爆破挤淤施工方案

青岛港董家口港区青岛港集团矿石码头工程爆破挤淤施工方案编制：审核：中交一航局第二工程有限公司前湾工程项目经理部2010年2月4日21概述本工程是青岛港董家口港区青岛港集团矿石码头工程引堤工程的分项工程，引堤工程基础采用爆破挤淤技术进行硬化处理，将下卧淤泥质粉质粘土层全部清除，从而使堤身直接坐落在压缩性较低的粉质粘土或粉土层上。该工程位于设计南围堰两侧，全长403.2m,供需爆填石方62308m3。2施工工艺流程及主要施工工艺的内容2.1施工流程爆破挤淤工艺流程图2.2主要施工工艺的内容（1）测量放线：根据业主单位提供的坐标控制点，设立施工水临建设施修建人员、机械设备进场堤头爆填内外侧向爆填爆后断面测量爆前断面测量测量放线施工道路修筑检验爆夯抛填3准点及辅助施工基线，水准点及基线应设置在不受干扰、牢固可靠且通视好、便于控制的地方。同时，据此设立施工标志、水尺等，并根据设计施工图进行放样，设立抛填标志。（2）堤身抛填：严格按施工组织设计确定的抛填宽度和高度进行堤身抛填。（3）堤头爆炸：当堤身抛填达到设计参数后，根据施工组织设计文件要求的数量和重量制作药包，在堤头正面及侧面布设群药包，实施堤头爆炸。（4）爆后循环：堤头爆填后补抛并继续向前推进，当抛填达到设计进尺后，再次在泥中埋药爆炸，这样，“抛填—爆炸—抛填”循环进行，直至达到设计堤长和堤宽。（5）堤侧爆炸：堤身向前延伸一定长度后，要进行海侧爆炸处理（侧爆）。在海侧爆炸前，堤两侧出现较高的淤泥包，淤泥包的存在，使得必须经过侧爆才能保证平台落底深度和密实度，并保证护面稳定。本工程设计在堤身前进30~50米以后，开始侧爆处理。现场作业将根据波浪与泥包隆起情况调整。（6）坡脚平台爆夯：侧爆处理完成后，即可进行外侧坡脚平台爆夯，确保平台的密实度和稳定。（7）对堤内外侧进行挖泥并补抛基础块石，对水下平台不足的部分补抛大块石，平整坡面，挖除多余的石料。然后抛填抛石护坦和进行护面等后续工程施工。（8）施工检测：在每次爆炸前后，进行堤身断面测量和抛填量统计，采用自沉和爆沉累计算法及体积平衡法等进行分析，发现与设计有偏差时，及时调整抛填和爆破参数。3爆破挤淤主要施工工艺3.1基本原理爆破挤淤处理加固地基的基本原理是在堤头一定位置的淤泥内埋置药包，药包爆炸将淤泥向四周挤出并向上抛掷形成爆坑，堤头抛石体在爆炸空腔负压和重力作用下定向滑移落入爆坑并形成石舌，瞬时实现泥石置换。同时，药包爆炸产生的冲击波和振动还使爆源附近一定范围内的淤泥受到强烈扰动，物理力学性能参数急剧下降，承载能力迅速减弱至几乎完全失去，抛石体在自重作用下进一步滑移或下4沉；后续堤头药包爆破的多次振动作用将加速堤身下沉落底；爆破振动效应使抛填块石相对移动，堤身石料密实度增加，使堤身后期沉降减小。爆破挤淤筑堤具有施工速度快，工期短，造价低，沉降量小。本工程为永久护岸工程的分项工程，对结构稳定性影响很大，对石料质量要求较高，在料源选取上我单位将严格把关，选择质量满足要求的石料作为爆填石方。3.2爆破挤淤主要施工方法爆破挤淤施工工艺包括堤头爆填，内外侧侧向爆填及坡脚爆夯。通过上述工艺使堤身抛石体落底至设计高程，同时按设计尺寸形成稳定的堤身断面。（1）、堤头爆填5采用自卸卡车按设计要求推填堤芯，自卸卡车抛填不及的断面部分采用水上方驳配合反铲挖掘机进行水上抛填，当达到爆填进尺时，开始爆填作业。在推填堤芯前方一定距离内，将药包埋入淤泥下或置于泥面上。爆炸动能将淤泥排开，形成爆坑，堤头石料在瞬时内塌落和充满爆坑，并落到持力层上，完成石料对淤泥的置换。整个过程称之为一个爆填循环。然后再开始石料推填－装药－起爆，进行下一个循环。堤头爆填工序应按如下次序进行：1)设立堤轴线和两侧抛填边沿线标记，为了解堤轴线附近水深地形变化和为施工中工程量计算提供依据，施工前做必要的水深地形复测。2)按两侧抛填边沿线标记和进尺要求进行抛填。此时应对抛填石料进行源头控制，不符合设计要求的石料禁止上堤。3)堤头进尺、堤身宽度及高程测量，满足施工组织设计后方可进行装药作业，否则进行补抛。4)装药作业。5)装药作业结束后，机械设备、人员撤场。放警戒线，鸣警报。6)连接雷管，准备起爆。起爆指令由爆破现场指挥发出。7)爆后经现场安全人员检查无误后，爆炸处理施工完成。重复以上工序，进行下一次循环。（2）、堤身侧向爆填完成堤头爆填后，石料基本落到持力层上，但仍需对堤芯两侧进6行侧爆填，以便加宽堤身和整形，达到设计要求。内、外侧侧向爆填应分别进行两次，第一次爆破完成后补抛石料并推向外侧，之后进行第二次侧爆。施工原理和方法与堤头爆填相同。一般情况下，堤芯侧爆填可在堤头爆填后50～100米时开始进行。堤芯侧爆填循环进尺一般为30～60米。（3）、内外侧坡脚爆夯坡脚爆夯是使内外侧坡脚稳定的必要步骤，尤其是在风浪及潮差较大的情况下，坡脚往往是堤身较薄弱的部位，通过对坡脚进行爆夯处理，可以起到密实加固的效果。当水深较浅或外侧平台较宽时，可以将坡脚爆夯改为二次侧向爆填施工。（4）、布药工艺爆炸挤淤要求将炸药置放到设计要求的位置，如淤泥中一定深度或在有覆盖水时淤泥表面上。常规装药方式有四种，如图所示：1）履带式直插装药设备：采用挖掘机改装。特点是陆上装药，不受风浪影响；快速，堤头爆破一次循环作业时间约1～1.5小时。适用于4～20m厚度淤泥。2）震冲式装药设备：起重机配合装药器，特点是陆上装药，不受风浪影响；堤头爆破一次循环作业时间约1.5～2小时。适用于10～40m厚度淤泥。3）吊架式装药器：起重机配合装药吊架。特点是：陆上装药，不受风浪影响；堤头爆破一次循环作业时间约1小时；适用于有覆盖水深，5～10m淤泥深度。74）船式装药设备：将装药设备置于船上。特点是：水上装药，受风浪影响；作业时间较长。适用于4～20m淤泥深度。根据不同的淤泥厚度和水深条件，本工程拟采用三种不同的施工机具。施工中根据现场条件及试验段完成情况确定最终的装药工艺。8（5）、起爆网路爆破挤淤施工的起爆网路比较简单，首先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，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。为控制爆破产生的水中冲击波及地震危害调整起爆方式时，起爆网路应进行相应调整。起爆器型号为：GM－300小型起爆器。起爆网路如图所示：水淤泥非电导爆管结药包导爆索非电导爆管非电导爆管94本工程爆破挤淤特点、难点及相应措施4.1爆破挤淤的特点、难点（1）、水深泥深，地质情况复杂，施工方法和工艺要求严格；（2）、堤身宽度大，堤身一次成型难度大；（3）、工期短任务重，由于施工进度快，爆炸形成的堤头淤泥包隆起很高，来不及消散，造成堤头稳定性差，石料抛填不便，风险高，给装药施工带来不便；（4）、断面结构要求水上抛石方量较大，对工期具有一定影响。4.2解决措施正式施工前进行爆破挤淤试验，经过现场试验解决施工存在的问题。实验段护岸堤6-6断面，长度48m。试验要解决的问题包括：爆破器材的可靠性；装药机具的选择及装药效率的确定；爆破挤淤效果的检验，通过钻孔检验确定堤心石落底深度；爆破挤淤效果的检验，通过钻孔和物探检验确定堤心石落底深度和宽度；调整并确定爆破参数；体积平衡验算石料冲损流失情况；比较爆后堤身断面尺寸与设计断面差异，确定后续理坡工作量；爆破挤淤水中冲击波和震动监测及安全评价。105护岸爆破参数根据设计断面图，对爆破挤淤各特征断面参数统计如下表所示：序号控制长度(m)泥面高程(m)底面高程(m)置换深度(m)落底宽度(m)6-6197.5-13.85-7.955.9115根据爆炸法处理水下软基经验公式，堤头爆填单位长度上药量:Ql＝q0·Ls·Hm其中：Ql－线药量，单位：Kg/m，q0－爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药量，单位：Kg/m3,Ls－一次推填的循环进尺，单位：m，Hm－置换淤泥层厚度，单位：m。影响爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药量系数q0的因素很多，包括淤泥的物理力学指标，淤泥深度，石料块度情况，覆盖水深，炸药种类等等。q0的确定需要综合考虑各种影响爆破效果的可能因素，同时借鉴其他类似工程的经验，本工程淤泥含水量36.4～63.9%，C，Φ值较高，强度指标较高，因此炸药的单耗应适当增加，取值范围应在0.15～0.18之间。根据经验公式Ql＝q0·Ls·Hm，取q0＝0.15Kg/m3，Ls＝6m，Hm=17m，计算得线装药量Ql＝15Kg/m。按布药宽度115m计算，则堤头爆填一次起爆药量约为7.08×115＝814.2Kg。本工程淤泥深度在2.5～5.9之间，一次起爆药量也应根据淤泥深度进行调整，下表给出堤头装药的设计参数：11单响药量（Kg）单药包重量（Kg）药包个数（个）药包间距（m）布药宽度（m）淤泥深度（m）布药高程（m）812.5724343.51154.5~5.9-11.85536183041152.5~4.5-10选取6-6断面为典型特征断面，其他断面根据实际情况及试验段参数进行调整。断面长度48m，设计药量4875.43Kg。堤头抛填与爆破循环进尺8.0m抛堤头抛填宽度80m轴线外侧40m,内侧40m填堤身抛填高程7m参堤头爆前抛填超高1.5m数超高抛填长度14.0m离堤头100m后堤身补抛宽度80轴线外侧40m,内侧40m处理总长48m淤泥厚度5.9m循环进尺8.0m堤布药宽度115m头药包间距3.5m爆药包个数34个爆填单药包重24Kg参一次起爆药量1000Kg破数爆炸次数6次合计药量4875.43kg参处理总长48m侧单药包重24Kg数爆药包间距3.0m及药包埋深-11.85爆一次爆破处理长度48m夯一次爆破起爆药量408Kg参爆破次数4次内外侧各一次侧爆、爆夯数合计药量1632Kg合计6507.43kg6-6断面抛填与爆破参数表12本工程火工材料总用量估算如下：乳化炸药：50吨导爆索：5000米非电导爆管：10000发6质量控制与检测6.1质量保证一般技术措施(1)、健全质量保证体系，成立以专项工程负责人为组长的质量保证和检测领导小组，并由爆破现场组组长兼任副组长，使质量保证措施能够落实到每一个人，以保证工程质量优先原则。(2)、组织全体施工技术和管理人员研究、领会设计意图和技术要求、工程地质资料以及爆炸处理施工原则及工艺，做到认真贯彻，保证质量。(3)、开工前，要组织有关人员进行技术交底，由技术负责人拟订施工通知单，明确施工工艺、技术要求、质量标准和检测方法，由项目经理签发，下达到有关班组，并上报工程监理。(4)、每天召开施工技术会议，总结和检查一天施工情况，处理出现的问题，并布置第二天的工作。(5)、由专人负责施工过程的每一个环节，包括堤头抛填控制，上堤石料质量控制，药包的制作及布设现场监督，爆前爆后断面测量等。(6)、火工品必须有出厂合格证。并对炸药和导爆索进行试验和防水效果试验，确保爆破效果。136.2质量保证专项措施本工程的质量控制目标的等级为“优良”，为了保证工程质量，做到根据具体情况的变化及时调整爆炸参数，必须进行施工过程中的实时质量监控。抛填及爆破作业施工质量要求：(1)、堤心石抛填抛填参数的保证是控制石料落底的重要手段之一。抛填进尺偏差±0.5m。抛填宽度偏差±1.0m。抛填高程偏差±0.5m。(2)、装药工艺药包间距偏差±0.5m。药包埋深偏差±0.5m。单炮药重偏差±5%。(3)、测量堤头循环进尺爆填前后断面堤头30m范围内测量一条纵断面，堤头下沉内外侧不均匀时增加两条纵断面，测点间隔2m。(4)、测量堤身侧向爆填前后断面间隔10米桩号测量一条横断面，要求测点间隔2m。内外侧同时爆破时测量水面以上堤身全断面。对于隐蔽工程、分部、分项工程没有通过监理检测验收，不得覆盖和进行下道工序施工。通过上述控制和检测，能够及时发现当次爆14炸处理出现的问题和新情况，并及时处理。确保爆破效果。6.3阶段检测(1)、体积平衡检验根据每炮抛填石料质量、方量记录，堤心爆填进尺每30m左右进行一次体积平衡检验，即在准确统计上堤方量的基础