石质路堑施工作业指导书

京沈京冀客专Ⅶ标段路基工程编号：石质路堑施工作业指导书单位：中铁十一局集团编制：审核：批准：2014年8月1日发布2014年8月1日实施京沈京冀客专路基工程石质路堑施工作业指导书1适用范围本作业指导书适用于中铁十一局集团有限公司京沈京冀客专Ⅶ标段新建铁路站前石质路堑的施工。2作业准备2.1技术准备⑴施工前组织技术人员阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。⑵根据设计图纸组织技术人员进行现场调查，认真核对地质资料、排水系统及施工范围内有无管线布置。⑶开挖前测量放线；按永临结合的原则，做好堑顶防排水措施。⑷对施工人员进行技术交底和岗前培训工作，考核合格后持证上岗。2.2人员配备每作业段人员配置如表1:表1每个作业工点人员配备表序号人员数量（人）1负责人12领工员13技术主管14质检工程师15测量人员36爆破人员27安全员18指挥装、卸土人员29机械工、普工15～25其中负责人、工班长、技术人员、专职安全员必须由施工企业正式职工担任，并可根据工程情况适当配备若干劳务工人。2.3机械设备配备施工主要机械设备配置为爆破使用钻机和路堑开挖使用的机械，主要机械如下表2：表2主要施工机械设备配置表序号设备名称单位数量备注1爆破钻孔机台5～10根据作业量和作业方式选用2推土机台1～23装载机台1～24挖掘机台2～35自卸汽车台10～156洒水车台17油罐车台1可根据线路长短适当增加8测量仪器套1～2全站仪、水准仪3施工工艺流程图及操作要点3.1工艺流程图图1石质路堑施工工艺流程图3.2操作要点施爆区调查爆破参数设计位监理工程师审批爆破器材检查及试验检验签证制定爆破方案炮孔检查及废渣清除装炸药、雷管、导爆管起爆否场地平整敷设起爆网路炮孔堵塞出渣安全检查、清除瞎炮检验签证钻孔报公安部门审批配备专业施爆人员材料准备设备进场设置警戒人员设备撤离否优化方案爆破总结数据反馈是是是否⑴路堑开挖前，首先核对地质资料，开挖后如发现与地质资料不符，及时反馈设计和监理单位。⑵开挖前，首先测量放线，依据原地面高程及边坡率推算测出开挖边界，并及早完成路堑顶截水沟的修建，由高到低，从上而下，由里向外逐层开挖，最后刷坡至边坡线，严禁掏底开挖。⑶在路堑施工前，根据现场收集到的情况，核实的工程数量，工期要求，施工难易程度和人员、设备、材料，编制实施性施工组织设计，报监理审批。⑷开挖过程中经常放线检查宽度、坡度，及时纠正偏差，避免超欠挖，保持坡面平顺。⑸由专业的爆破工进行爆破施工，爆破工持证上岗，严格按有关规定进行控制，以确保施工安全。⑹爆破警戒区的确定：按《爆破安全规程》有关规定，露天爆破安全距离不小于200m，并按计算的个别飞石安全距离布置警戒线。⑺路堑开挖后根据设计土石方调配方案进行调配。4施工方法对于石质破碎和较软的地段采用挖掘机开挖；对于石质较硬的地段，采用风枪钻孔、控制松动爆破方法进行施工，靠近边坡及路基面采用光面爆破方法。运输则根据具体情况采用小型自卸运输车进行。控制爆破施工采用多台阶、小孔距、浅孔松动爆破方案，其特点“眼较浅、密打眼、少药量、强覆盖、间隔微差”，在爆破中做到“松而不散、散而不滚、碎而不飞”。用不同方向上的抵抗线差别和起爆顺序控制爆破时岩石移动方向，利用钢轨排架防护和“炮被”覆盖相结合的防护措施，抑制爆破飞石、滚石。4.1控制爆破方法采用以下三种控爆方法单独或配合使用进行施工。4.1.1静态破碎剂紧靠路的危石，采用静态破碎剂处理，孔距25～30cm，破碎剂用水稀释后灌注炮孔，离孔口20cm停止并堵塞，常温下24小时即可裂开。4.1.2薄层剥离即采取小的爆破参数进行的剥离控制爆破，力求做到岩石原地龟裂松动即可，清除表土后，利用薄层剥离使之逐步形成台阶工作面。（如图2）4.1.3小台阶法小台阶法即浅孔台阶松动爆破法，是自上而下逐步形成台阶进行松动控制爆破的开挖方法，每级台阶高2.5m，台阶宽2.2m（沿线路薄层剥离法爆破炮孔平面布置图和断面图图8.1.3-2既沈大路数字为炮孔内所用雷管段别113炮孔设计边坡1aaa设计边坡既有线中线既有边坡防护排架（示意）炮孔0.6m爆体覆盖超盖0.60m覆盖材料固定杆图2剥离层爆破图方向），（如图3）。图3小台阶法施工示意图4.2爆破参数的选择根据以上三种施工方法，用于不同的位置及岩石岩性不同而选用不同的爆破参数，基本参数见下表3“爆破参数表”（通过试验段试爆和现场实际情况作适当的调整）。表3爆破参数表爆破方法孔距a(m)排距b(m)孔深l(m)最小抵抗线W(m)单耗Kkg/m3每孔药量计算Kg炸药结构起爆顺序说明静态破碎剂0.25～0.30.3～0.351.0～1.40.35～0.410～20距孔口20㎝以下装药用水稀释同时灌注薄层剥离法1.01.01.1～1.50.4～1.00.2Q=kawl分层隔离由里向至外间隔50ms2#岩石炸药小台阶同台阶前排主炮孔1.01.12.51.10.3～.035Q=kawl分层间①同台阶预裂炮孔②同台阶2#岩石炸药小台阶法爆破炮孔平面布置图和施工断面图设计边坡既有线主炮孔bccc设计边坡超盖0.80m边坡预裂炮孔bbaaaaa防护排架（示意）既有边坡爆体覆盖炮孔0.6m线路中心图8.1.3-3法同台阶后排主炮孔Q=kabl隔中间填粘土前排炮孔③上层预裂孔与下层后排主炮孔④靠近线路的炮孔较同排其它炮孔迟50ms最靠近线路的炮孔0.25～0.3Q=kawl预裂炮孔0.42.70.4～0.5Q=kal4.3光面爆破施工方法光面爆破的作用机理就是控制爆破作用的范围和方向，施工时沿开挖线轮廓布置间距较小的平行炮孔，在这些光面炮孔中进行药量减少的不耦合装药，然后同时起爆这些炮孔，爆破时沿这些炮孔的中心联结线破裂成平整的光面，达到增加岩壁的稳固性，减少爆破的振动作用，进而达到控制岩体开挖轮廓的效果。4.3.1炸药及装药结构的选择炸药：光面爆破选用低爆速，低猛度，低密度炸药，选用2＃岩石硝铵炸药。装药结构：炮眼装药结构采用小药卷，不耦合装药及空气间隔装药结构，孔口用炮泥封堵。起爆采用导爆索加非电毫秒雷管起爆。为克服炮眼底部岩石夹制力，在炮孔底装半卷φ32mm药卷做加强药包。装药量：光面爆破炮眼装药量应严格控制，以求达到光爆效果。单孔光面爆破经验装药量计算式：g=(E+W)×L×10Rb式中：g----单孔装药量超盖0.60m超盖0.80m图8.1.3-41:0.3覆盖材料原线路方向超盖0.60m覆盖材料草袋装土钢丝绳网草袋爆体超盖0.80m爆体覆盖示意图E----孔距W----抵抗线Rb----岩石抗压强度Mpa4.3.2光爆参数的修正钻爆设计在实施过程中，应根据岩石的变化，光爆效果等对光爆参数进行修正。4.3.3光面爆破的质量标准光面爆破形成的坡面应比较平整。光面爆破爆后形成的边坡面的不平整度不超过±150mm。爆破后应在边坡壁面上留下一定的半边钻孔痕迹；并以半孔率对光面爆破效果进行评估，应达到以下标准：坚硬整体性好的岩石半孔率大于85％，中等强度岩石大于70%，软岩及节理发育的岩石大于50%。爆破后，在边坡岩体壁面和留下的半孔壁面上不出现爆破裂纹，大的危石、浮石较少。4.3.4爆破施工根据不同地段爆体的不同位置，采用相应的爆破方法，选取对应的孔网参数进行施工。布孔前应仔细检查待爆体的层理、裂隙、临空面、最小抵抗线等情况，并据此作适当调整。布孔时应按调整后的参数准确画出位置，用红油漆标注，并进行编号。钻孔时采用直径φ42cm的钻机钻孔，钻孔深度符合孔网设计要求，如图4。图4钻孔深度示意图钻孔完毕后，进行孔深测量，计算各孔药量，并分别称好摆放在各炮口，然后按设计的装药结构分层间隔装药。当采取分层间隔装药时，底部药量加强（约为单孔药量的3/5），上层稍弱（为单孔药量的2/5），中间用泥填塞，长度不小于30cm，当上层药卷装完后，用粘土进行孔口堵塞，炮孔堵塞长度不小于30cm（如下图3-1-12）。施工中采用纵向不耦合装药结构，不耦合系数K=(L/l0)1/2（L=孔深，l0=各层药卷长之和）。装药结构见下图5图5装药结构示意图原有线路方向上一循环产生的临空面超钻0.1-0.2m炮孔深度L药包堵塞长度原有自然坡度装药结构示意图图8.1.3-54.3.5施工防护由于爆破现场地质条件复杂，即使采用了控制网孔参数和爆破药量控制爆破的方法，但爆破时，仍可能产生飞石，所以必须采取有效的防护措施，确保爆破施工的安全。一般可沿边坡每隔1m架立一根长6～8m的P43旧钢轨，用φ22mm长2～2.5m的砂浆锚杆固定于岩壁上，每根钢轨锚固两处（2m、4m）锚杆与钢轨用夹板螺栓连接牢固，水平方向用四排18Kg/m小钢轨与竖立钢轨用铁丝绑扎。当钢轨立起5～6根以后，用片石将侧沟灌平，在钢轨与岩面之间插入旧木枕，用铁丝与钢轨绑牢，并用背柴密实填塞。4.3.6爆破振动安全检算由于爆破区周围环境复杂，设施多，爆破时的振动及冲击波可能对其产生损伤，为确保周围设施的安全，根据下列公式对爆破振动效应进行检算，以确定同一段别起爆的最大允许用药量。Q=R3(V/K)3/a式中:Q—最大一段药量(Kg)K—地形、地质条件系数R—爆源中心至设施的距离（m）衰减系数，取1.7V—地震安全质点运动速度（cm/s）4.4起爆网络和起爆顺序使用导爆管非电起爆系统毫秒雷管微差爆破，同一级台阶的预裂炮孔最先起爆，同一级台阶的前排先爆，时差为50ms，上层预裂孔也可与下层后排主炮孔同段别起爆，辅助炮孔与对应的主炮孔同段起爆。每个药包只装一个雷管，导爆管拉到孔外按组（不多于15根）连接成块，联结块内装有两个接力非电雷管作为传爆管，再由传爆雷管引爆孔内雷管（如下图6起爆网络图）。传爆选用非电毫秒雷管，每个孔内的各层药包采用同一段别的毫秒雷管。在施工中，采用的孔内微差与孔外微差的原则是：孔外高段位，孔内低段位。连接好后，进行起爆网路检查，确认无误。4.5起爆在爆破前放出警戒，确认警戒区内安全后，立即进行放炮。如图6示:图6起爆网络图4.6放炮后检查放炮后20分钟，安全员立即进行检查，同时清除爆体附近的危石。爆破员对爆体进行检查，确认是否有哑炮，检查哑炮的方法是：剪一段露在孔外的导爆管放在手掌上吹，看是否有铝粉从管内吹出，若有，说明该炮为哑炮。处理方法为:在距离炮孔30cm的地方平行设计边坡数字为炮孔内所用雷管段别边坡预裂炮孔5557535751555133311533557533331115533111沈大旧路图8.1.3-6炮孔雷管段别布置示意图于炮孔钻孔，采用同样装药结构引爆。或者把哑炮孔口堵塞粘土用竹片掏出一部分后，往孔洞灌水，直到孔内全部吸收水分，使炸药失效，稀释后拉出段别雷管。5质量控制及检验⑴光面或预裂爆破要保证开挖面完整平顺、无危岩和坑穴。边坡面应平整且稳定无隐患，局部凹凸差不大于15cm。边坡防护封闭无变形、开裂。检验数量：沿线路纵向每100m抽样检验5处。检验方法：观察、尺量⑵路堑开挖边坡坡率不得偏陡。检验数量：沿线路纵向每50m单侧边坡施工单位抽样检验8点（上、下各4点）。检验方法：吊线尺量计算或坡度尺量。⑶路堑开挖到设计标高后，对核对路基面和边坡的水文地质和工程地质情况，当与设计不度符时，要提出变更设计。检验数量：施工、监理单位全部检验；当设计不符合时，勘察设计单位现场确认。检验方法：对照设计文件核对并详细记录。⑷路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台施工的质量要求,如表4:表4路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台施工的允许偏差、检验数量及检验方法序号检验项目允许偏差施工单位检验数量检验方法1变坡点位置±100沿线路纵向每100m单侧边坡各抽样检验水准仪或尺量2平台位置±100水准仪或尺量3平台宽度±5尺量注：变坡点按路肩以上高度计，平台位置以平台顶面标高计。6安全措施⑴爆破作业及爆破器材的运输、加工都必须严格按国家现行《爆破安全规程》（GB6722）的要求，编制爆破设计方案制定相应措施。⑵爆破器材应由装炮负责人按一次需用量提取，随用随取。放炮后的剩余材料应由专人检查核对后及时交还入库。⑶装药应符合下列规定：①装