大桥爆破方案

-1-秭归县陈家冲大桥桩基开挖石方爆破施工方案设计书1.1项目概况1.1工程概述秭归县城出口一级公路位于湖北省宜昌市秭归县境内，主要是解决从秭归主城区快捷直达三峡翻坝高速公路入口处的交通连接问题。陈家冲大桥是该公路建设的控制性工程，桥型为10跨40米T梁。桥梁左幅起点桩号K1+873.641,止点桩号K2+290.886，左幅全长417.245m，桥梁右幅起点桩号K1+869.987,止点桩号K2+290.726，桥梁右幅全长420.739m，桥宽24m，汽车荷载等级为公路-Ⅰ级，抗震设防标准按Ⅶ度设防。1.1.1地形、地貌桥位区位于长江三峡下游段西陵峡区域的长江右岸，属剥蚀低山区，山顶高程一般在200～300m之间。地表经水流长期冲刷剥蚀，地形支离破碎、沟梁相间、高低起伏、冲沟深窄、山梁单薄瘦长，冲沟山脊走向多垂直于长江。陈家冲呈“V”字形沟谷，过水面宽一般10～15m，桥线处沟底高程133m左右。冲沟左岸山体坡角（沿桥轴线，下同）25°左右，10号桥台处高程208m左右，坡面略有起伏；右岸山体坡角18°左右，多由近水平的农田和陡坎构成，坎高一般1～3m，0号桥台处高程200～205m。1.1.2工程气象桥位区位于长江三峡下游的西陵峡区域，属亚热带湿润季风气候区，总体-2-气象特征是空气湿润，雨量丰沛，四季分明，春秋短，夏长多雨，冬季偏暖有雾，全年风力较小等气候特征。气温：多年平均气温为16.9℃，极端最高气温发生在1892年8月为43.9℃，极端最低气温发生在1977年1月30日为-9.8℃，月平均最高气温在8月为27.6℃，月平均最低气温在1月为4.7℃。降水量：多年平均降水量1147mm，主要集中在5～9月份，以暴雨为主，日最大降水量386mm。相对湿度及蒸发：湿度较大，多年平均相对湿度76.1%，最高达到85%；多年平均水面蒸发量800～1000mm，空间分布不均。风：全年大部时间风力较小，夏季以东南风为主，冬季以西北风为主。1.1.3工程水文桥位区的主要河流有支流茅坪溪、陈家冲。本工程位于三峡大坝上游，葛洲坝水库蓄水前，长江最低水位42m左右，历史调查最高洪水位约82m，相应流量105000m3/s（1870年），多年平均流量14300m3/s；葛洲坝水库蓄水后，长江水位保持在145～175m之间。茅坪溪位于工作区西北部，全长23.9km，流域面积113km2，均流量2.47m3/s，平均径流0.78亿m3，总落差277m，平均坡降42%。该河穿过秭归九里工业园区，在三峡工程副坝右侧经三峡大坝导流洞流入坝下。茅坪溪及支流陈家冲具典型的山区性河流特点，流量随季节变化明显。夏季流量大，常伴随洪水发生；冬季流量小，甚至干涸。1.1.4工程地质-3-（1）第四系覆盖层人工填筑层（Qs）主要分布于陈家冲两岸，左岸厚度一般1～3m，右岸一般3～5m，最厚6.8m（ZK5孔），总体有左岸薄、右岸厚的规律，且厚度从沟谷底向两岸逐渐变薄。人工填筑层主要为风化砂夹坚硬、半坚硬状的碎石、块石等构成的杂填土，母岩以闪云斜长花岗岩为主，少量水泥块等。碎、块石含量一般为30～50%，局部达70%左右，局部块石集中部位有架空现象。该层填筑时间较长，多呈密实至中密状，局部块石集中部位呈稍密至松散状。（2）河流冲（洪）积层（Qapl）分布于陈家冲沟底及两侧，范围小，厚度一般1～3.5m，以碎块石夹砂为主，其母岩以闪云斜长花岗岩为主，呈坚硬状夹少量半坚硬状；碎、块石含量一般为40～60%、块径一般0.3～0.8m，大者可超过1m。(3)残坡积层（Qedl）主要分布于原沟谷低洼地带，成份主要为含砂砾质粉土。一般厚度不大，1～3m左右，沿大桥轴线该层零星分布，厚度0.5m左右。（4）基岩基岩岩性以闪云斜长花岗岩（γNPt）为主，基岩中穿插有花岗岩脉。闪云斜长花岗岩呈岩基产出，灰白色中粗粒结构，块状构造，主要矿物为斜长石、石英，次要矿物有黑云母、角闪石、钾长石。花岗岩脉一般呈灰白、淡红色，中细粒结构为主，抗风化能力比围岩强，-4-但脉体内一般裂隙发育，完整性较差。岩脉规模一般较小，钻孔揭示垂直厚度一般为1m左右，最厚4.4m，多为中缓倾角。（5）1.3岩石坚固系数f=16～18。1.2桥梁主要工程量表1项目单位数量挖基土石方m35946.15#、6#墩钻孔灌注桩(φ2.0m)m2401#～4#，7#～9#挖孔灌注桩(φ2.0m)m10681.2爆破环境陈家冲大桥3#～7#左侧有大量的民房和厂房布置，水平距离最近的5～10m左右，其余的20m经外有大片的居民房屋，房屋有砖混结构和土木结构两种，本次场平工程民房不作搬迁。由于周围民房很多，给爆破施工增加了很大的难度，容易引起与周围居民之间的矛盾，出现阻挠的群体性事件。因此，在施工前应由当地政府组成强大的协调班子，提前做好民房现状的调查工作，并做好群众的思想工作，对施工出现的问题和矛盾及时进行回复和处理。见总平面图1附后。2设计依据2.1陈家冲大桥平面图；2.2GB6722-2003《爆破安全规程》；2.3国务院《民用爆炸物品管理条例》。3施工方案选择-5-3.1桩基工程首先用机械清除表层土层，使其露出岩面，然后进行测量放线，确定开挖标高。3.2岩石开挖采用直径40～42mm的手风钻打孔爆破，炸药用ø32mm的乳化炸药。3.3爆破用毫秒非电雷管，用MS1、MS3、MS5、MS7、MS9、MS11、MS13段别的非电雷管，采用簇联法，用电子脉冲击发；3.4认真做好桩基爆破的覆盖工作，每个开挖的桩孔口必须盖钢筋网。3.5桩基作业照明电压不得超过36V，用双层多股的绝缘电缆线；3.6炸药单耗量为3～4kg/m3；3.7由于四周均有民房，在施工前预先做好的协调工作，对建筑物提前做一些调查，避免日后发生纠纷后难以说清，以保证爆破施工的顺利进行。同时加强施工组织和管理，规范作业，保证相邻建筑物和环境的安全。3.8在施工过程中做好爆破振动检测工作，及时掌握实际的爆破振动情况，以作为爆破施工参数和规模调整的依据，提高爆破效果和安全。4爆破参数选择及装药量的计算4.1爆破参数4.1.1爆破数量的确定：公式：N=3.3(fS2)1/3=3.3{18×3.142}1/3≈18.5个其中：N——为炮孔的数目，个；-6-f——岩石坚固系数18；S——隧洞直径2m，掘进断面约3.14m2。这里取19个。4.1.2炮孔布置（1）掏槽眼应布置在桩孔的中心部位1个,掏槽孔周围打不少于3个空孔，以增加炮孔的临空面。掏槽眼深度1.5m；（2）辅助孔布置在掏槽孔的周围共9个，周边轮廓炮孔9个，应距离孔壁不得小于5～８cm，炮孔应向外倾斜。见桩基炮孔和段别布置图2。MS3MS5MS7MS11MS13MS9MS9MS9MS11MS11MS13MS13MS7MS7MS5MS5桩基炮孔和段别布置图2MS3MS3MS14.1.3炮孔深度：由于桩基面积较小，炮孔深度过深不利于爆破效果，因此炮孔深度h=1.2～1.5m为宜。其中爆破孔深1.2m，掏槽孔深1.5m。见炮孔布置断面图3。-7-120cm150cm200cm爆破炮孔布置断面图34.1.4单位炸药量：q=3～4kg/m3，炸药量桩径小时取大值，桩径大时取小值。4.1.5爆破参数表2炮孔名称雷管段别MS炮孔数量（个）单孔药量（kg）一段药量（kg）空孔3掏槽孔1111辅助孔330.61.8辅助孔530.61.8辅助孔730.61.8周边孔930.82.4周边孔1130.82.4周边孔1330.82.4合计13.65装药和堵塞及起爆网络：5.1装药：5.1.1装药时应做好安全警戒,无关人员不得进入爆破施工区，安全员和保管员对爆炸物品的使用过程进行监督和管理，防止爆炸物品遗失。5.1.2由于桩基较深，爆炸物品应由升降机运输，禁止投掷；-8-5.1.3爆破时首先根据设计炸药量进行试验，再根据爆破效果调整炸药量。空孔不装药。5.1.4当炮孔有水时，用炮杆将药包压到炮孔的底部。5.2堵塞5.2.1炮孔采用粘土堵塞，堵塞时不得夹石块.当炮孔的水时,应用砂堵塞,并且边倒砂边灌水直至捣密实；5.2.2堵塞时用专用的木质或竹质炮棍，堵塞要小心，保护好起爆网路。5.3起爆网络5.3.1联接起爆网路前应切断桩基坑内的照明电源，爆破员和周围的人员不得携带手机，爆破员应穿棉质服装，不得穿化纤衣服；5.3.2炮孔内装毫秒的非电雷管，簇联后用瞬发电雷管起爆，起爆用电子击发，起爆雷管的聚能穴要与导爆管的传爆方向相反，并用电工胶布绑紧;见起爆网络示意图4。簇联法爆破起爆网路图4电子击发非电雷管5.4桩基孔口采用钢筋网覆盖，钢筋网目不大于5×5cm，钢筋直径不得小-9-于12mm，钢筋网应焊接成网，长宽应超过孔口的边沿线15cm。在钢筋网，再在上面加压砂袋，然后再压砂袋压实,覆盖时不得留空间。见桩基孔口安全防护示意图5。桩基孔口安全防护示意图5双层砂袋钢筋网钢管5.5炮孔布置和工艺要求5.5.1钻孔流程：清除浮碴平整地面—→布孔—→钻孔（钻孔、钻机修理等）。5.5.2打完孔后，将孔口用不透水的材料盖好。5.5.3炮孔验收验收的内容包括炮孔的方向、倾角、孔位和孔深。5.6一段炸药量的控制Q=R3（v/k）3/α式中Q—最大一段药量，kg；R—爆破安全距离（m）；V—规范允许2～3cm/s，这里取1.5cm/s。K—介质性质系数，一般K=50～350，取K=70；-10-α—地震波衰减系数，一般α=1.3～2.0,取α=1.29；表3一段最大炸药量距离（m）101520253040药量（kg）0.130.44123.58.45.7起爆一段最大炸药量按上表选取,不得超过表5规定的数量,严格控制一段炸药量，以有效地防止爆破地震波对周围环境的危害。5.8堵塞材料必须是粘土，禁止夹石块和可燃物，用竹棒或木棒轻轻捣实，不得物钻杆和铁棒堵孔。同时堵塞时必须保护好起爆网路。5.9起爆用导线必须是多股铜芯线，在使用须做导通测试，检查是否完好，起爆点必须避到安全的地方，主导线长需要满足安全要求。所用起爆电雷管要用欧姆表测试，电阻值应相同。5.9非电起爆网路要有经验的爆破员进行，严格按设计进行导爆管起爆网路的联结。施工时应注意以下问题：（1）导爆管是不得打结的，力求顺直。（2）导爆管不得对折1800，防止产生拒爆。（3）管壁破损不使用。较长的导爆管不得割下，以免异物入管。（4）不得用力拉导爆管，导致管径拉细。（5）网路联好经检查合格后，专人看护、专人警戒。（6）连接雷管安置方向：传爆雷管聚能穴应背向导爆管的传爆方向，导爆管应均匀分布在起爆雷管的周围，端头应留有约10cm长。6．爆破安全距离计算6.1地震波安全距离（R）-11-同段起爆最大药量按下式计算：R=（K/V）1/αQ1/m=（70/1.5）1/1.290.13～8.41/3=10～40m6.2碎石飞散半径（Rf），根据瑞典德汤尼克研究基金会提出的经验公式：Rf=（15～16）dd=40mm=60～64m7．施工组织设计7.1施工管理体系此次爆破工作量大，环境条件特殊，工期紧，如何安全有序地进行施工组织是爆破按时、按质顺利完成的关键。7.2质量保证体系7.2.1质量保证体系建立以项目经理为核心的质量保证体系钻孔组(韩庆成、胡晓辉)爆破作业队(李发全)保障队(刘辉)爆破组(付建华)协调组(扬云辉)后勤组(赵宝林)项目经理部(吴建国)-12-场作业负责人由项目部各施工队补充。7.2.2质量保证措施⑴施工前进行详细的技术质量交底，学习相关规程，熟悉图纸及设计说明，认真研究落实各项施工方案和措施，开工前做到层层落实到人。⑵认真校核设计参数，若实际工作中发生偏差，应及时上报并采取相应措施。⑶严格作业段面的“三检”制度，这是质量管理程序中最基本也是最关键的一环。⑷爆破器材严格检验，确保100％合格。7.3施工进度计划项目经理(吴建国)技术负责(殷勇)爆破现场负责人(付建华)现场协调负责人(刘辉)钻孔负责人:验收负责人设备负责人装药负责人安全负责人后勤负责人资料负责人施工作业组-13-⑴总工期80个工作日。