水下爆破挤淤施工组织设计.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流水下爆破挤淤施工组织设计.精品文档.珠海高栏港大(杧)荷(包)防波堤工程爆炸挤淤分项工程施工组织设计编制单位:编制日期:2009年6月2日设计: 审核: 审定: 目 录1.编制依据12.工程概况22.1 工程名称22.2 建设地点22.3工程规模和范围:22.4施工条件23.深厚淤泥施工工艺及设计依据43.1 类似工程实例43.2深厚层淤泥软地基爆炸处理的机理54.施工总体设计64.1.施工顺序64.2.总体方案74.3.工期安排74.4.爆炸处理软基工程特点84.5.施工工艺84.6施工机具的选择94.7.起爆网路104.8. 药包结构11
2、4.9 装药作业135.合拢段的处理156.防波堤施工工序与抛填参数设计176.1施工工作面的布置176.2施工工序与抛填宽度187.防波堤爆破参数设计188. 质量检测与质量控制218.1.质量保证中技术准备和措施218.2.质量保证体系218.3.阶段检测228.4.质量控制流程图见下图239.爆破安全控制2410. 环境保护2611.主要人员、火工品及施工机具安排2611.1.人员安排2611.2. 火工品用量2611.3. 本工程用主要机械设备2712.接口衔接安排2712.1. 对抛填石料的要求2712.2. 对抛填进度和车辆的要求.2712.3. 堤头抛填管理2812.4. 分段验
3、收下道工序跟进2812.5. 爆炸挤淤作业时间2812.6. 超抛方量处理281.编制依据珠海高栏港大(杧)荷(包)防波堤工程招标文件; 珠海高栏港大(杧)荷(包)防波堤工程设计图纸;珠海经济特区环境保护条例;珠海经济特区水土保持条例;珠海经济特区建筑工程安全管理条例;民用爆炸物品安全管理条例国务院2006年5月;爆破安全规程(GB6722-2003);地基与基础工程施工及验收规范GBJ-202-83;大爆破安全规程GBJ-13349-92;土方与爆破工程施工及验收规范(GBJ201-83);建筑机械使用安全技术规程JGJ-33-86;施工现场临时用电安全技术规范JGJ-46-84;工程测量规
4、范;市政工程施工手册,中国建筑工业出版社,1995年;珠海高栏经济区大荷防波堤、中船项目平基工程专项规划爆炸法处理水下地基和基础技术规程(JTJ/T258-98);堤防工程施工规范(SL260-98);堤防工程施工质量评定验收规程(试行)(SL239-1999);2.工程概况2.1 工程名称 珠海大荷防波堤爆炸挤淤工程2.2 建设地点珠海市高栏经济区荷包岛、大杧岛区间海域2.3工程规模和范围:北侧护岸堤爆破挤淤置换堤心石总方量 409 万m3,西北防波堤长 711米西南防波堤长 4084米2.4施工条件2.4.1 堤址地理位置及地形地貌珠海大荷防波堤是珠海市高栏经济区为中船项目所建,防波堤位于
5、高栏经济区荷包岛、大杧岛区间海域;防波堤所处地层淤泥厚度达1530米;设计要求对软基进行爆炸挤淤处理。2.4.2 工程地质条件根据总平面布置图,防波堤位于荷包岛、大杧岛区间,防波堤堤身下淤泥属饱和软土,厚度达1530米,需进行爆炸挤淤处理。各土层根据时代、成因和地层结构,选取与防波堤施工关系密切的土层综合描述如下:淤泥:厚度1530m。淤泥质土:厚度28m。粘土I:厚度510m。粉质粘土:厚度25m。泥质中粗砂:厚度310m。 淤泥质土:厚度56m。2.4.3气象参数表2-1 堤址气象要素特征值表项 目罗源气象站累年平均大气压(hpa)995.1多年极端最高气压(hpa)1033.3多年极端最
6、低气压(hpa)974.5累年平均气温()28.7多年极端最高气温()39.5多年极端最低气温()- 3.930年一遇最低气温()- 4.4累年平均相对湿度(%)88累年最小相对湿度(%)9多年最大年降雨量(mm)2552.6多年最小年降雨量(mm)1203.9多年最大24小时降雨量(mm)294.4多年最大1小时降雨量(mm)87.8多年最大10分钟降雨量(mm)31.6年平均蒸发量(mm)1206.9累年平均风速(m/s)6.4累年最大风速(m/s)39.2全年主导风向NE2.4.4交通条件荷包岛四面环海,目前岛上有一简易码头,大船不能登陆,仅可供50吨以下船只靠岸,码头至荷包村有公路相连
7、,但等级低,宽度较窄;荷包村至工程取料点尚无通车公路,需预先修筑;大树湾沙滩可作为临时建设用地,但台风暴潮的影响不容忽视。此外,工程取料点至规划大荷防波堤堤头亦无通车公路。 大杧岛四面环海,目前岛上尚无正规码头,大船不能登陆,开采前先在大杧岛修筑临时码头,以供设备上岸。此外,岛上平地极少,临时建设用地需先开拓。此外开采区位于海边,台风暴潮的影响亦不容忽视。3.深厚淤泥施工工艺及设计依据3.1 类似工程实例深厚淤泥的爆炸挤淤在原理上装药施工工艺和爆炸参数的选取上都与浅层淤泥的爆破施工有所区别;主要要点是在淤泥软基上抛填块石,形成一定的堤长之后在堤头和堤身两侧一定距离和深度的淤泥内实施控制爆破,使
8、药包周围的淤泥受到强扰动并丧失强度,软基上的填石块体按一定方向定向滑移,在重力和多次爆炸振动的作用下沉落到淤泥下部的持力层。该方法是处理防波堤、护岸、海堤和围堤等深厚淤泥软基的最新技术。该技术明显的优点是:施工工艺简单,对其他工序干扰小,施工速度快,后期沉降小。近年来我公司主持或参与建设的以下几项工程,均涉及到深厚淤泥的处理难题,最终经过我公司员工的精心施工,施工质量得到了肯定。其中福州可门电厂围堤还曾获得2006年中国华电集团科学进步二等奖。l 浙江象山9924工程围堤护岸南北护岸总场330米,淤泥厚度26米,原海底泥面在1.0米,设计要求全清淤落底。采用超高抛填小推进大药量等手段施工,钻孔
9、和物探检验结果满足设计要求,工后沉降只有5公分。l 连云港核电排水口围堤工程排水口两侧及隔堤总场460米,淤泥厚度20米,原海底泥面在0.5米,设计要求全清淤落底。采用振冲式装药,超高抛填小推进等方案施工,钻孔和物探检验结果满足设计要求。l 福州可门电厂围堤围堤总长1209米,淤泥厚度一般为28米,最大淤泥厚度达到40米。设计要求全清淤落底。经钻孔13个显示,爆破后抛石体全部落底,达到设计要求。l 浙江宁海电厂围堤围堤总长2912米,淤泥厚度17米,石料块度极差,且设计要求全清淤落底,施工难度很大。施工时采用超高抛填小推进分段延时起爆技术等手段,钻孔和物探检验结果满足设计要求,工后沉降不超过5
10、公分。l 浙江洞头中心渔港防波堤工程全长350米,淤泥厚度23米,原海底泥面在6.07.0米,落底宽度40米,上部防浪结构对两侧堤身爆破挤淤效果要求较高,设计要求全清淤落底。采用超高抛填小推进深埋药包和延时起爆等手段施工,7个钻孔和物探检验结果满足设计断面要求。l 深圳西部通道围堤工程围堤总长2685米,淤泥厚度1720米,设计要求全清淤落底。采用多种措施综合施工方法,检测结果满足设计要求。l 福建炼油厂青兰山护岸工程护岸长1026米,淤泥厚度1720米,原淤泥面有斜坡,抛填过程中出现滑移,几百米堤段整体滑动。经爆炸挤淤处理后,堤身稳定,使用良好。l 汕头华能电厂围堤围堤总长3120米,淤泥厚
11、度2628米,设计要求下部残留部分淤泥。采用挖掘机装药,钻孔和物探检验结果满足设计要求,完工后沉降稍大。3.2深厚层淤泥软地基爆炸处理的机理深厚淤泥爆炸挤淤是在抛填堤头“泥石”交点前方12m距离,深度在(0.45)倍的淤泥层厚度的位置埋置群药包,在爆炸负压与震动作用下,将深层淤泥扰动,使其强度大大降低,造成了深层淤泥沿设计堤身轴线定向滑移的条件。爆后抛填时,随抛填自重荷载的增加,当被爆炸强扰动的深层淤泥内的剪应力超过其抗剪强度时,抛石体沿滑移线朝轴线方向定向滑移下沉,实现泥石置换。随爆炸参数、淤泥厚度与性质而异,这种“抛填定向滑移下沉”过程将出现多次,直到抛石体接近下部持力层为止。重复进行上述
12、“抛填爆炸定向滑移下沉”循环施工作业直至达到全堤设计要求。3.2.1试爆修正选定的经验系数及其单炮药量,应经过试验修正。试验要求为:(a)试验段长度不小于50m,试验段应选择在勘控资料可靠并有代表性的地段。(b)按爆炸设计参数进行堤身爆炸处理。(c)严格统计抛填方量,测量爆炸前后纵断面,每50m进行一次体积平衡验算,预测堤身落底情况。(d)根据实测抛填方量与设计图断面方量,进行体积平衡分析。按设计要求,用钻孔或物探法进行辅助检测。(e)分析修正。(f)若出现堤身爆炸用药量偏小,可加强侧向爆炸,使试验段达到设计要求,为正式施工段的药量确定提供依据。3.2.2深厚层淤泥软基的施工过程质量控制 深厚
13、层淤泥软基施工时,宏观表现为堤头爆破后,堤头下沉,继续抛填,堤头还是在下沉,抛填过程中堤身有较大的沉降量。在堤头一定长度内,通过多次的爆震和抛填沉降,使堤身落底。在爆破挤淤施工过程中,质量控制措施有:l 严格控制抛填参数,对堤头抛填进尺抛填宽度和抛填高度要严格控制。l 抛石量控制,统计每天的上堤方量,每炮进尺方量,测量爆前爆后断面。在每炮进尺到达但抛填方量不足时不能爆破,实在需要爆破时,下一炮要采取补救措施。l 累积沉降量法,测量每次爆前爆后的断面,每5米固定一个点,经多次爆破后,统计该点的累积沉降量,累积沉降量与该点的淤泥厚度比较,可以判断出石层落底情况。4.施工总体设计4.1.施工顺序施工
14、顺序,详见框图4-1。检 验 框图4-1 施工顺序框图4.2.总体方案为保证施工进度,单一堤头作业无法满足工期要求,所以须大杧岛和荷包岛同时进行堤头填筑作业,每个堤头每天至少抛填5000方开山石料,方能基本满足设计工期要求。 综合考虑各种因素后,确定抛填总体方案如下:防波堤的抛填高程暂定+4.0m,抛填宽度根据不同断面要求略有不同,但要满足爆前加宽加高的要求,同时要保证抛填车辆的安全(具体抛填尺寸见后附图)。单炮进尺长度5.06.0m。爆破参数可参照本施工组织设计中第七章防波堤爆破参数设计。4.3.工期安排 爆炸处理软基进度和工期主要由石料抛填速度决定,只要石料抛填速度有保证,每个堤头一天内爆
15、炸作业可进行12次。正常作业每次堤头爆填时抛填石方量应在5000方左右,以每天两个堤头完成三次爆填推进56m计算,则防波堤工期估算如下:堤长4800米,抛石方量400余万立方米,按两个堤头抛填计,共需抛填施工300天,综合考虑其他因素,爆炸挤淤施工应12个月内完成。4.4.爆炸处理软基工程特点 根据现有的设计施工图纸及钻孔资料,本工程需置换淤泥层厚度较大(1530米),属于深厚淤泥的爆炸挤淤施工。爆炸挤淤的机理装药工艺爆炸参数的设计及施工组织不同于以往的浅层淤泥,不但要有类似的工程经验参考,而且要对施工中出现的问题进行认真考虑,爆炸挤淤负责人要有比较多的工程经验和综合处理工程问题的能力。另外,
16、本工程堤身内侧将来要承受较大横向载荷,因此要求必须严格保证堤身落底深度和宽度。针对上述特点,我们采用超宽抛填施工方式,即抛填时要求设计的底面宽度一次到位,堤头爆后堤身变窄。这样做的好处是:加宽部分的堤头爆炸保证了落底的宽度,跟进的侧向爆炸控制了上堤的石方量,达到了整形和减少理坡工作量的目的。本工程处理淤泥深度绝大部分在2530米,落底宽度在40米左右,据此,堤头抛填宽度应在2636米,过宽则会造成抛填和加高困难且方量过大;距堤头12米(2次循环进尺)以后,堤身补抛时控制宽度在14米左右为宜,抛填过窄一方面造成抛填车辆通行困难,另一方面也会给侧向爆炸施工带来装药困难。最主要的是,堤身抛填过窄无法
17、保证设计要求的落底宽度和深度,从而质量无法保证。4.5.施工工艺4.5.1.堤头爆炸处理采用自卸卡车按设计要求推填堤心,当达到爆炸处理进尺时,开始爆炸作业。在推填堤心前方一定距离内,将药包埋入淤泥下,采用导爆索传爆网络,陆上起爆。爆炸的震动效应使淤泥受到强烈扰动,强度大大降低,堤头石料在瞬时内塌落,并沿淤泥强度小的方向滑移。在严格控制进尺和抛填量的情况下,经过多次爆炸和振动,石料落到持力层上,完成了石料对淤泥的置换。4.5.2堤身侧向爆炸处理完成堤头爆炸处理后,石料基本落到持力层上,但仍需对堤身两侧进行侧向爆炸处理,以便加宽堤身和整形,达到设计要求。爆炸设计和施工方法与堤头爆炸处理相同。一般情
18、况下,堤身侧向爆炸处理可在堤头爆炸处理100米后开始。为了避免单次爆炸药量过大,堤身侧向爆炸每次处理长度一般为30m。外侧和内侧各进行1次侧爆。堤头和堤身内、外侧爆炸处理后,经过理坡达到设计断面。4.6施工机具的选择根据不同的淤泥厚度,本工程采用三种不同的施工机具。浅层淤泥情况下,采用吊架或挖掘机直(斜)插式布药机,深层淤泥时采用振动式布药机。三种布药方式都为陆上装药,不受风浪及气候的影响。吊架装药(适合有覆盖水情况) 震冲装药 (适合深淤泥情况)挖掘机直插装药4.7.起爆网路爆炸挤淤施工起爆网路的主体为导爆索,用导爆索加工成起爆体放入药包中,然后将药包埋入泥中一定深度处,同时将导爆索引出水面
19、,并与主导爆索相连(并联),主导爆索可用单股或双股,最后用电雷管起爆。当水下爆破与A标开山爆破同步起爆时,也可将网路并入A标开山的电起爆网路。自备的起爆器型号为:GM300小型起爆器。起爆网路示意图如下:4.8. 药包结构爆炸处理作业前计算药包数量、总药量,并通知炸药库在指定时间运到工地。4.8.1炸药品种爆炸挤淤施工通常采用散装乳化炸药,主要是考虑炸药的防水,而且乳化炸药在药包加工过程中不易散落。乳化炸药的性能要满足出厂时的性能参数,防止乳化炸药时间过长,性能减低。4.8.2 导爆索选用防水塑料导爆索,导爆索每米含TNT量为1.5g。4.8.3 药包重量计量单个药包的重量按淤泥层厚度计算选取
20、,药包重量的计量用台秤称重。单药包的重量误差为5。4.8.4 药包防护采用塑料编织袋防护,塑料编织袋尺寸为4070,编织袋要求有一定的抗拉强度。4.8.5 药包结构爆炸挤淤施工单个药包的重量根据设计选取。将称量好的炸药装到塑料编织袋内;将导爆索的一端做成起爆头,插入炸药内部;用细麻绳捆扎袋口。导爆索的另一端用塑料防水胶布包扎。见药包结构示意图。药包结构示意图4.8.6 材料及制作要求 材料要求 检查导爆索的外观质量,如有过粗、过细、破皮或其它缺陷部分均应切除。 每盘导爆索的两端应先切掉5cm,使用快刀切取导爆索,切口应做防水处理。切割时工作台上严禁摆放电雷管。 禁止切割已接上电雷管或已插入炸药
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