损坏地面现有建筑和公共设施,并应进行每次爆破振动监测,控制爆破振动速度不超过
8、允许值2cm/s,有特殊要求时应满足其要求。(2)其它未尽事项,应严格按照国家及地方相关规范、规程、法规的相关规定执行。3施工方法及作业流程3.1施工方法截至2014年10月1日大石坝站施工通道目前还剩余203.732m还未开挖:主通道ADK0+000ADK0+088.8段,支通道BDK0+000BDK0+114.932段,均为级围岩,隧道埋深2530m,将在该段采用全断面水压光面爆破法施工。3.2作业流程水压爆破作业流程见图3-01。炮泥制作及水袋加工施工准备钻爆设计钻孔台车就位测画断面画炮眼定位钻孔清孔安装炸药水袋炮泥炮泥水袋及火工品就位连线起爆出碴初期支护逐孔检查装药情况排险下一循环图3
9、-01 水压爆破施工工艺流程图4爆破设计4.1设计原则(1) 采用水压光面爆破。(2) 以地面建筑物基础底部(或地面)至爆源中心距离R为安全控制半径,借助于经验公式:QmKR3(Vkp/K)3/a,并以质点振动波速度限值2.0cm/s作为控制标准,进行反算各部分所允许的单段用药量,并进行试爆试验,取得合理的爆破参数。(3) 炮眼按浅、密原则布置,控制单眼装药量,使有限的装药量均匀地分布在被爆破体中,采用非电毫秒不对称起爆网路降低隧道爆破的震动强度。(4) 掏槽眼位尽量布置在开挖部位的底部,以加大掏槽部位爆源至地面建筑物基础底部(或地面)的距离,减小掏槽爆破对周围建筑物的震动影响。(5) 除光爆
10、层部分的爆破以松动爆破为主,控制爆破飞石对开挖台架和初期支护的破坏。(6) 地面、洞内均配合爆破振动监测,及时调整爆破参数,以满足施工环境需要。4.2钻爆设计4.2.1爆破器材的选择根据微振爆破的特点及爆破部位的不同,选用不同的爆破器材。(1) 炸药:采用标准药卷32mm(2#乳化)。(2) 雷管:孔外采用电雷管起爆,连接件及孔内均采用非电毫秒微差雷管(1-15段)。(3) 导爆索:周边炮眼间隔装药采用传爆线传爆。4.2.2爆破参数的选择爆破参数的确定采用理论计算法、工程类比法与现场试爆相结合,在保证爆破振动速度符合安全规定的前提下,提高隧道开挖成型质量和施工进度。爆破参数按表4.01选择。表
11、4.01 光面爆破参数表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)相对距离E/W周边眼装药参数(kg/m)级围岩355050800.81.00.100.204.2.3炮眼布置(1)炮眼深度L周边眼L=2.5m ;辅助眼L=2.5m;掏槽眼L=2.7m,底板眼L=2.7m。(2)炮眼布置:a周边眼:间距:E=(812)d(d=42mm),则E=336504 mm,本设计钻孔间距为350mm,取E=350 mm;抵抗线:W=(1.01.5)E,取W=500 mm;装药集中度:q=0.10.15kg/m。b掘进炮眼:抵抗线:W=(1525)d=6301050 mm,取W=800 mm;间
12、距:a=mW抵,m=0.81.0,m与岩性有关的,硬岩取大值,软岩取小值。a=640800 mm,本设计取 a=800mm。c底板眼:为保证爆破效果,底板眼间距可适当调小,取眼孔间距a=600mm。d掏槽眼:双层楔形掏槽。4.2.4单眼装药量隧道爆破,炮眼所在的部位不同,所起的作用是不同的。掏槽眼要求抛掷;掘进眼只要求松动,而在掏槽部位的两侧与其上、下部位各部分的炮眼要求又不一样,侧部要求松动,上部要求弱松动,下部要求加强松动,周边眼则要求光面爆破,底板眼则要求用抛掷爆破的药量,否则可能底板爆破失败。所以各部位炮眼的装药量是不同的。q=k.a.w.L.(kg)式中 q-单眼装药量(kg);k-
13、炸药单耗(kg/m)取k=0.9 kg/m;a-炮眼间距(m);w-炮眼爆破方向的抵抗线(m);L-炮眼深度(m);-炮眼部位系数(参照表4.02选取)。表4.02 中硬岩隧道炮眼部位系数炮眼部位掏槽眼炮扩槽炮眼掘进槽下掘进槽侧掘进槽上内圈炮眼二台炮眼底板炮眼值1.5-21.0-1.21.0-1.210.8-1.00.5-0.81.2-1.51.5-2.04.2.5炮孔布置图图4-01 级围岩全面水压爆破炮眼平面布置图图4-02掏槽眼布置图4.2.6装药参数表级围岩全断面水压爆破装药参数表见表4.03。表4.03 级围岩水压爆破装药参数表炮眼名称段别数量孔深(cm)单眼装药量(g)单段装药量(
14、g)爆破安全验算掏 槽1627014008400开挖边界距最近的建筑物距离为:25m,根据爆破设计图得知,单段最大起爆药量19.6kg,根据爆破安全验算公式:Qm=KR3(Vkp/K)3/ K=1.5,R=25m,Vkp=2.0cm/s,k=120,=1.8;Qm=25.487kg满足安全要求。扩 槽3427014005600扩 槽5627012007200辅助眼72825070019600辅助眼91725060010200辅助眼11162506009600周边眼13242503007200周边眼15292503008700底板眼1515270130019500合计14596000合计:炮眼共
15、计145个,总耗药量96k,掘进深度2.5m,单位岩石炸药消耗量:0.78kg/m34.2.7装药结构图炮孔的装药结构从炮孔底部至炮孔口依次为水袋、药卷、水袋和炮泥,见图4-03、4-04。装药前,先用尺量出炮孔深度,根据实测的炮孔深度计算出装药量及水袋、炮泥的长度后,将炸药、水袋和炮泥按顺序装填入炮孔中。需要说明的是,仅需在试验阶段准确测量每个炮孔的深度,在实际施工时,装填结构参数确定后,就不需要重复此项工作了。水袋、炮泥在炮孔中的长度比例为1:1左右。图4-03 水压爆破周边眼炮孔装药示意图图4-04 水压爆破掏槽眼、辅助眼、底边眼等炮孔装药示意图4.2.8爆破起爆网络连接图爆破起爆网络连
16、接图见图4-05。图4-05 爆破起爆网络连接图起爆网络连接完成后采用导爆管起爆针远程起爆,示意图见图4-06。图4-06 导爆管起爆针远程起爆示意图4.2.9爆破综合技术指标(1)超欠挖控制指标; 围岩级别开挖部位 拱部平均线形超挖(cm)101510最大超挖(cm)202515边墙线形超挖(cm)101010仰拱、隧底平均线形超挖(cm)10最大超挖(cm)25(2)设计爆破进尺:2.5m;(3)提高出碴效率,爆出石碴粒径不大于70cm;(4)开挖轮廓圆顺、开挖面平整;(5)炮眼利用率在90%以上,光爆的半壁抛眼留痕迹率在85%以上,并在开挖轮廓面上均匀分布;(6)两次爆破台阶衔接不大于1
17、0cm。5钻爆施工5.1测量放样测量人员根据爆破设计图纸及全站仪激光打点功能,放样出每个炮孔的精确位置,用红油漆在掌子面上做好每个炮孔的位置,特别是掏槽孔与周边孔的位置,并且严格按照爆破设计所提供的起爆段位,精确标记出每个炮孔的延期起爆段位数。 5.2钻孔 钻孔设备主要采用钻爆台车与风动凿岩机(YT28式)钻孔,钻孔严格按照爆破设计所提供的钻孔深度、角度及钻孔直径进行钻孔,如果出现斜孔由现场技术人员决定取舍,必要时进行重新钻进。 5.3清孔钻孔完成后进行清孔验收检查,清孔采用风管通入炮孔底部,利用风压将炮孔底部的岩渣和水份吹出孔外。确认炮孔合格后进行炮孔验收检查。 5.4装药炮孔验收合格后按照
18、设计的装药结构分次序装入水袋、炸药、水袋后,用炮泥堵塞。装药时根据不同炮孔选择不同的装药结构,周边孔采用间隔装药,辅助孔采用连续装药结构,掏槽孔采用连续装药与不装药结构或底部装有微量炸药结构。装药时注意药包的安放位置,采用反向起爆装药能保证炮孔利用率和节省炸药。 5.5连网起爆连网起爆请参照爆破设计连网起爆方式。起爆前进行起爆网络复解与所有人员设备的安全撤离,确保安全起爆。 5.6瞎炮处理 如果出现瞎炮时,现场立即警界,由爆破相关人员一起分析确定瞎炮原因,并制定出相关处理瞎炮的具体方案,处理瞎炮主要有:二次爆破法、炸毁法(诱爆法)及灌水销毁法(对于非抗水炸药)。 5.7排烟、出碴 隧道排烟采用
19、轴流风机彻底抽出洞内烟毒,并进技术人员鉴定后方可进入出碴作业,出碴主要采取装载机装碴自卸汽车出碴的运输方案。5.8 爆破效果检测及爆破设计优化(1) 爆破效果检查每次爆破后,对爆破效果进行仔细检查,分析爆破参数的合理性,以确定符合本岩层最佳爆破参数,从以下几个方面进行检查、核定及分析: 超欠挖情况。 爆破进尺是否达到爆破设计要求。 爆出石碴是否适合装碴要求。 开挖轮廓是否圆顺、开挖面平整。 炮眼利用率在90%以上,光爆的半壁抛眼留痕迹率在85%以上,并在开挖轮廓面上均匀分布。 平均线性超挖不大于10cm,最大不超过15cm,相邻两循环炮眼衔接台阶不大于10cm,局部欠控面积小于0.1m2,最大
20、欠挖小于5cm。(2) 爆破设计优化根据每次爆破后检查情况,分析原因及时修正爆破参数,提高爆破效果,改善技术经济指标。 根据岩层节理裂隙发育、岩性软硬情况,修改眼距、装药量,特别是周边眼的有关参数。 根据爆破后石碴的块度大小修正参数。石碴块度偏小,说明炮眼布置偏密;块度偏大说明炮眼偏疏,单孔用药量偏大。 根据爆破振速监测,调整同段起爆最大药量及雷管段数。 根据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,爆破眼底基本上落在同一平面上。6爆破安全检算由于爆破过程中部分炸药能量转化为地震波,同时产生一定飞石、冲击波、爆破毒气和噪声,影响建筑物、机械设备及生命财产的安全,务必对其安全情况进行校验,采取严格的防范措施加
21、以保护确定爆破安全。6.1爆破振动验算爆破振动安全允许距离: 式中:R 爆破振动安全允许距离,m;Q炸药量,齐发爆破为总药量,延时爆破为最大单段药量,kg;V保护对象所在地安全允许质点振速,cm/s。K, 与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数,应通过现场试验确定;K取120160;取1.8。本爆破设计爆破振动安全允许距离R=(150/1.5)1/1.823.1 1/3=36.783m25m因此离爆区最近的28m建筑物是安全的。6.2空气冲击波的安全距离空气冲击波的安全距离通常情况下按如下公式计算:R冲25Q1/3式中:R冲-空气冲击波对人员的安全距离(m);Q-爆破最大一段
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