鐵路橋涵隧道工程洞身Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ級圍巖開挖、爆破施工作業指導書.doc
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編號:902250
2024-03-20
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1、鐵路橋涵隧道工程洞身、級圍巖開挖、爆破施工作業指導書編 制: 審 核: 批 準: 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制: 審 核: 批 準: 發 布: 二XX年X月 xxx隧道爆破施工作業指導書 1.適用范圍xxx里程段洞身開挖爆破作業。2.作業準備2.1內業技術準備各施工單位根據本作業指導書,在開工前組織技術人員認真學習實施性施工組織設計,閱讀、審核施工圖紙,澄清有關技術問題,熟悉規范和技術標準,制定出施工安全保證措施,并對施工人員進行技術交底,對參加施工人員進行上崗前培訓,考核合格后持證上崗。2.2外業技術準備1)進行測量放線,根據爆破設計準確放出炮眼位置并標志清楚。2)準備好鉆爆2、臺車,其寬度、高度均要滿足鉆孔要求。3)配置足夠的施工機械和人員,以滿足工程進度需要。3)修建火工品庫,并經當地公安部門驗收。3.施工技術要求3.1爆破器材選用根據施工中常用爆破器材,選用以下火工品隧道的爆破器材。爆破器材名稱規 格用 途雷管瞬發電雷管(8#)起 爆117段非電毫秒雷管掘進和傳爆炸藥乳化炸藥爆速38004000m/s直徑32mm掘 進2#巖石小藥卷,直徑25mm起爆、預裂導爆索6600m/s導爆索起爆表1 爆破器材表3.2爆破設計參數1)隧道開挖應根據工程地質條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環進尺、鉆眼機具和爆炸材料等進行鉆爆設計。鉆爆設計應根據爆破效果調整爆破參數。2)隧道開3、挖斷面應以襯砌設計輪廓線為基準,考慮預留變形量、測量貫通誤差和施工誤差等因素適當放大。預留變形量應符合設計規定,或根據圍巖級別、隧道寬度、埋置深度、施工方法和支護情況等條件,采用工程類比法確定。當無類比資料時可參照下表采用。表2 預留變形量(mm)圍巖級別雙線隧道備注100150801205080注:1、圍巖破碎取大值;圍巖完整取小值;2、本表所列圍巖預留變形量是經驗數據,施工中尚應根據實際觀測結果予以調整。3)通過爆破試驗,選擇合理的鉆爆參數,必要時在施工過程中,根據地質條件的變化和對振動波的監測,不斷調整鉆爆參數,實現光面爆破,把對圍巖、支護及襯砌的擾動減到最小程度。4)鉆爆設計的內容應包4、括炮眼(掏槽眼、輔助眼、周邊眼)的布置、深度、斜率和數目,爆破器材、裝藥量和裝藥結構,起爆方法和爆破順序,鉆眼機具和鉆眼要求等。鉆爆設計圖應包括炮眼布置圖、周邊眼裝藥結構圖、鉆爆參數表、主要技術經濟指標及必要的說明。5)炮眼布置應符合下列規定:(1)周邊眼應沿隧道開挖輪廓線布置,保證開挖斷面符合設計要求。(2)輔助炮眼交錯均勻布置在周邊眼與掏槽眼之間,力求爆破出的碴塊塊度適合裝碴的需要。(3)周邊炮眼與輔助炮眼的眼底應在同一垂直面上,掏槽炮眼應加深20cm。6)掏槽炮眼布置在開挖斷面的中部,一般采用直眼掏槽方式,眼深小于2m時可用斜眼掏槽,軟巖中由于開挖進尺較小(2米以下),且隧道斷面較大(雙5、線隧道),可以使用斜眼掏槽。7)光面爆破參數應通過試驗確定,并根據現場爆破效果不斷進行調整,當無試驗條件時,有關參數可參照下表選用:表3 光面爆破參數巖石類別周邊眼間距E(cm)周邊眼抵抗線W(cm)相對距離E/W裝藥集中度q(kg/m)極硬巖506055750.80.850.250.30硬巖405050600.80.850.150.25軟質巖354545600.750.80.070.128) 周邊眼裝藥采用小直徑藥卷間隔裝藥結構;其它眼均采用連續裝藥結構。所有裝藥炮眼用炮泥堵塞,周邊眼堵塞長度不小于30cm。4.爆破作業施工工序詳見爆破作業施工工序圖定位開眼:臺車與隧道中線平行,就位后正確鉆6、孔,注意溝槽傾斜度,周邊眼外插角開眼誤差在35cm鉆眼:鉆工熟悉布置圖熟練操作,臺下專人指揮及時調整深度。周邊眼外插角2,交界處臺階1。清孔:炮鉤及小直徑高壓水管清炮孔,不漏渣,不留石屑。裝藥:分片分組按藥量自上而下進行,雷管對號入孔,炮泥堵口。堵塞長度不小于30cm。聯起爆網絡:導爆管不能打結和拉細,注意連結次數,專人檢查。引爆,管距一簇導爆管自由面10cm。瞎炮處理:查明原因,迅速果斷按規定處理。以確保安全為準則。施工布眼:紅鉛油準確繪出開挖斷面輪廓線,炮眼位置誤差不得超過5cm檢查:炮眼痕跡保存率80%,圍巖破碎,炮眼利用率90%。圖1 爆破作業施工工序圖5.隧道鉆爆施工標段隧道洞身圍巖7、為、III級,施工中嚴格遵循“管超前,嚴注漿,短進尺,弱爆破,強支護,早封閉,勤量測” 的施工原則。5.1正洞級圍巖臺階法爆破參數選擇(1)級圍巖光面爆破炮眼藥量分配表上臺階爆破炮眼藥量分配見表4、下臺階爆破炮眼藥量分配見表5、仰拱爆破炮眼藥量分配見表6。級圍巖臺階法爆破炮眼布置見圖2。表4 級圍巖上臺階光面爆破炮眼藥量分配表序號炮眼類別炮眼個數(個)雷管段數(段)炮眼深度(cm)經驗裝藥系數/每孔藥卷數(卷/孔)單孔裝藥 量(Kg/孔)合計藥量(Kg)1掏槽眼611860.9061.27.22633300.90102.0123擴槽眼352260.7581.64.84輔助眼1572500.758、81.62451592500.7581.624619112500.7581.630.47底板眼15132500.8591.8278周邊眼43152500.252.50.521.5合計122150.9表5 級圍巖下臺階光面爆破炮眼藥量分配表序號炮眼類別炮眼個數(個)雷管段數(段)炮眼深度(cm)經驗裝藥系數/每孔藥卷數(卷/孔)單孔裝藥 量(Kg/孔)合計藥量(Kg)1一排眼1822500.7561.221.62二排眼1862700.8561.221.63三排眼18102500.2561.2216合計5464.8表6 級圍巖仰拱光面爆破炮眼藥量分配表序號炮眼類別炮眼個數(個)雷管段數(段)炮眼深9、度(cm)經驗裝藥系數/每孔藥卷數(卷/孔)單孔裝藥 量(Kg/孔)合計藥量(Kg)1一排眼712500.7561.28.42二排眼932700.8561.210.83三排眼1752500.2561.220.4合計3339.6圖2 級圍巖臺階法爆破炮眼布置圖(2)主要經濟技術指標主要經濟技術指標見表7。表7 級圍巖光面爆破主要經濟技術指標表序號項 目單位數 量1開挖斷面面積m2125.5672每循環開挖進尺m2.53每循環爆破方量m3313.924炮眼總數個1765鉆孔總量m4476雷管用量發1357炸藥用量Kg231.88比鉆眼數個/m21.49比鉆眼量m/m30.5610比裝藥量Kg/m310、0.7411單位體積巖體耗雷管量發/m30.43(3)允許單段最大裝藥量驗算循環爆破量:313.92 m3,炸藥單耗:0.74kg/m3。根據薩式公式計算允許最大單段裝藥量:級圍巖距離洞口453m,洞口距離民房200m,取R=653,K=129.9053,a=1.6088,V=2.0Q=R3(Vmax/K)3/=6533(2.0/129.9053)3/1.6088=116067.5kg。最大單段裝藥量為輔助眼11段30.4kg允許量。5.2正洞、級圍巖臺階法爆破參數選擇(1)、級圍巖光面爆破炮眼藥量分配表上臺階爆破炮眼藥量分配見表8、中臺階爆破炮眼藥量分配見表9、下臺階爆破炮眼藥量分配見表1011、。表8 、級圍巖上臺階爆破炮眼藥量分配表序號炮眼類別炮眼個數雷管段數炮眼深度經驗裝藥系數每孔藥卷數單孔裝藥量合計藥量個段cm/卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼411620.9071.45.62輔助眼431000.7530.62.43451000.7530.62.44內圈眼1171000.7530.66.65底板眼11111000.8530.66.66周邊眼35131000.2010.27合計6930.6表9 、級圍巖中臺階爆破炮眼藥量分配表序號炮眼類別炮眼個數雷管段數炮眼深度經驗裝藥系數每孔藥卷數單孔裝藥量合計藥量個段cm/卷/孔Kg/孔Kg1掏槽眼611620.9071.48.42輔助眼2435712、91000.7530.614.43底板眼13111000.8530.67.84周邊眼16131000.2010.23.2合計5933.8表10 、級圍巖下臺階爆破炮眼藥量分配表序號炮眼類別炮眼個數雷管段數炮眼深度經驗裝藥系數每孔藥卷數單孔裝藥量合計藥量個段cm/卷/孔Kg/孔Kg1輔助眼301351000.7530.6182底板眼1171000.8530.66.63周邊眼1091000.2010.22合計5126.6 (2)主要經濟技術指標主要經濟技術指標見表11。表11 、級圍巖光面爆破主要經濟技術指標表序號項 目單位數 量1開挖斷面面積m2134.8182每循環開挖進尺m1.03每循環爆破13、方量m3134.8184炮眼總數個1795鉆孔總量m1796雷管用量發1287炸藥用量Kg918比鉆眼數個/m21.329比鉆眼量m/m31.3210比裝藥量Kg/m30.6711單位體積巖體耗雷管量發/m30.95注:以上、級圍巖爆破指標為折合為全斷面數值。圖3 、級圍巖各斷面爆破炮眼總體布置圖(3)允許單段最大裝藥量驗算循環爆破量:313.92 m3,炸藥單耗:0.74kg/m3。根據薩式公式計算允許最大單段裝藥量:級圍巖距離民房200m,取R=200,K=129.9053,a=1.6088,V=2.0Q=R3(Vmax/K)3/=2003(2.0/129.9053)3/1.6088=4814、04.5kg。最大單段裝藥量為下臺階輔助眼18kg允許量。級圍巖距離洞口距離更遠,符合要求。5.3爆破作業(1)放樣布眼鉆眼前,測量人員要用紅油漆準確繪出中線、腰線,畫出周邊眼輪廓線、二圈眼、輔助眼及掏槽眼的位置,其誤差不得超過5cm。(2)鉆眼鉆工要熟悉炮眼布置圖,要能熟練地操縱鑿巖機械,周邊眼安排有豐富經驗的老鉆工司鉆,以確保周邊眼有準確的外插角(眼深3m時,外插角小于3;眼深5m時,外插角小于2);先打好第一個正頂眼作為定向眼,正頂眼必須沿隧道的軸線鉆進,正頂眼打好后插上炮棍作為其他炮眼的標志方向;同時根據眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調整炮眼深度,以保證炮眼底在同一平面上。(3)清孔裝15、藥前用高壓風將炮眼內的石屑吹凈,同時應防止傷人。(4)爆破器材的選用雷管:非瓦斯段采用非電毫秒雷管起爆;瓦斯段采用3號煤礦瞬發電雷管,最后一段的延期時間不得大于130ms。炸藥:非瓦斯段采用2#巖石乳化炸藥,瓦斯段采用3#煤礦許用銨梯炸藥。周邊眼采用25mm的藥卷,其他炮眼采用32的藥卷。(5)裝藥裝藥需分片分組按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下進行,雷管要“對號入座”。裝藥前將炮眼內泥漿、石粉吹洗干凈。在巖層內爆破,炮眼深度不足0.9m,裝藥長度不得大于炮眼深度的1/2;炮眼深度為0.9m以上時,裝藥長度不得大于炮眼深度的2/3。在煤層中爆破,裝藥長度不得大于炮眼深度的1/2。(6)聯結起爆網16、路及方式采用串聯連接方式;線路所有連結頭相互扭緊,明線部分包覆絕緣層并懸空。母線與電纜、電線、信號線分別掛在巷道的兩側,若必須在同一側時,母線必須在電纜下方,并保持0.3m以上間距。母線采用具有良好絕緣性和柔軟性的銅芯電纜,并隨用隨掛,嚴禁將其固定;母線的長度必須大于規定的爆破安全距離;必須采用絕緣母線單回路爆破;嚴禁將瞬發電雷管與毫秒電雷管在同一串聯網路中使用。(7)“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”爆破作業時必須嚴格執行“一炮三檢制”和“三人連鎖放炮制”。“一炮三檢制”即在開挖工作面裝藥前、爆破前和爆破后必須檢查爆破地點附近20m以內風流中瓦斯濃度,若瓦斯濃度達到1%及以上時,嚴禁裝藥爆破17、。“三人連鎖放炮制”就是爆破前,爆破工在檢查聯線工作無誤后,將警戒牌交給班組長,由班組長親自派專人警戒,并檢查頂板、支架與工具設備等情況,經清點人數無誤后,將爆破命令牌交給有害氣體檢查員,由有害氣體檢查員檢查瓦斯、粉塵濃度合格后,將自已攜帶的爆破牌交給爆破工,爆破工吹哨后爆破,爆破后三牌各歸原主。(8)瞎炮的處理發現瞎炮,首先查明原因。如果是孔外的導爆管損壞引起的瞎炮,則切去損壞部分重新連接導爆管即可,但此時的接頭盡量靠近炮眼。如因孔內導爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮,需要及時上報并研究專項處理措施。(9)爆破后的檢查在爆破15min后首先檢查通風情況,確認通風正常后下進入洞內檢查有害氣體濃18、度,若有害氣體濃度超標則進一步加強通風直至有害氣體檢測濃度符合作業要求;在掌子面20m范圍內噴水除塵;專職安全人員檢查掌子面及開挖面情況,清除危石,確認安全后,由專職爆破工檢查爆破情況,檢查無誤后方可開始出渣作業。6.組織管理6.1組織管理爆破組織管理機構框圖見下圖。綜合辦公室工程部工經部物資部 設備部安質部爆破組織管理機構項目經理總工程師副經理 各施工隊長施工班組 專業爆破員 庫管員圖4 爆破組織管理機構圖6.2工作制度1)嚴格爆破前的審批制度:每次爆破前均須爆破工程師審批,審批后方能進行申請火工品、領取火工品、進行爆破作業,并將審批記錄存檔。2)嚴格爆破后檢查制度,每次爆破后由專職爆破員進19、行爆堆檢查,確認無盲炮后方能進行下步施工,檢查結果及處理結果均需進行記錄,由爆破安全員確認后存檔。3)建立盲炮處理記錄檔案,對每次進行盲炮處理的數量,原因、處理結果,進行記錄并存檔。4)嚴格火工品管理制度:火工品管理必須做到帳物相符,非專職人員不準領退火工品,領退火工品必須是專職爆破員憑領用卡領取。5)炸藥、雷管、導爆管的存放要分別建庫,并經有關部門批準符合有關規定。設專職庫管人員24小時不間斷看守,切實做好防火、防盜、防爆工作。6.3安全警戒爆破前人員必須撤離到安全區。爆破安全警戒及警戒的解除:在起爆前設專人進行爆破區的警戒管理,整個爆破過程分三次信號:1)第一次信號預警信號:將爆區內的人員20、(除必要的爆破操作人員外)撤離到安全范圍;2)第二次信號起爆信號:確認爆區內無其他不相關的人員后,方可發出起爆信號;3)第三次信號解除信號:當爆破后,經技術人員到現場查看,確認無危險后,方可發出信號解除警戒。6.4監督檢查制度1)爆破設計工程師、爆破負責人及爆破安全員、火工品管理員需經常檢查火工品的管理、使用情況,對于發現的問題及時報告相關領導和部門。2)火工品管理員每周必須對火工品數量進行核對一次,安全員每周必須對火工品數量確認一次。3)爆前由安全員進行檢查,確認人員及機具撤到警戒范圍之外。4)爆后由專職爆破員進行現場檢查,安全員確認后,方能解除警戒。6.5安全保證措施1)施工前對有關人員進21、行技術培訓和安全教育,認真學習爆破安全規程(GB6722-2011)有關條文,按經公安部門批準的爆破設計文件、火工品使用規定進行施工。2)按設計方案中炮孔的位置布置炮孔,保證各孔偏差位置不大于3cm,深度誤差在3cm以內。3)打眼后,應立即用高壓風管吹洗炮孔,保證炮孔內巖粉被吹出炮孔外,使藥包能置于孔底。4)嚴格控制一次起爆藥量和單段藥量,分清雷管段別、起爆順序,采用小藥量,多炮孔方法,控制爆破振動,保證施工安全。5)在孔內遇有地下涌水較大情況下,為保證裝藥的可靠性和安全性,采用雙雷管結構,以保證其安全、準爆。6)裝藥爆孔一律用炮泥堵塞,以保證爆破效果。7)裝藥時應先進行安全警戒,嚴禁無關人員22、在施工場地逗留。8)爆破前1530分鐘應按預定位置進行安全警戒,待爆破作業15分鐘后確認無其它意外情況發生后可解除警戒。9)鉆眼作業必須嚴格按照設計進行鉆孔,鉆孔完成后必須對炮眼進行驗收,檢查炮眼間距、深度及角度,裝藥完成后必須進行堵塞;爆破完成后對殘眼率進行檢查。10)裝藥時利用木質炮棍分節送入,嚴禁用力搗固藥包,不準沖擊起爆體和導爆管。11)堵孔土卷采用粘土堵塞,嚴禁不堵孔進行爆破。12)洞口淺埋段采用短進尺、強支護、緊封閉等措施,減少最大段裝藥量,加強地表的觀測等措施。13)爆破材料的運輸、儲存、加工、現場裝藥、聯線、起爆及瞎炮處理,必須遵守爆破安全規程(GB6722-2011)的有關規23、定。14)進行爆破時所有人員必須撤至不受有害氣體、振動及飛石傷害的警戒區外,并設置安全警戒:一般距爆破工作面距離不少于200mm。爆破期間除引爆電路外,所有動力及照明電路均應斷開或改移到距爆破點不小于50m的地點。15)當開挖面與襯砌面平行作業時,根據混凝土強度、圍巖特性以及爆破規模等因素確定其距離,一般不宜小于30m。16)爆破后必須立即進行安全檢查,查出有未起爆的瞎炮,如發現瞎炮,必須由原爆破人員按規定進行處理,確認無誤后才能出碴。嚴禁在殘眼中繼續鉆眼。17)鑿巖臺車或鉆眼人員到達工作地點時,首先檢查工作面是否處于安全狀態,如支護、頂板及兩幫是否牢固,如有松動的巖石,立即加以支護或處理。124、8)洞內爆破作業必須統一指揮。19)鑿巖機進行鉆眼時,必須采用濕式鑿巖或帶有捕塵器的鑿巖機。不在工作面拆卸修理鑿巖設備。20)洞內爆破不得使用TNT(三硝基甲苯)、苦味酸、黑色火藥等產生大量有害氣體的炸藥。爆破后必須經過通風排煙15min后,并經過以下各項檢查和妥善處理后,其他工作人員才準進入工作面。a、有無瞎炮及可疑現象;b、有無殘余炸藥或雷管;c、頂板兩邦有無松動石塊;d、支護有無損壞與變形。21)嚴禁在炸藥加工房以外地點進行炸藥加工工作,加工人員嚴禁穿著化纖衣物。22)爆破器材運輸:洞外運輸爆破器材,必須遵守現行的中華人民共和國民用爆炸物品管理條例。在洞內及輔助坑道運輸爆破器材、用有軌機25、動車運送炸藥、用人力由炸藥庫向工作地點運送爆破器材等,均必須遵守其有關安全規定。嚴禁皮帶運輸機運送爆破器材。6.6質量保證措施1)建立隧道爆破施工質量管理制度,按照規范要求施工,實行施工技術部門管理、質量檢查部門監控的監管分立體制,立足自檢自控,確保施工質量。2)隧道開挖爆破前根據工程地質條件,開挖斷面、開挖方法、掘進循環進尺、鉆眼機具和爆破材料等進行鉆爆設計,鉆爆作業嚴格按照施工組織設計要求實施。3)開挖前對開挖輪廓線和炮眼布置進行測量放樣,并保證其位置正確。根據地下通道大小采用相應的鉆孔設備進行鉆眼作業。鉆孔后對鉆孔的深度、數量進檢查,符合爆破設計要求后,再由專業爆破人員進行裝藥,裝藥量和26、堵塞長度均要按設計要求施作。4)在爆破實施過程中,根據圍巖條件的變化,調整選擇合理的鉆爆參數,選擇最佳爆破器材,完善爆破工藝;提高劃線、鉆眼精度,特別是周邊眼的精度,按設計輪廓鉆眼,控制鉆孔方向,減少超挖值。并且在爆破后,開挖斷面應符合下列要求:欠挖或超挖量應符合規范要求;炮眼痕跡保存率應滿足:硬巖80%,中硬巖70%,軟巖50%。周邊炮眼痕跡應在開挖輪廓面上均勻分布;兩薦炮銜接時出現的臺階不得大于15cm。5)保證周邊眼間隔裝藥質量,裝藥前將藥卷用竹片加工成藥串;嚴格控制炮眼裝藥量,炮口炮泥堵塞質量要好。6)放炮后立即進行通風排煙,空氣清新后進行危石處理,檢查有無瞎炮,開挖輪廓是否符合設計要求,有無超欠挖。符合要求后方可進行下道工序作業。7)隧道開挖時,認真進行地質觀察和描述,與設計文件進行對比,發現問題及時與設計、監理溝通,調整支護參數,保證工程質量。