1、人工挖孔樁爆破施工專項方案興華建設集團有限公司河池學院西區教案樓工程部二 0 一二年二月五日人工挖孔樁爆破施工專項方案一、工程簡況我工程部承建的廣西河池學院西區教案樓,位于廣西宜州市市內,地下室一屋,框架9 層,高度 37.35m,共設計 1.0m;1.2m;1.4 樁基共 55 根,總建筑面積20930,工程地質為黃土覆蓋基巖區,地形起較小,面層主要為紅粘土,土層中局部夾灰巖孤石,持力層土質為中風化石灰巖。二、編制依據 1、建設工程安全生產管理條例2、爆破安全規程(國標 6722-2003)3、施工現場實際勘察5、施工組織設計三、危險源辨識及監控1、爆破用火工品管理2、挖孔作業鎖口、護壁材料
2、質量及施工質量3、爆破施工用藥量控制及其對護壁的震動控制4、孔外防排水措施因素5、孔內通風及空氣流通控制6、鎖口蓋板及防落物措施7、吊裝材料性能及施工程序8、安全用電因素針對以上危險源存在較大可能的因素,發揮工程質量、安全保證體系效能,從材料進場質量控制、機械使用進場驗收、操作規程、施工程序等方面入手,嚴格遵循各項制度及辦法,以安全部、質檢部為主責部門,執行安全、質量保證體系中各項檢查制度及火工品管理制度等相關措施。四、爆破方案的選擇由于開挖爆破只有一個狹小的自由面,開挖直徑只有12M,工作面位于地下三至十幾M,井壁支護為 C20砼澆筑,抗震能力小,樁基開挖爆破宜采用小孔徑淺眼分段微差爆破法。
3、微差爆破樁基底面為堅硬巖石,樁孔周圍有現澆砼護壁,采用毫秒爆破。即兩相鄰藥包或前后排藥包以毫秒的時間間隔(一般為 15 一 75ms)依次起爆,稱為微差爆破,亦稱毫秒爆破。多發一次爆破最好采用毫秒雷管。當裝藥量相等時其優點是:可減振1/3 2/3 左右。前發藥包為后發藥包開創了臨空面,從而加強了巖石的破碎效果。降低多排孔一次爆破的堆積高度,有利于挖掘作業。由于逐發或逐排依次爆破,減少了巖石夾制力,可節省炸藥 20%,并可增大孔距,提高每M鉆孔的炸落方量。炮孔排列和起爆順序,根據斷面形狀和巖性。光面爆破樁基為圓孔斷面,為確保挖孔質量,采用光面爆破。在樁孔底面周邊適當排列一定間隔的炮孔,用控制抵抗
4、線和藥量的方法進行爆破,使之形成一個較圓順的樁孔光滑周邊。光面爆破時,應嚴格保持炮孔在同一平面內,炮孔間距和抵抗線之比應小于0.8。裝藥量控制適當,并采用合理的藥包結構,根據巖面的堅硬程度計算出裝藥量。采用光面爆破法,即按照爆炸的深度和范圍,在井底巖面上布置好孔眼,填入適量的炸藥,(如有地下水,可用防水炸藥,地下水較大時,可任水位上升到適當高度,利用水壓力封孔;地下水小時可在每個電離板上壓一袋砂土。再利用各孔眼起爆的時間差,控制爆炸的扇幅和方位,確保工程質量和施工安全。根據工程特點和周圍環境,擬采用如下總體設計原則:1、由于樁基巖石夾制力特別大,所以采用掏槽爆破。2、采用微差爆破和嚴格控制裝藥
5、量,確保爆破不損壞樁基護壁和降低爆破振動。3、為防止有水時使用導爆管雷管進水而產生的拒爆,爆破雷管選用電雷管。4、采用嚴密的防護措施,如在爆破孔樁口用炮被覆蓋,并加壓砂袋,以防止爆破飛石飛出地面,將爆破飛石及噪音等危害的強度控制在安全范圍內。5、加強警戒,非作業人員禁止進入爆破作業區,放炮前應在設計要求的安全距離處設立警戒線。五、鉆爆設計樁井開挖爆破參數,應根據樁井開挖直徑大小、所爆破巖石性質和分化程度、裂隙發育情況及所用炸藥性能而變化。1、單位用藥量系數1 樁井開挖爆破的巖石多為強風化巖和中風化巖,開挖直徑通常只有1-2m,周邊約束力大,根據幾個工程歸納類比,在樁井直徑為1-2m的情況下,單
6、位用藥量系數(q)為巖石強風化或堅固系數f=2 4 時,q=8001200g/m3;巖石強-中風化或堅固系數f=4 6 時,q=12001600g/m3;巖石中風化或堅固系數f=6 7 時,q=16002000g/m3;若開挖直徑達 23m,則在同樣巖石條件下,單位用藥量系數q 值可減小 20%30%。2、確定周邊眼間距:樁井開挖爆破采用手持式氣動鑿巖機,炮眼直徑d=33-42mm,則(15-20)d,即 E=50-80cm。3、炮眼深度與循環進尺在小直徑樁井開挖爆破中,巖石夾制力大,炮眼利用率低,一般炮眼深度 L 取開挖樁直徑的0.7 0.8 倍,即 L=(0.7 0.8)D,其中掏槽眼可超
7、深 1020cm。樁井開挖爆破炮眼利用率一般可達 0.8 0.95,則循環進尺 L=(0.850.95)L。4、炸藥及雷管的選擇炸藥:改性銨油炸藥(有水時選用乳化炸藥)雷管:采用毫秒雷管。5、炮眼裝藥及裝藥結構布置通常按裝藥量體積公式,先求出每循環進尺所需用藥量Q,即Q=q SL,在按工作面炮眼數N 分配調整,一般情況下掏槽孔裝藥量 q1多裝 20%25%,即 q1=(1.201.25)Q/N,周邊孔裝藥 q0少裝 5%10%,即 q0=(0.9 0.95)Q/N。周邊眼:松動爆破采用淺孔,鉆孔設計深度800mm,爆破要求低猛度炸藥。方法原裝藥管(=32mm,L=150mm,q=150 克)密
8、度大,管徑粗,不適合松動爆破。施工時,用人工將其改裝成直徑為=22mm,長 L=150mm,重75 克的小藥碼,間隔地綁扎在傳爆線上,炮口用炮泥填塞。掏槽眼:采用楔型掏槽,鉆孔深度為1000mm,裝藥量仍采用32mm直徑的大藥管,但在藥量上進行控制,在一般情況下,炮眼的裝藥量控制在 0.2kg 以內為宜。起爆過程中采用電雷管起爆。禁止使用導爆索火雷管起爆。6、炮眼布置在小直徑樁井開挖爆破中,工作面通常布置510 個炮眼,其中掏槽眼 12 個,垂直布置于樁井開挖中心,而周邊眼則沿離井壁約10-50cm處均勻分布,為不損傷砼護壁,周邊眼也多用垂直孔。挖孔樁進入微風化層以后,擬采用預留松動爆破法施工
9、,炮眼布置附后。1.4m 樁徑的孔樁周邊眼采用12 個孔,1.2m 樁徑的孔樁周邊眼采用10 個孔,1.0m 樁徑的孔樁周邊眼采用8 個孔,見布眼圖。在樁孔施工過程中會遇到用風鎬無法破除的巖石及樁端嵌入中風化巖石深度不小 0.7m并做擴大頭;因為中風化巖比較堅硬,遇巖選用爆破入巖,選用220 伏的電雷管引爆,每次爆破工作面布置爆破點以梅花型布置,用風鉆鉆孔,裝藥時首先用風管將炮眼里殘碴沖洗干凈,然后用木制式或竹制工具將裝有雷管的藥碼輕輕送至炮眼底后,炮口用炮泥填好;為保證爆破安全,起爆前必須用鋼板覆蓋樁口,上面用不小于500kg的砂袋子壓住,起爆時,嚴禁現場施工人員在任何井下作業。光爆眼采用并
10、聯法連接。在爆破中如果遇有瞎炮,應用木制或竹制工具將填塞物、雷管、藥碼小心掏出,再用低壓水浸泡或用壓縮空氣和水的混合物把炸藥沖出來再用低壓水浸泡或用壓縮空氣和水的混合物把炸藥沖出來后,再重新裝藥起爆。D=1.4m D=1.2m D=1.0m 孔樁并聯起爆示意圖7、爆破器材與起爆網絡樁井開挖爆破工作面如有裂隙水或滲水,最好選用防水強的炸藥,巖石乳化炸藥抗水性強,藥卷成型,易于切割分裂且威力適中,如使用2號巖石銨銻炸藥,則必須進行防水處理。樁井開挖爆破應采用電雷管網絡或非電導爆管雷管起爆網絡,嚴禁使用導火索、火雷管起爆網絡。【2】電爆網絡的接頭一定要絕緣良好,盡可能離開泥水表面,連接塑料導爆管網絡
11、時要注意導爆管內不得進水或泥漿雜物。為提高爆破效果,保護砼護壁的穩定性,樁井開挖爆破宜用孔間微差間隔起爆,如開挖直徑達23m,應采用孔內分層微差起爆技術,周邊眼與挖槽眼起爆時差應小于100ms。六、藥量計算單位炸藥量,采用類比法,q 取值 1.8kg/m3。1、樁徑 1.4m 計算:掘進每循環所需炸藥量:Q=q SL=1.81.541.000.8=2.22kg Q 掘進每循環所需炸藥量,kg。q炸藥單耗,kg/m3。S掘進斷面積,m2。L平均炮眼深度,m。炮孔利用率,一般為0.8 0.95。每個炮眼的裝藥量:Q0=Q/N=2.22/12=0.18kg N炮眼數量,個。Q0每個炮眼的裝藥量,kg
12、。掏槽眼裝藥量比周邊眼要多1520%。2、樁徑 1.2m 計算:掘進每循環所需炸藥量:Q=q SL=1.81.131.000.8=1.63kg Q 掘進每循環所需炸藥量,kg。q炸藥單耗,kg/m3。S掘進斷面積,m2。L平均炮眼深度,m。炮孔利用率,一般為0.80.95。每個炮眼的裝藥量:Q0=Q/N=1.63/10=0.16kg N炮眼數量,個。Q0每個炮眼的裝藥量,kg。掏槽眼裝藥量比周邊眼要多1520%。3、樁徑 1.0m 計算:掘進每循環所需炸藥量:Q=q SL=1.80.791.000.8=1.14kg Q掘進每循環所需炸藥量,kg。q炸藥單耗,kg/m3。S 掘進斷面積,m2。L
13、平均炮眼深度,m。炮孔利用率,一般為0.8 0.95。每個炮眼的裝藥量:Q0=Q/N=1.14/8=0.14kg N 炮眼數量,個。Q0每個炮眼的裝藥量,kg。掏槽眼裝藥量比周邊眼要多1520%。4、安全距離檢算采用如下公式計算:R=(K/V)1/a*Q1/3(1)式中:K爆破振動安全允許距離,單位為M(m);Q 炸藥量,齊發爆破為總藥量,延時爆破為最大一段藥量,單位為千克(kg);V保護對象所在地質點振動安全允許速度,單位為厘M 每秒(cm/s),本工程周圍房屋為磚房結構,V 值取 22.5cm/s;K、a 與爆破點至計算保護對象間的地形、地質條件有關的系數和衰減指數,k=200,a=1.7
14、。R=(200/2)1/1.7*2.551/3=21m 居民房屋和廠房到墩臺的距離小于21m的挖孔樁不采用爆破施工。5、現場管理1、樁井開挖爆破工作面多,作業人員繁雜,所以工地現場必須有嚴格的施工組織和管理,工地要設立現場指揮部,專職爆破技術人員,爆破器材管理人員。現場總指揮全面負責工地施工組織。人員調度和爆破時間的安排,爆破技術人員負責爆破施工技術并監督安全和質量,如發現隱患,有權立即停止爆破作業工作并及時組織人員進行排除,爆破器材管理員要嚴格爆破器材發放和回收手續,做到定井定量,安全員協調爆破技術員具體檢查、監督爆破作業安全,布置并檢查爆破禁戒,起爆工作由爆破員專人進行,即負責炮眼驗收、裝
15、藥、連線和起爆。凡從事爆破作業的人員均要經過公安部門培訓合格,取得合格證且從事爆破作業經歷在一年以上,并持證上崗。2、爆破器材屬于危險品,應進行嚴格管理。2.1、嚴格爆破器材的領用、發放、使用及回收制度。2.2、現場爆破器材應分明類別,分別用木箱盛裝,專人上鎖保管,嚴禁混裝,使用、運輸時應輕拿輕放,嚴禁碰撞;雷管在連母線前應短接,避免接觸帶電體。2.3、使用爆破器材的數量應該根據每日的工程量由施工作業人員簽名領取,現場施工人員負責使用和保管,不得丟失。2.4、下班后,若剩余爆破器材,由施工人員退還倉庫管理員,不得隨便攜帶和放置。2.5、爆破器材必須保存在專用倉庫內,并設專人警衛。嚴防他人盜搶或
16、發生意外事故。2.6、爆破器材被盜必須及時報警,由公安機關立案處理。3、為了進一步加強民用爆破物品的安全管理,確保爆破作業安全、順利進行,我公司建立安爆破全管理組織機構。現場總指揮:唐寶隊長:楊志賓安全員:楊志賓押運員:鐘坤成、駕駛員:唐寶爆破組長:梁昌佑爆破員:銀金全七、注意事項1、爆破地震爆破地震對本井和臨近樁井支護可能產生影響,樁井臨時支護的抗震能力隨其構筑材料、支護厚度、施工質量、養護時間、圍巖條件和樁井的不同而變化很大,目前尚無借鑒的標準,在樁井開挖直徑為12m時,護壁砼為速凝混凝土,養護12 小時的情況下,同段起爆的最大裝藥量不大于400g,一般不會震壞井壁,但是以防萬一,臨爆前與
17、爆破井相鄰或距離在21m內的其他樁井中的作用人員必須全部撤離到地面,爆破清渣前必須仔細檢查砼護壁情況,一旦發現井壁變形或坍塌,要首先排除險情,加固支護。2、孔內裝藥量不得超過炮眼深度的1/3。3、爆破飛石樁井開挖爆破工作一般位于地表下,為防止爆破飛石沖到地表,臨爆井井口應采用竹跳板或竹片編席覆蓋。4、炮煙放炮后,施工人員下井前,應事先測定孔底有無毒氣,如有毒氣,應迅速排除。為排除樁井開挖爆破炮煙,必須進行強制性通風排煙,機械通風方式有 2 種,鼓風機井口壓入式通風和空壓機高壓風管井底通風,通風排煙時間應不小于20min。5、提運樁井開挖中的提升設備為簡易式手動卷揚,卷揚纜繩抗拉能力應該大于擬提
18、重量的5 倍,施工中要常檢查,一旦發現磨損、斷股等問題,要及時更換。提放物料和器械時一定要注意掛鉤是否牢靠,物料、渣巖裝載高度不得超過吊桶高度、釬桿和鑿巖機要分開捆綁結實、雷管和炸藥必須分次用塑料桶吊放,吊放是卷揚手不得撤手讓物料器具憑重力自由下落。八、安全要求、火工品的運輸必須專車運輸,車上不許裝載其它物品,應由專職人員押送,在運行中必須按照公安機關提供的路線行駛。、火工品領取于炸藥庫,按指定路線運至施工現場,在運輸與存放過程中炸藥與雷管必須分開,不許混合運輸或存放。3、嚴格按照設計孔位鉆孔,孔深、方向必須符合設計要求,不合格的炮孔要重新打。鉆孔時,鉆工不得脫離鑿巖機,防止斷釬傷人,風管不能
19、纏繞和打結,不得用折彎風管的方法制止通氣,開鉆固定孔位以后,掌釬人員應立即退出,鉆機操作者方可由慢至快全速鉆進,打完炮孔后應進行深度檢查,裝藥前應用有壓氣吹洗炮孔。4、在施工中如有剩余火工品,必須及時退回,實行回收簽字制度。5、必須嚴格火工品的發放制度,由技術部門提出每個孔的裝藥數量,按物資消耗定額發放,建立健全火工品發放臺帳和火工品的嚴格檢查制度。現場爆破器材應該分明別類,分別用保險箱盛裝,專人上鎖保管,嚴禁混裝。使用、運輸時應輕拿輕放,嚴禁碰撞;雷管在連母線前應短接,避免接觸帶電體。6、火工品貯存地必須配備足夠的泡沫滅火器及防火砂。7、操作人員必須按鉆爆設計所規定的裝藥量進行裝藥起爆,嚴禁
20、超量裝藥。8、爆破時,必須做好警戒防護工作,規范要求,在深孔中爆破的最小安全距離為 50M。9、孔樁爆破工作面均在地表以下10m以外,在爆破孔樁口用竹跳板或竹片編席覆蓋,并加壓砂袋,以防止爆破飛石飛出地面。確保爆破過程中的安全。10、孔樁入巖爆破在裝藥時,應特別注意防漏電,在裝藥前孔樁內所有的電器設備應提升至地面。在裝藥時,雷管的腳線應短接,連接爆破母線時應保證接頭良好的絕緣性,嚴禁拖地接觸泥水,雷雨天氣應停止爆破作業。11、在孔樁爆破作業完成、清除孔樁內炮煙后,檢查人員應下到工作面檢查瞎炮情況,并及時按爆破規程進行處理。另外在清渣時發現瞎炮,應及時報告工程部安排專業人員處理,禁止非專業人員私
21、下處理。12、孔樁爆破工作面均在地面以下,用鋼板覆蓋爆破樁口,并壓砂袋,防止爆破飛石飛出地面,13、炸藥爆破之后產生的炮煙均為有毒有害氣體,必須進行機械性強制通風排煙,施工現場可采用空壓機風管在井底通風排煙。通風排煙時間以清除工作面炮煙完畢為準。14、孔樁遇巖爆破在裝炸藥時,應特別注意防漏電,在裝藥前孔內的所有電氣設備應移出地面,在裝藥時,雷管的腳線應短接,連接爆破母線時應保證接頭良好的絕緣性,嚴禁拖地接觸泥水,雷雨天氣應停止爆破作業。15、在孔樁爆破作業完成,炮煙清除完成后,檢查人員應下到井內工作面檢查瞎炮情況,并及時按爆破規程進行處理。另外清渣時發現瞎炮,應及時報告工程部安排專業人員處理,禁止非專業人員私自處理。九、爆破器材選型1、炸藥人工挖孔樁遇巖爆破選用防水性好的炸藥,為了保證成孔護壁在爆破施工中的穩定性,選用爆炸威力適中的炸藥,需對炸藥本身做好防水處理。2、雷管孔樁爆破選用電雷管網絡,禁止使用導火索,電雷管起爆網絡的接頭一定要有良好的絕緣性,接點應離開泥水面,同時,為取得良好的爆破效果,保護護壁的穩定性,應選用微差爆破使用的秒延期雷管。3、起爆器選用 MFJ-100 國產電容式起爆器。串聯起爆能力達100 發。充電時間710s,供電時間 3-6ms,電源 1#電池 4 節十、爆破事故的應該急措施本工程座落在校園區內,