石方施工专项方案

崂山路建设工程一标段 石方施工 专 项 方 案 编制人 审核人 批准人 中建筑港集团有限公司 崂山路建设工程项目部 2012 7 14 一 工程简介 崂山路建设工程一标段全长 3 4Km 包含路基 污水 雨水 中水 给水 护坡 电力管沟和景观等 根据崂山路地质报告及现 场勘察 其中管道 护坡和电力管沟开挖等均涉及石方施工 二 编制依据及编制原则 2 1 编制依据 土方与爆破工程施工及验收规范 施工作业安全规程 爆破安全规程 崂山路建设工程施工图纸 崂山路建设工程一标段工程量清单 崂山路建设工程地质勘察报告 2 2 编制原则 2 2 1 确保工程安全的原则 根据工程地质 水文地质及周边环境的特点 使用可靠成熟的工法 和技术 做好信息化施工 确保工程安全 2 2 2 确保工期实现的原则 优化施工组织 合理安排标段内管线的施工顺序 加强工序衔接 合理安排基槽开挖 垫层施工 管道安装 管道回填 基槽回填等 工序 及时进行边坡保护 采取操作性强的技术措施 确保关键工 期的实现 2 2 3 确保工程质量的原则 确立对质量终身负责的观念 完善质保体系 严格过程控制 精益 求精 确保优质工程 2 2 4 勇于技术创新的原则 在做好各项技术工作的基础上 及时总结提高 加大科研投入 研 究 推广新技术 勇于创新 三 工程地质 气象水文概况 3 1 气象水文 青岛市地处暖温带季风性气候区域 属温带季风气候 本地区历年 最高气温 37 5 最低气温 16 4 历年平均气温 12 2 近 50 年 平均降水量 679 44mm 降水集中在 6 9 月份 占全年降水量的 70 76 青岛地区季节性冻土标准冻结深度不大于 50cm 3 2 工程地质 根据地勘报告 工程地段地层根据岩性 成因时代及工程特性 自 上而下分为四层 第 层 杂填土 素填土 干 稍湿 稍密 中密 可塑 成分以粘性土 砂土 砂及块石为主 回填固结时间为 5 10 年 层厚 0 6m 5 4m 平均厚度 2 28m 第 层 粉质粘土 棕褐色 黄褐色 可塑 含大量姜石 姜石直径约 5 12cm 含有铁 质浸染 干强度与韧性中等 较高 无摇震反应 局部含沙较多 层 厚 0 3 5 6m 平均 2 47m 第 层 强风化花岗岩 黄褐色 浅肉红色 风化强烈 裂隙发育 原岩结构与构造已基本 破坏 在场地范围内分布广泛 最大揭露厚度 4 5m 第 层 中风化花岗岩 肉红色 粗粒花岗岩结构 块状结构 节理发育 在场地范围内均 有分布 层厚 0 3 5 8m 平均 2 51m 四 爆破方法 本工程爆破最重要的就是安全问题 项目范围内包含燃气 供 水 电力 通讯等原有管线 一旦破坏会引起严重后果 所以爆破 时必须加强对以上管线的监控和保护 本工程周边建筑物较多 沿线小区密布 道路两侧人流密集 车辆 交通流量大 且本工程道路是通往崂山等风景旅游区的主要道路 无法进行封闭施工 在保证道路畅通的情况下 为保证施工安全 我方总体爆破施工方案如下 三水及中水施工 自松岭路至山水名园小区 沿线 2 1 公里的 电力管沟紧靠小区 且有多条交叉路口 自山水名园小区至翡翠花 园小区 沿线 1 3 公里的电力管沟紧靠现行道路 石老人观光园风 景旅游区及多处小区及交叉道路 为保证安全 拟采用静态爆破方 式施工 A C E 段护坡 该段施工范围处于石老人观光园内 沿线有 生活小区两处 大唐渔宴酒店 1 处 韩国人寺庙 1 处 且护坡紧靠 现行道路 爆破安全距离不足 为保证施工安全 拟采用静态爆破 方式施工 B D 段挡墙护坡 两处护坡施工范围均位于道路的南侧 鉴于 该段施工临空面主要面向大海方向 我方根据现场地质情况拟采取 小炮控制爆破 静态爆破相结合的方式进行施工 位于边坡坡面垂 直 5m 范围内的石方 拟采用静态爆破施工 其余范围内石方 拟采 用小炮控制爆破施工 具体施工段落及爆破方式见下表 序号施工段落拟采用爆破方式备注 1 K1 000 K1 300 南侧三水及中水 静态爆破 附近有公交车站 悦海豪庭小 区 高尔夫球场 紧靠现有道 路 2 K1 300 K1 600 南侧三水及中水 静态爆破 附近有公交车站 高尔夫球场 紧靠现有道路 3 K1 600 K3 040 两侧三水及中水 静态爆破 附近有公交车站 山水名园小 区 高尔夫球场 大唐渔宴 石老人观光园 熊牧场 良业 海鲜酒店 紧靠现有道路 4 K3 040 K3 400 两侧三水及中水 静态爆破 附近有公交车站 翡翠花园小 区 石老人观光园 熊牧场 良业海鲜酒店 紧靠现有道路 5 A C E 段护坡静态爆破 附近有公交车站 山水名园小 区 高尔夫球场 大唐渔 宴 石老人观光园 熊牧场 良业海鲜酒店 紧靠现有道路 6 B D 段护坡 静态爆破 小炮控 制爆破 附近有公交车站 山水名园小 区 高尔夫球场 大唐渔 宴 石老人观光园 熊牧场 良业海鲜酒店 紧靠现有道路 根据崂山路工程招标文件 为保证建筑物附近石方施工安全 我方将采用液压锤破碎 小炮控制爆破或静态爆破的方法进行石方 破除 具体采用的爆破方式根据现场情况确定 1 小炮控制爆破 该爆破方式可以减小震动 控制飞石 临空面均设置在背向民 房的方向 同时加用柔性炮被覆盖 弱化爆破飞石的影响 爆破参 数及单孔装药结构布置 1 孔网参数 间距 a 0 5m 排距 b 0 6m 孔深 0 5 0 8m 孔 径 42mm 单孔装药量 q 0 3kg 在要保护的建筑物周边沿开挖线 设置一排密孔 间距是上述正常孔距的 1 6 密孔内不放置炸药 在密孔内侧排距 b 0 2m 设置一排减震孔 再往里侧排距 b 0 35m 设置一排减震孔 从而有效的减少爆破给周边建筑物的破坏 起到 保护的作用 2 根据规程和现场施工条件 确定炸药单耗在 0 28 0 36kg m3 3 爆破材料 选用岩石炸药和乳化炸药 8 号电雷管 导爆管 炸药 初步选取乳化炸药和甘油炸药 根据钻孔情况及孔内 含水量大小进行调整 如孔内无水或较少水 在装药前吹孔后可使 用甘油炸药或下部 2m 采用乳化炸药 上部采用甘油炸药 线密度 4 5Kg m 单孔装药量可按照体积公式计算 Q q a w L 式中 w 最小抵抗线 m 一般为正常深孔爆破最小抵抗线 的 0 6 0 8 可取w 10 20 d d 孔径 m a 孔距 m L 孔深 m q 单位体积装药量 q 0 15 0 25kg m3 硬岩取大值 软岩取小值 雷管 爆破孔内雷管采用非毫秒雷管 为了保证安全 孔内 各段非电毫秒雷管限制在 15 段以内 逐排微差起爆的网络 微差时 间取 t 50 100ms 这样既可以减小一次起爆药量达到降震的目 的 同时 每一排先爆孔又能为后排空提供较理想的临空面 避免 群炮作用引起上冲 爆破网路 电雷管串联起爆网路 电雷管 导爆管 2 3 段 毫秒管组成孔外微差爆破网路 以对路基或沟槽范围实施控制爆破 炮孔布置 炮孔采用 46mm 直径 采用潜孔钻垂直成孔 布 孔孔距 0 5m 排距 0 6m 采用矩形方格布孔 钻孔深度 0 5 0 8m 爆破防护 在主爆孔孔底均加设直径 60mm 长 30mm 的柔性 垫层 垫层材料采用竹筒或 PVC 管材制作 这样可以避免炸轰波直 接冲击岩体 降低峰值压力 从而达到降震的目的 2 静态爆破 标段内许多居民生活区 学校 商铺 石方施工时道路不采取 封闭施工 如采用普通爆破 将会对人员及车辆安全造成威胁 故 在进行石方施工时考虑采用静态爆破 静态爆破的特性及施工程序 如下 2 1 静态爆破的原理 静态爆破剂属于非燃 非爆 无毒物品 是一种含有铝 镁 钙 铁 氧 硅 磷 钛等元素的无机盐粉末状破碎剂 用适量水 调成流动浆体 直接装入炮孔中 经水化后 产生巨大膨胀压力 可达 30 50MPa 并施加给孔壁 当压力在孔壁上引起的拉应力 大于岩石 抗拉强度为 4 10MPa 的抗拉强度时 岩石即被破碎解 体 2 2 静态爆破的特点 2 2 1 高效率 高效益 1 操作简单 安全 工期短 成本低 不需专业工种 2 易管理 可按普通货物托运 储存 保管 2 2 2 符合环保 安全要求 静态爆破在破碎过程中无震动 飞石 噪声 无毒 无污染 静态爆破剂不属于危险品 无公害 2 2 3 速度快 力量大 一般装药后 0 5h 左右即可出现裂缝 其力量可达 30 50MPa 2 3 施工程序 爆破前应对岩石性质 节理 走向和地下水情况 熟悉被保护 的对象 设计时 应根据爆破对象的实际情况 材料种类 配筋情 况 岩石性状 破碎或切割的块度等 确定所需钻孔参数 钻孔分 布和爆破程序 其顺序一般为 爆破结构调查 爆破设计 钻孔 选择破碎剂 充填灌注 二次破碎 清理破碎体 首先确定气温 药剂温度 拌合水温度 岩石温度 容器温度 是否与要求相符合 检查药剂包装是否破损 操作前务必确定已准 备好以下材料物品 药剂 洁净拌和水 盛水桶 拌和盆和水瓢 捅棍 水平灌装 防护眼镜 橡胶手套 备用洁净水和毛巾 1 设计布眼 布眼前首先要确定至少有一个以上临空面 钻孔方向尽可能做 到与临空面平行 横向分布孔距 30cm 纵向间距 30cm 布置成平排 炮孔 排距以 30cm 左右为宜 必须采取逐排作业 不得多排同时作 业 钻眼深根据现场石方状态而定 一般以 1 2 2M 为宜 2 钻孔 钻孔的直径与破碎效果有直接关系 钻孔过小 不利于药剂充 分发挥效力 钻孔太大 易冲孔 根据以往经验本工程拟采用直径 为 42mm 钻孔 钻空内的余水和余渣应用高压风吹洗干净 孔口旁应 干净无土石渣 3 药剂搅拌 在使用前 将粉末状药剂与水混合在一起充分搅拌 对于从 上往下钻的垂直孔 水与药剂的重量之比一般为 0 34 比 1 对于水 平孔 斜孔以及从下往上钻的垂直孔 水与药剂的重量之比一般为 0 28 比 1 一般情况下 水的温度应该与气候温度一致 反应效果 不理想 通常都与气候温度有关 如果气候温度低于 0 建议在 混合前对水进行加热至 15 20 注意 第一 操作时应将药剂慢慢倒入已经配兑好的水中 而不是将水慢慢倒入药剂中 第二 在倒入时应不停地搅拌 直至 药剂与水的混合物变成流质糊状或胶泥状 第三 倒入和搅拌的速 度要快 从药剂加入水中至灌入钻孔结束的时间应控制在 5 10 分钟 以内 否则易冲孔 4 装药 在装药前应该保证钻孔孔内和孔旁洁净 余水和余渣应用高压 风吹洗干净 每次装填药剂 都要观察确定岩石 药剂以及拌和水 的温度是不是符合要求 对于垂直孔 直接将混合物倒入孔中 使 混合物体填充密实 对于水平孔和斜孔 灌入孔中的混合物 水和 药剂的比例应该为 0 28 比 1 呈胶泥状 使用一根与孔径大小一致 的钢管 将钢管按直径分成两半 将胶泥状混合物倒入钢管的一半 中 再将另一半与之合上 将合上的钢管插入孔中 直至反应结束 插放的角度应该与开采对象破裂方向一致 钢管可重复多次使用 操作人员的协调配合很重要 应采用多分灌装小组的方式 每 小组由主副两名灌装手组成 取药搅拌时 主灌装手负责取药份量 和搅拌 副灌装手负责药剂在搅拌过程中加水 灌装时 主灌装手 负责灌装进孔 副灌装手负责确保药剂捣实 完成后用旧麻袋覆盖 孔口 各小组采用 同步操作 少拌勤装 的方式操作 即 每组 施工工人在每次操作循环过程中负责装孔的孔数不能过多 每次拌 药量不能超过实际能够完成的工作量 各灌装小组在取药 加水 拌和 灌装过程中应基本保持同步 可以让每个孔内药剂的最大膨 胀力度基本保持同期出现 有利于混凝土和岩石的破碎 注意 灌装过程中 已经开始发生化学反应的药剂 表现开始 冒气和温度快速上升 不允许装入孔内 从药剂加入拌合水到灌装 结束 这个过程的时间不能超过五分钟 5 药剂反映时间的控制 药剂反应的快慢与温度有直接的关系 温度越高 反应时间越 快 反之则慢 实际操作中 控制药剂反应时间太快的方法有两种 一种是在拌合水中加入抑制剂 另一种方法是严格控制拌和水 药 剂和开采对象的温度 夏季气温较高 破碎前应对被破碎物遮挡 药剂存放低温处 避免曝晒 6 炮锤式挖掘机破碎 一次静态爆破完成后 爆破产生的一些相对较大的石块 采用 炮锤式挖掘机破碎到合适的大小 然后用挖掘机和自卸汽车配合 装运石方到指定地点 五 安全措施和注意事项 本工程爆破最重要的就是安全问题 项目范围内包含燃气 供 水 电力 通讯等原有管线 一旦破坏会引起严重后果 所以爆破 时必须加强对以上管线的监控和保护 项目部将按照国家及有关行 业规定 并根据现场实际情况 采取以下安全保证措施 1 无关人员不得进入施工现场 2 必须戴好安全帽 防护眼镜 穿好劳保工作服 工作鞋和橡胶 手套 施工人员未戴好劳保用品属安全违章 发生冲孔是正常现象 也是不可预见和不可完全控制的现象 冲孔产生的原因较多 大致 有以下几种 操作人员操作不当 操作时间太长 温度控制不当 布孔设计不当 孔距及低抗线过大 钻头选不当 钻孔直径过大 孔壁光滑等 3 在药剂灌入钻孔到岩石开裂前 不可将面部直接面对已装药的 钻孔 药剂灌装完成后 盖上麻袋或棕垫 远离装灌点 观察裂隙 发展情况时应更加小心 此外施工现场应专门准备好清水和毛巾 冲孔时入药剂溅入眼内和皮