上傳人:地**
編號:1206459
2024-09-21
23頁
983.04KB
1、青島港董家口港區青島港集團礦石碼頭工程爆破擠淤施工方案 編制: 審核: 中交一航局第二工程有限公司前灣工程項目經理部 2023年2月4日1概述本工程是青島港董家口港區青島港集團礦石碼頭工程引堤工程的分項工程,引堤工程基礎采用爆破擠淤技術進行硬化解決,將下臥淤泥質粉質粘土層所有清除,從而使堤身直接坐落在壓縮性較低的粉質粘土或粉土層上。該工程位于設計南圍堰兩側,全長403.2m,供需爆填石方62308 m3。2施工工藝流程及重要施工工藝的內容2.1施工流程臨建設施修建人員、機械設備進場堤頭爆填內外側向爆填爆后斷面測量爆前斷面測量測量放線施工道路修筑檢 驗爆夯拋填爆破擠淤工藝流程圖2.2重要施工工藝2、的內容 (1)測量放線:根據業主單位提供的坐標控制點,設立施工水準點及輔助施工基線,水準點及基線應設立在不受干擾、牢固可靠且通視好、便于控制的地方。同時,據此設立施工標志、水尺等,并根據設計施工圖進行放樣,設立拋填標志。(2)堤身拋填:嚴格按施工組織設計擬定的拋填寬度和高度進行堤身拋填。(3)堤頭爆炸:當堤身拋填達成設計參數后,根據施工組織設計文獻規定的數量和重量制作藥包,在堤頭正面及側面布設群藥包,實行堤頭爆炸。(4)爆后循環:堤頭爆填后補拋并繼續向前推動,當拋填達成設計進尺后,再次在泥中埋藥爆炸,這樣,“拋填爆炸拋填”循環進行,直至達成設計堤長和堤寬。(5)堤側爆炸:堤身向前延伸一定長度后3、,要進行海側爆炸解決(側爆)。在海側爆炸前,堤兩側出現較高的淤泥包,淤泥包的存在,使得必須通過側爆才干保證平臺落底深度和密實度,并保證護面穩定。本工程設計在堤身前進3050米以后,開始側爆解決。現場作業將根據波浪與泥包隆起情況調整。(6)坡腳平臺爆夯: 側爆解決完畢后,即可進行外側坡腳平臺爆夯,保證平臺的密實度和穩定。(7) 對堤內外側進行挖泥并補拋基礎塊石,對水下平臺局限性的部分補拋大塊石,平整坡面,挖除多余的石料。然后拋填拋石護坦和進行護面等后續工程施工。(8)施工檢測:在每次爆炸前后,進行堤身斷面測量和拋填量記錄,采用自沉和爆沉累計算法及體積平衡法等進行分析,發現與設計有偏差時,及時調整4、拋填和爆破參數。3爆破擠淤重要施工工藝3.1基本原理爆破擠淤解決加固地基的基本原理是在堤頭一定位置的淤泥內埋置藥包,藥包爆炸將淤泥向四周擠出并向上拋擲形成爆坑,堤頭拋石體在爆炸空腔負壓和重力作用下定向滑移落入爆坑并形成石舌,瞬時實現泥石置換。同時,藥包爆炸產生的沖擊波和振動還使爆源附近一定范圍內的淤泥受到強烈擾動,物理力學性能參數急劇下降,承載能力迅速減弱至幾乎完全失去,拋石體在自重作用下進一步滑移或下沉;后續堤頭藥包爆破的多次振動作用將加速堤身下沉落底;爆破振動效應使拋填塊石相對移動,堤身石料密實度增長,使堤身后期沉降減小。爆破擠淤筑堤具有施工速度快,工期短,造價低,沉降量小。本工程為永久護5、岸工程的分項工程,對結構穩定性影響很大,對石料質量規定較高,在料源選取上我單位將嚴格把關,選擇質量滿足規定的石料作為爆填石方。3.2爆破擠淤重要施工方法爆破擠淤施工工藝涉及堤頭爆填,內外側側向爆填及坡腳爆夯。通過上述工藝使堤身拋石體落底至設計高程,同時按設計尺寸形成穩定的堤身斷面。(1)、堤頭爆填采用自卸卡車按設計規定推填堤芯,自卸卡車拋填不及的斷面部分采用水上方駁配合反鏟挖掘機進行水上拋填,當達成爆填進尺時,開始爆填作業。在推填堤芯前方一定距離內,將藥包埋入淤泥下或置于泥面上。爆炸動能將淤泥排開,形成爆坑,堤頭石料在瞬時內塌落和充滿爆坑,并落到持力層上,完畢石料對淤泥的置換。整個過程稱之為一6、個爆填循環。然后再開始石料推填裝藥起爆,進行下一個循環。堤頭爆填工序應按如下順序進行:1) 設立堤軸線和兩側拋填邊沿線標記,為了解堤軸線附近水深地形變化和為施工中工程量計算提供依據,施工前做必要的水深地形復測。2) 按兩側拋填邊沿線標記和進尺規定進行拋填。此時應對拋填石料進行源頭控制,不符合設計規定的石料嚴禁上堤。3) 堤頭進尺、堤身寬度及高程測量,滿足施工組織設計后方可進行裝藥作業,否則進行補拋。4) 裝藥作業。5) 裝藥作業結束后,機械設備、人員撤場。放警戒線,鳴警報。6) 連接雷管,準備起爆。起爆指令由爆破現場指揮發出。7) 爆后經現場安全人員檢查無誤后,爆炸解決施工完畢。反復以上工序,7、進行下一次循環。(2)、堤身側向爆填完畢堤頭爆填后,石料基本落到持力層上,但仍需對堤芯兩側進行側爆填,以便加寬堤身和整形,達成設計規定。內、外側側向爆填應分別進行兩次,第一次爆破完畢后補拋石料并推向外側,之后進行第二次側爆。施工原理和方法與堤頭爆填相同。一般情況下,堤芯側爆填可在堤頭爆填后50100米時開始進行。堤芯側爆填循環進尺一般為3060米。(3)、內外側坡腳爆夯坡腳爆夯是使內外側坡腳穩定的必要環節,特別是在風浪及潮差較大的情況下,坡腳往往是堤身較薄弱的部位,通過對坡腳進行爆夯解決,可以起到密實加固的效果。當水深較淺或外側平臺較寬時,可以將坡腳爆夯改為二次側向爆填施工。(4)、布藥工藝爆8、炸擠淤規定將炸藥置放到設計規定的位置,如淤泥中一定深度或在有覆蓋水時淤泥表面上。常規裝藥方式有四種,如圖所示:1)履帶式直插裝藥設備:采用挖掘機改裝。特點是陸上裝藥,不受風浪影響;快速,堤頭爆破一次循環作業時間約11.5小時。合用于420m厚度淤泥。2)震沖式裝藥設備:起重機配合裝藥器,特點是陸上裝藥,不受風浪影響;堤頭爆破一次循環作業時間約1.52小時。合用于1040m厚度淤泥。3)吊架式裝藥器:起重機配合裝藥吊架。特點是:陸上裝藥,不受風浪影響;堤頭爆破一次循環作業時間約1小時;合用于有覆蓋水深,510m淤泥深度。4)船式裝藥設備:將裝藥設備置于船上。特點是:水上裝藥,受風浪影響;作業時間9、較長。合用于420m淤泥深度。根據不同的淤泥厚度和水深條件,本工程擬采用三種不同的施工機具。施工中根據現場條件及實驗段完畢情況擬定最終的裝藥工藝。 (5)、起爆網路爆破擠淤施工的起爆網路比較簡樸,一方面用導爆索加工成起爆體放入藥包中,然后將藥包埋入泥中一定深度處,同時將導爆索引出水面,并與主導爆索相連(并聯),主導爆索可用單股或雙股,最后用電雷管起爆。為控制爆破產生的水中沖擊波及地震危害調整起爆方式時,起爆網路應進行相應調整。起爆器型號為:GM300小型起爆器。水淤泥非電導爆管結藥包導爆索非電導爆管非 電 導 爆 管起爆網路如圖所示:4本工程爆破擠淤特點、難點及相應措施4.1爆破擠淤的特點、難10、點(1)、水深泥深,地質情況復雜,施工方法和工藝規定嚴格;(2)、堤身寬度大,堤身一次成型難度大;(3)、工期短任務重,由于施工進度快,爆炸形成的堤頭淤泥包隆起很高,來不及消散,導致堤頭穩定性差,石料拋填不便,風險高,給裝藥施工帶來不便;(4)、斷面結構規定水上拋石方量較大,對工期具有一定影響。4.2解決措施正式施工前進行爆破擠淤實驗,通過現場實驗解決施工存在的問題。 實驗段護岸堤6-6斷面,長度48m。實驗要解決的問題涉及:爆破器材的可靠性;裝藥機具的選擇及裝藥效率的擬定;爆破擠淤效果的檢查,通過鉆孔檢查擬定堤心石落底深度;爆破擠淤效果的檢查,通過鉆孔和物探檢查擬定堤心石落底深度和寬度;調整11、并擬定爆破參數;體積平衡驗算石料沖損流失情況;比較爆后堤身斷面尺寸與設計斷面差異,擬定后續理坡工作量;爆破擠淤水中沖擊波和震動監測及安全評價。5護岸爆破參數根據設計斷面圖,對爆破擠淤各特性斷面參數記錄如下表所示:序號控制長度(m)泥面高程(m)底面高程(m) 置換深度(m)落底寬度(m)6-6197.5-13.85-7.955.9115根據爆炸法解決水下軟基經驗公式,堤頭爆填單位長度上藥量: Qlq0LsHm其中: Ql線藥量,單位:Kg/m, q0爆炸擠淤單位體積淤泥的耗藥量,單位:Kg/m3, Ls一次推填的循環進尺,單位:m, Hm置換淤泥層厚度,單位:m。影響爆炸擠淤單位體積淤泥的耗藥12、量系數q0的因素很多,涉及淤泥的物理力學指標,淤泥深度,石料塊度情況,覆蓋水深,炸藥種類等等。q0的擬定需要綜合考慮各種影響爆破效果的也許因素,同時借鑒其他類似工程的經驗,本工程淤泥含水量36.463.9%,C,值較高,強度指標較高,因此炸藥的單耗應適當增長,取值范圍應在0.150.18之間。根據經驗公式Qlq0LsHm,取q00.15Kg/m3,Ls6m,Hm=17m,計算得線裝藥量Ql15Kg/m。按布藥寬度115m計算,則堤頭爆填一次起爆藥量約為7.08115814.2Kg。本工程淤泥深度在2.55.9之間,一次起爆藥量也應根據淤泥深度進行調整,下表給出堤頭裝藥的設計參數:單響藥量(Kg13、)單藥包重量(Kg)藥包個數(個)藥包間距(m)布藥寬度(m)淤泥深度(m)布藥高程(m)812.57 2434 3.51154.55.9-11.85536 1830 41152.54.5-10選取6-6斷面為典型特性斷面,其他斷面根據實際情況及實驗段參數進行調整。斷面長度48m,設計藥量4875.43 Kg。堤頭拋填與爆破循環進尺8.0m拋堤頭拋填寬度80m軸線外側40m,內側40m填堤身拋填高程7m參堤頭爆前拋填超高1.5m數超高拋填長度14.0m離堤頭100m后堤身補拋寬度80軸線外側40m,內側40m解決總長48m淤泥厚度5.9m循環進尺8.0m堤布藥寬度115m頭藥包間距3.5m爆藥14、包個數34個爆填單藥包重24Kg參一次起爆藥量1000Kg破數爆炸次數6次合計藥量4875.43kg參解決總長48m側單藥包重24Kg數爆藥包間距3.0m及藥包埋深-11.85爆一次爆破解決長度48m夯一次爆破起爆藥量408Kg參爆破次數4次內外側各一次側爆、爆夯數合計藥量1632Kg合計6507.43kg6-6斷面拋填與爆破參數表本工程火工材料總用量估算如下:乳化炸藥:50噸導爆索:5000米非電導爆管:10000發6質量控制與檢測6.1質量保證一般技術措施(1)、健全質量保證體系,成立以專項工程負責人為組長的質量保證和檢測領導小組,并由爆破現場組組長兼任副組長,使質量保證措施可以貫徹到每一15、個人,以保證工程質量優先原則。(2)、組織全體施工技術和管理人員研究、領略設計意圖和技術規定、工程地質資料以及爆炸解決施工原則及工藝,做到認真貫徹,保證質量。(3)、開工前,要組織有關人員進行技術交底,由技術負責人擬訂施工告知單,明確施工工藝、技術規定、質量標準和檢測方法,由項目經理簽發,下達成有關班組,并上報工程監理。(4)、天天召開施工技術會議,總結和檢查一天施工情況,解決出現的問題,并布置第二天的工作。(5)、由專人負責施工過程的每一個環節,涉及堤頭拋填控制,上堤石料質量控制,藥包的制作及布設現場監督,爆前爆后斷面測量等。(6)、火工品必須有出廠合格證。并對炸藥和導爆索進行實驗和防水效果16、實驗,保證爆破效果。6.2質量保證專項措施本工程的質量控制目的的等級為“優良”,為了保證工程質量,做到根據具體情況的變化及時調整爆炸參數,必須進行施工過程中的實時質量監控。拋填及爆破作業施工質量規定:(1)、堤心石拋填拋填參數的保證是控制石料落底的重要手段之一。拋填進尺偏差0.5m。拋填寬度偏差1.0m。拋填高程偏差0.5m。(2)、裝藥工藝藥包間距偏差0.5m。藥包埋深偏差0.5m。單炮藥重偏差5%。(3)、測量堤頭循環進尺爆填前后斷面堤頭30m范圍內測量一條縱斷面,堤頭下沉內外側不均勻時增長兩條縱斷面,測點間隔2m。(4)、測量堤身側向爆填前后斷面間隔10米樁號測量一條橫斷面,規定測點間隔17、2m。內外側同時爆破時測量水面以上堤身全斷面。對于隱蔽工程、分部、分項工程沒有通過監理檢測驗收,不得覆蓋和進行下道工序施工。通過上述控制和檢測,可以及時發現當次爆炸解決出現的問題和新情況,并及時解決。保證爆破效果。6.3階段檢測(1)、體積平衡檢查根據每炮拋填石料質量、方量記錄,堤心爆填進尺每30m左右進行一次體積平衡檢查,即在準確記錄上堤方量的基礎上,比對設計斷面方量,以便擬定堤心石落底情況。根據檢查結果,可適當調整爆炸參數。(2)、鉆孔檢測采用拋石體鉆孔檢測方法,直接探明拋石體下部狀態。鉆孔位置由業主單位和監理單位共同擬定。檢測結果作為調整拋填及爆破參數的依據。鉆孔檢測將委托國家認可的、有18、豐富工程經驗的單位實行。(3)、物探檢測在堤完畢200m后進行第一次檢測;爆炸解決所有結束時進行第二次檢測。物探檢測可采用地質雷達或橫波淺層地震勘探方法。檢測總計沿堤軸線3個縱斷面和每100m一個橫斷面。物探檢測將委托國家認可的、有豐富工程經驗的單位實行。(4)、沉降位移觀測爆炸解決結束時,在堤身上設立沉降和位移觀測點各40個,沉降位移觀測點連續觀測6個月,累積沉降量應小于30cm。假如沉降量超過此范圍應及時通報設計單位,重新對護岸堤的安全穩定性進行校核。6.4質量控制流程見下圖:施工方案拋填參數爆前測量爆破參數爆后測量沉降觀測鉆孔檢測物探檢測位移觀測竣工驗收體積平衡驗算滿足規定是否是否是否是19、7工期及進度計劃每次堤頭爆破施工所需的時間都很短,從裝藥到起爆的時間一般不會超過2個小時,因此堤身推動的速度重要取決于拋填的速度。為保證工期規定,我們重要在人員,設備及技術儲備幾個方面予以保證。本工程天天進行一次堤頭爆填,進尺為8.0m,即可滿足工期規定。當某個堤段存在特定的節點工期規定期,可以通過技術措施進行調整。施工方案中是按照單炮進尺8.0m來考慮的,可以將單炮進尺增長至10.0m,這樣就可縮短工期約10%。必要時可考慮天天進行兩次堤頭爆破,上堤方量超過2.4萬方/天,進度快一倍,但對拋填強度規定較高。為合理運用工期,側爆及爆夯應隨堤頭的推動及時跟進,護面塊體的安放在堤身穩定后進行。本標20、段爆破擠淤工程計劃自開工之日始,60個工作日內完畢所有爆填工程。8安全、環保與文明施工保證措施8.1 環境保護在施工過程中,為了了解爆炸產物對海洋環境的影響,大連市、連云港市等環境監測中心作了大量的環境跟蹤監測,積累了資料,取得了可靠的數據。跟蹤監測結果表白:爆炸法解決海淤軟基對水質影響范圍有限,連續時間較短,不會導致施工區外的污染。爆破對海洋水質及海洋生態環境沒有產生有害影響。8.2 爆破安全在完畢爆破作業、達成工程目的的同時,必須控制爆破也許引起的各種危害,涉及震動、個別飛散物、沖擊波、噪音和爆炸產物等。8.3 爆破振動按照國家質量監督檢查檢疫總局2023年9月12日頒布的爆破安全規程(G21、B6722-2023)和交通部行業標準爆炸法解決水下地基和基礎技術規程的規定,評價各種爆破對不同類型建(構)造物和其他保護對象的振動影響,應采用不同的安全判據和允許標準。各類建筑物的安全振動標準如表所示。爆破安全振動允許標準序號保護對象類別安全允許振速(cm/s)10 Hz1050 Hz50100 Hz1土窯洞、土坯房、毛石房屋0.51.00.71.21.11.52一般磚房、非抗震大型砌塊建筑2.02.52.32.82.73.03鋼筋混凝土結構房屋3.04.03.54.54.25.04一般古建筑與古跡0.10.30.20.40.30.55水工隧道7156交通隧道10207礦山巷道15308水電22、站及發電廠控制設備0.59新澆大體積混凝土齡期:初澆3天3天7天7天28天2.03.03.07.07.012表列頻率為主震頻率,系指最大振幅所相應的頻率。頻率范圍可根據類似工程或現場實測波型選取。選取頻率也可參考下列數據:硐室爆破 20 Hz;深孔爆破 1040 Hz;淺孔爆破 40100 Hz。根據以往的工程經驗,爆破擠淤引起的爆破振動的頻率在60150 Hz,屬于頻率較高的振動。爆破振動安全允許距離,可按下式計算:R=(K/V)1/aQ1/3式中 R:爆破振動安全允許距離(m), Q: 一次同時起爆藥量(kg),如分段起爆則為最大段的藥量, V:保護對象所在地振動安全允許速度(cm/s),23、K、為與爆破地震安全距離有關的系數、指數,與爆區的地質、地形條件和爆破方式有關。根據爆破安全規程,按下表取用。K、取值爆破方式爆區地質爆破擠淤填石爆破夯實KK天然巖石地基4001.352801.51拋填強夯地基5001.435301.82拋填石料地基4501.655501.85本工程按拋填石料地基,取K=450、=1.65,及K=550、=1.85。依據以上公式,可計算出不同藥量不同安全允許振速的安全允許距離(m)如下表所示。不同安全允許振速下建(構)造物的安全允許距離(m)爆破類型藥量(kg)安全允許振速(cm/s)1.02.03.0爆破擠淤300271178139坡腳爆夯20213911224、爆破擠淤450310204159坡腳爆夯232159128爆破擠淤600342224175坡腳爆夯255175141爆破擠淤800376247193坡腳爆夯281193155護岸段附近有需保護的邊坡,邊坡允許振速見下表:邊坡允許振速邊坡穩定性級別邊幫特性邊幫允許的振動速度(cm/s)級邊幫穩定性好的地段巖石穩定性好,穩定性系數在1.4以上3235級邊幫中檔穩定地段除、以外的地段2528級邊幫穩定性差的地段邊幫巖體節理裂隙發育、風化較嚴重,有較大的構造弱面、穩定性系數在1.08以下22本工程按拋填石料地基,取K=450、=1.65,及K=550、=1.85。依據以上公式,可計算出不同藥量不同安全25、允許振速的安全允許距離(m)如下表所示。不同安全允許振速下邊坡的安全允許距離(m)爆破類型藥量(kg)安全允許振速(cm/s)222532爆破擠淤300423933坡腳爆夯383631爆破擠淤450484438坡腳爆夯444136爆破擠淤600534942坡腳爆夯484539爆破擠淤800585446坡腳爆夯534943在圍堤施工時,根據施工現場附近周邊環境,為保證爆破振動對其的影響控制在允許范圍內,當一次起爆藥量較大時,采用分段起爆的方式,每段起爆藥量根據現場的測試決定,根據距離遠近一般控制在200800kg。8.4 個別飛散物爆炸解決軟基筑堤施工時,個別飛散物的距離,跟淤泥厚度、覆蓋水深及26、裝藥量等有關。本工程覆蓋水較深,根據類似工程經驗,個別飛散物的距離一般不會超過100米。本工程堤頭、堤側爆炸時最小安全距離取為200米,故能保證安全。 8.5 沖擊波本工程由于是在海上爆炸,且藥包埋入泥下,故空氣沖擊波的危害,可以不作考慮。水中沖擊波安全允許距離,根據爆破安全規程,經分析按以下2表擬定。人員的水中沖擊波安全允許距離(m)裝藥及人員狀況炸藥量(kg) 50502002001000爆夯游泳90014002023潛水120018002600爆填游泳5007001100潛水6009001400施工船舶的水中沖擊波安全允許距離(m)裝藥及船舶狀況炸藥量(kg) 505020020010027、0爆夯木船200300500鐵船100150250爆填木船100150250鐵船70100150客船水中沖擊波安全允許距離為1400m,對非施工船舶根據船舶狀況參照上表擬定。8.6 噪音本工程是在海上爆炸,且藥包深埋泥下,故聲響不大;而裝藥過程的機械噪音更低,影響可以不作考慮。8.7火工品的管理和使用本工程所用火工品采用民爆公司配送制或總包配送制,同時委托本地公安部門指定的火工品庫代為保管。在火工品的運送保管與使用過程中規定嚴格按照如下規定執行。(1)、凡從事爆破工作的人員,都必須持證上崗,嚴禁無爆破作業資質的人員實行爆破作業。(2)、爆破作業必須編制爆破作業說明書,爆破人員必須依照說明書進行28、爆破作業。(3)、裝藥現場嚴禁吸煙或動用明火,爆破作業人員嚴禁穿化纖衣服。(4)、裝藥過程由專職安全員監督,嚴禁邊裝藥邊連起爆網路的平行作業。(5)、裝藥后,必須把電雷管腳線懸空,嚴禁電雷管腳線,爆破母線與運送設備,電氣設備以及采掘機械等導電體相接觸。(6)、裝藥后,爆破區域必須設立告示牌,紅旗等警戒標志。(7)、爆破后,爆破員必須按規定的等待時間進入爆破地點,檢查有無盲炮現象,假如發現,應及時解決,未做解決前應在現場設立危險警戒或標志。(8)、每次爆破后,爆破員應認真填寫爆破記錄。(9)、爆破后剩余的爆破材料,必須當天退回爆炸材料庫,嚴禁在工地存放和銷毀。(10)、爆炸材料的運送必須由持有爆29、破器材押運員作業證的專業人員押運。爆破材料的領用、保管和使用必須嚴格執行賬,卡,物一致的管理制度。(11)、嚴禁炸藥與雷管放在一起。炸藥的運送和貯存應注意防火防潮,輕拿輕放。(12)、夜間或大霧時,不得進行爆破,雷雨時必須停止爆破。(13)、海上浪高大于0.8m或風力超過6級時,不得進行水上爆破作業。9重要機械、人員計劃本工程用重要機械設備序 號名 稱單 位數 量1挖掘機式裝藥機臺12振動式裝藥機臺23履帶吊機臺14交通用車輛25材料運送車輛26交通運送船艘17發電機組(功率)臺2(1臺備用)8警戒船艘49GPS定位議臺210水準儀臺211對講機個2012起爆器臺413導爆管檢測儀臺414警報器臺4重要勞動力使用計劃序 號配備人員數量備注1爆破工程師2人2施工技術員5人3爆破工10人4爆破安全員2人5火工品安全員2人6質量監督員2人7測量人員2人8技工、普工30人總計:55人