宣曲高速公路G60连接线K3+800-k8+640段孔桩爆破设计施工方案

1、宣曲高速公路G60连接线K3+800-k8+640段孔桩爆破设计施工方案1 工程概况本合同段G60连接线起讫桩号K1+000K3+800，线路全长2.800km；沾益连接线起讫桩号K0+000K5+684.866，线路全长5.684km。沿途经曲靖市沾益县龙华街道青山村。本合同段沿线包括桥梁：865.6米/7座。涵洞共35座，其中：钢筋砼盖板涵通道3座，钢波纹管涵2座，钢筋砼盖板涵23座，钢筋砼圆管涵7座。主要工程包括：G60连接线：K1+724新龙潭大桥、K2+740主线桥；沾益连接线：K1+275.7许家山1号大桥、K1+282许家山2号大桥、K3+170西平1号中桥、K3+678.8西平

2、2号中桥、K1+020.56人行天桥（改线上跨）连接上述工程的路基工程、沾益互通各匝道的路基工程、高边坡防护及排水工程、沿线涵洞及附属的改路和改沟等工程以及本合同段范围内的其他工程部分。2设计依据2.1标准、技术规范与参考文献1、两阶段施工图设计2、爆破安全规程（国标6722-2014）3、国家现行公路工程施工技术规范4、施工现场实际勘察5、已批复的实施性施工组织设计 6、参考文献1、刘殿中、工程爆破实用手册M，北京工业；冶金工业出版社1999,592593。2、陶颂霖、凿岩爆破M，北京工业；冶金工业出版社1986,101113。2.2 设计原则优化方案设计，确保安全，特别是重点保护目标的安全

3、；确保施工进度。在保证进度和安全的前提下，严格控制消耗，降低工程成本。3 施工准备3.1技术准备（1）施工前组织有关技术、施工人员阅读和领会本工程的爆破施工设计方案，做好充分的技术交底，与建设单位做好沟通。按照爆破安全规程对爆破的要求，编制详细的施工组织设计，充分体现爆破设计意图。（2）根据现场情况和图纸会审结果，对施工方案做进一步细化和完善，形成详细的施工组织设计，报业主审批。（3）根据合同和详细的施工方案，编制详细可行的施工计划，分析主要工序的施工难点，制定切实可行的控制方法，确保按合同工期完成施工任务。 （4）依据施工图、预算定额、施工组织设计等文件，编制施工预算，制定成本控制计划。（5

4、）由技术负责人向施工人员进行全面的技术交底，讲明设计意图、操作规程、方法及标准，对所有施工人员进行岗前培训，使所有施工人员对工程做到心中有数，从而高效准确地进行施工。（6）报业主审核批准进行正式作业。3.2 临设准备（1）根据现场条件、施工需要及有关标准，及时建好办公及施工用房、临时炸药库、加油站等临时设施，各类废弃物必须运至指定地点处理。（2）施工用水、电由业主协调指定点接入，按照技术规范要求架设线路。（3）施工现场通讯设备，采用电话通讯或高频对讲通讯系统，利用手机和对讲机保持前方现场与后方调度间联系。3.3材料准备主要是爆破材料和基本消耗材料准备，建设炸药库，提前办好爆破器材购买手续，并注

5、意爆破前的天气情况，充分考虑阴雨等不利天气影响，确保爆破器材在装药施工前到位；设备备品备件、防护材料也需根据工程进度计划提前准备。3.4 机具准备本工程工期紧、工程复杂、施工难度大，爆破器材购买审批手续复杂。为争取时间，在爆破方案通过评估、评审后，立即着手进行防护材料准备等前期准备工作，一旦施工条件具备，立即进场作业，缩短工期。先进和高效率的施工机具的配备，是完成本工程的关键因素，考虑到本工程施工时间紧，工作量大，必须配备足够的专业施工机具，才能按期完成本工程的所有施工项目。四、爆破方案的选择由于开挖爆破只有一个狭小的自由面，开挖直径只有1.82.5米，工作面位于地下20-25米，井壁支护一般

6、为砼浇筑，抗震能力小，桩基开挖爆破宜采用小孔径浅眼分段微差爆破法。微差爆破桩基底面为坚硬岩石，桩孔周围有现浇砼护壁，采用毫秒爆破。即两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔(一般为1575ms)依次起爆，称为微差爆破，亦称毫秒爆破。多发一次爆破最好采用毫秒雷管。当装药量相等时其优点是：可减振1/32/3左右；前发药包为后发药包开创了临空面，从而加强了岩石的破碎效果；降低多排孔一次爆破的堆积高度，有利于挖掘作业；由于逐发或逐排依次爆破，减少了岩石夹制力，可节省炸药20%，并可增大孔距，提高每米钻孔的炸落方量。炮孔排列和起爆顺序，根据断面形状和岩性。光面爆破桩基为圆孔断面，为确保挖孔质量，采用光面爆

7、破。在桩孔底面周边适当排列一定间隔的炮孔，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个较圆顺的桩孔光滑周边。光面爆破时，应严格保持炮孔在同一平面内，炮孔间距和抵抗线之比应小于0.8。装药量控制适当，并采用合理的药包结构，根据岩面的坚硬程度计算出装药量。采用光面爆破法，即按照爆炸的深度和范围，在井底岩面上布置好孔眼，填入适量的炸药，(如有地下水，可用防水炸药，地下水较大时，可任水位上升到适当高度，利用水压力封孔；地下水小时可在每个电离板上压一袋砂土。再利用各孔眼起爆的时间差，控制爆炸的扇幅和方位，确保工程质量和施工安全。根据工程特点和周围环境，拟采用如下总体设计原则：1、由于桩基岩石夹制力特别

8、大，所以采用掏槽爆破。2、采用微差爆破和严格控制装药量，确保爆破不损坏桩基护壁和降低爆破振动。3、为防止有水时使用导爆管雷管进水而产生的拒爆，爆破雷管选用电雷管。4、采用严密的防护措施，如在爆破孔桩口用炮被覆盖，并加压砂袋，以防止爆破飞石飞出地面，将爆破飞石及噪音等危害的强度控制在安全范围内。5、加强警戒，非作业人员禁止进入爆破作业区，放炮前应在设计要求的安全距离处设立警戒线。五、钻爆设计桩井开挖爆破参数，应根据桩井开挖直径大小、所爆破岩石性质和分化程度、裂隙发育情况及所用炸药性能而变化。1、单位用药量系数桩井开挖爆破的岩石多为强风化岩和中风化岩，开挖直径通常只有1-2m，周边约束力大，根据几

9、个工程归纳类比，在桩井直径为1-2m的情况下，单位用药量系数（q）为：岩石强风化或坚固系数f=24时，q=8001200g/m³；岩石强-中风化或坚固系数f=46时，q=12001600g/m³；岩石中风化或坚固系数f=67时，q=16002000g/m³；若开挖直径达23m，则在同样岩石条件下，单位用药量系数q值可减小20%30%。2、确定周边眼间距：桩井开挖爆破采用手持式气动凿岩机，炮眼直径d=33-42mm，则（1520）d，即E=50-80cm。取E=50cm，结合工程经验数据，可得：1.8米桩基周边眼个数为11个；2.0米桩基周边眼个数为13个，2.2米

10、桩基周边眼个数为15个，2.5米周边眼个数为17个。3、炮眼深度与循环进尺：在小直径桩井开挖爆破中，岩石夹制力大，炮眼利用率低，一般炮眼深度L取开挖桩直径的0.70.8倍，即L=（0.70.8）D，其中掏槽眼可超深1020cm。据此可得：周边眼钻孔深度为：1.8米桩基L=1.2米；2.0米桩基L=1.4米；2.2米桩基L=1.5米；2.5米桩基L=1.7米。桩井开挖爆破炮眼利用率一般可达0.80.95，则循环进尺L=（0.850.95）L。4、炸药及雷管的选择：炸药：乳化炸药雷管：采用毫秒雷管。5、炮眼装药及装药结构布置：通常按装药量体积公式，先求出每循环进尺所需用药量Q，即Q=q·

11、S·L·,在按工作面炮眼数N分配调整，一般情况下掏槽孔装药量q1多装20%25%，即q1=（1.201.25）Q/N，周边孔装药q0少装5%10%，即q0=（0.90.95）Q/N。周边眼：松动爆破采用浅孔，钻孔设计深度1.21.7米，爆破要求低猛度炸药。方法原装药管(=32mm,L=150mm,q=150克)密度大,管径粗,不适合松动爆破。施工时,用人工将其改装成直径为=22mm,长L=150mm,重75克的小药码,间隔地绑扎在传爆线上,炮口用炮泥填塞。掏槽眼:采用楔型掏槽，钻孔深度为1.41.9mm，装药量仍采用32mm直径的大药管,但在药量上进行控制,在一般情况下,炮

12、眼的装药量控制在0.5kg 以内为宜。起爆过程中采用电雷管起爆。禁止使用导爆索火雷管起爆。6、炮眼布置：在桩井开挖爆破中，工作面通常布置1115个炮眼，其中掏槽眼15个，垂直布置于桩井开挖中心，而周边眼则沿离井壁约10-50cm处均匀分布，为不损伤砼护壁，周边眼也多用垂直孔。挖孔桩进入微风化层以后，拟采用预留松动爆破法施工。2.5m桩径的孔桩周边眼采用15个孔，2.2m桩径的孔桩周边眼采用13个孔，2.0m桩径的孔桩周边眼采用13个孔，1.8m桩径的孔桩周边眼采用11个孔，见布眼图。装药时首先用风管将炮眼里残碴冲洗干净，然后用木制式或竹制工具将装有雷管的药码轻轻送至炮眼底后，炮口用炮泥填好。光

13、爆眼采用并联法连接。在爆破中如果遇有瞎炮，应用木制或竹制工具将填塞物、雷管、药码小心掏出，再用低压水浸泡或用压缩空气和水的混合物把炸药冲出来后，再重新装药起爆。炮孔布置图 7、爆破器材与起爆网络桩井开挖爆破工作面如有裂隙水或渗水，最好选用防水强的炸药，岩石乳化炸药抗水性强，药卷成型，易于切割分裂且威力适中，如使用2号岩石铵锑炸药，则必须进行防水处理。桩井开挖爆破应采用电雷管网络或非电导爆管雷管起爆网络，严禁使用导火索、火雷管起爆网络。电爆网络的接头一定要绝缘良好，尽可能离开泥水表面，连接塑料导爆管网络时要注意导爆管内不得进水或泥浆杂物。为提高爆破效果，保护砼护壁的稳定性，桩井开挖爆破宜用孔间微

14、差间隔起爆，如开挖直径达23m，应采用孔内分层微差起爆技术，周边眼与挖槽眼起爆时差应小于100ms。六、药量计算 单位炸药量，1.8m以上桩基，q取值1.8kg/m3。2.0m以上桩基，q取值减少20%30%，取值1.5kg/ m3。1、桩径1.8m计算:掘进每循环所需炸药量： Q=q·S·L·=1.8×2.54×1.00×0.8=3.66kg； Q掘进每循环所需炸药量，kg；q炸药单耗，kg/m3；S掘进断面积，m2；L平均炮眼深度，m;炮孔利用率，一般为0.80.95。单孔炮眼的装药量：周边眼Q0=0.9×Q/N=0.9

15、×3.66/12=0.27kg掏槽眼Q1=1.2×Q/N=1.2×3.66/12=0.37kg N炮眼数量，12个，（周边眼11个，掏槽孔1个）；Q0周边眼炮眼的装药量，kg； Q1掏槽眼装药量，kg。2、桩径2.0m计算:掘进每循环所需炸药量： Q=q·S·L·=1.5×3.14×1.2×0.8=4.52kg； Q掘进每循环所需炸药量，kg；q炸药单耗，kg/m3；S掘进断面积，m2；L平均炮眼深度，m； 炮孔利用率，一般为0.80.95。单孔炮眼的装药量：周边眼Q0=0.9×Q/N

16、=0.9×4.52/15=0.27kg；掏槽眼Q1=1.2×Q/N=1.2×4.52/15=0.36kg；N炮眼数量，15个，（周边眼13个，掏槽孔2个）；Q0周边眼装药量，kg； Q1掏槽眼装药量，kg。3、桩径2.2m计算:掘进每循环所需炸药量： Q=q·S·L·=1.5×3.78×1.4×0.8=6.35kg Q掘进每循环所需炸药量，kg；q炸药单耗，kg/m3；S掘进断面积，m2；L平均炮眼深度，m； 炮孔利用率，一般为0.80.95。单孔炮眼的装药量：周边眼Q0=0.9×Q/N=0.9

17、×6.35/18=0.32kg掏槽眼Q1=1.2×Q/N=1.2×6.35/18=0.42kg N炮眼数量，18个，（周边眼15个，掏槽孔3个）；Q0周边眼装药量，kg； Q1掏槽眼装药量，kg4、桩径2.5m计算:掘进每循环所需炸药量： Q=q·S·L·=1.5×4.90×1.7×0.8=10.00kg Q掘进每循环所需炸药量，kg；q炸药单耗，kg/m3；S掘进断面积，m2；L平均炮眼深度，m； 炮孔利用率，一般为0.80.95。单孔炮眼的装药量：周边眼Q0=0.9×Q/N=0.9

18、×10.00/22=0.41kg掏槽眼Q1=1.2×Q/N=1.2×10.00/22=0.50kg N炮眼数量，22个，（周边眼17个，掏槽孔5个）； Q0周边眼装药量，kg；Q1掏槽眼装药量，kg。5、安全距离检算 采用如下公式计算:R=（K/V）1/a×Q1/3 （1）式中：K 爆破振动安全允许距离，单位为米（m）；Q  炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为千克（kg）；V 保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒（cm/s）,本工程周围房屋为砖房结构,V值取22.5cm

19、/s；K、a  与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，k=200,a=1.7。R=（200/2）1/1.7*91/3=31m居民房屋到墩台的距离小于31m的挖孔桩应控制钻孔深度控制装药量。 6、现场管理桩井开挖爆破工作面多，作业人员繁杂，所以工地现场必须有严格的施工组织和管理，工地要设立现场指挥部，专职爆破技术人员，爆破器材管理人员。现场总指挥全面负责工地施工组织。人员调度和爆破时间的安排，爆破技术人员负责爆破施工技术并监督安全和质量，如发现隐患，有权立即停止爆破作业工作并及时组织人员进行排除，爆破器材管理员要严格爆破器材发放和回收手续，做到定井定量

20、，安全员协调爆破技术员具体检查、监督爆破作业安全，布置并检查爆破禁戒，起爆工作由爆破员专人进行，即负责炮眼验收、装药、连线和起爆。凡从事爆破作业的人员均要经过公安部门培训合格，取得合格证且从事爆破作业经历在一年以上，并持证上岗。七、注意事项1、爆破振动爆破振动对本井和临近桩井支护可能产生影响，桩井临时支护的抗震能力随其构筑材料、支护厚度、施工质量、养护时间、围岩条件和桩井的不同而变化很大，目前尚无借鉴的标准，在桩井开挖直径为22.5m时，护壁砼为速凝混凝土，养护12小时的情况下，一般不会震坏井壁，但是以防万一，临爆前与爆破井相邻或距离在31m内的其他桩井中的作用人员必须全部撤离到地面，爆破清渣

21、前必须仔细检查砼护壁情况，一旦发现井壁变形或坍塌，要首先排除险情，加固支护。2、爆破飞石桩井开挖爆破工作一般位于地表下，为防止爆破飞石冲到地表，临爆井井口应采用竹跳板或竹片编席覆盖。3、炮烟放炮后，施工人员下井前，应事先测定孔底有无毒气，如有毒气，应迅速排除。为排除桩井开挖爆破炮烟，必须进行强制性通风排烟，机械通风方式有2种，鼓风机井口压入式通风和空压机高压风管井底通风，通风排烟时间应不小于20min。4、提运桩井开挖中的提升设备为简易式手动卷扬，卷扬缆绳抗拉能力应该大于拟提重量的5倍，施工中要常检查，一旦发现磨损、断股等问题，要及时更换。提放物料和器械时一定要注意挂钩是否牢靠，物料、渣岩装载

22、高度不得超过吊桶高度、钎杆和凿岩机要分开捆绑结实、雷管和炸药必须分次用塑料桶吊放，吊放时卷扬手不得撤手让物料器具凭重力自由下落。八、安全要求、火工品的运输必须专车运输，车上不许装载其它物品，应由专职人员押送，在运行中必须按照公安机关提供的路线行驶。、火工品领取于炸药库，按指定路线运至施工现场，在运输与存放过程中炸药与雷管必须分开，不许混合运输或存放。3、严格按照设计孔位钻孔，孔深、方向必须符合设计要求，不合格的炮孔要重新打。钻孔时，钻工不得脱离凿岩机，防止断钎伤人，风管不能缠绕和打结，不得用折弯风管的方法制止通气，开钻固定孔位以后，掌钎人员应立即退出，钻机操作者方可由慢至快全速钻进，打完炮孔后

23、应进行深度检查，装药前应用有压气吹洗炮孔。4、在施工中如有剩余火工品，必须及时退回，实行回收签字制度。5、必须严格执行火工品的发放制度，由技术部门提出每个孔的装药数量，按物资消耗定额发放，建立健全火工品发放台帐和火工品的严格检查制度。现场爆破器材应该分明别类，分别用木箱盛装，专人上锁保管，严禁混装。使用、运输时应轻拿轻放，严禁碰撞；雷管在连母线前应短接，避免接触带电体。6、火工品贮存地必须配备足够的泡沫灭火器及防火砂。7、操作人员必须按钻爆设计所规定的装药量进行装药起爆，严禁超量装药。8、爆破时，必须做好警戒防护工作，规范要求，在深孔中爆破的最小安全距离为50米。 9、孔桩爆破工作面均在地表以

24、下10m以外，在爆破孔桩口用竹跳板或竹片编席覆盖，并加压砂袋，以防止爆破飞石飞出地面。确保爆破过程中的安全。10、孔桩入岩爆破在装药时，应特别注意防漏电，在装药前孔桩内所有的电器设备应提升至地面。在装药时，雷管的脚线应短接，连接爆破母线时应保证接头良好的绝缘性，严禁拖地接触泥水，雷雨天气应停止爆破作业。 11、 在孔桩爆破作业完成、清除孔桩内炮烟后，检查人员应下到工作面检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。另外在清渣时发现瞎炮，应及时报告项目部安排专业人员处理，禁止非专业人员私下处理。 九 爆破施工组织1、 爆破施工工艺流程爆破施工工艺流程如图所示。 效果检查、进入下工序装药、堵塞连接起爆网

25、络起 爆工作面检查、排险警戒安全检查网络制备炮泥条人员机具撤离撤除警戒合格警戒设置清、吹钻孔施工机具、材料准备测量放线、布孔钻 孔图7 爆破施工工艺流程图2、爆破施工方法（1）爆破危害防护根据爆破技术设计，需要控制爆破振动和飞石。为了保证爆破飞石和振动，应采用逐步推进的爆破开挖顺序，改变最小抵抗线的方向，控制飞石的目的，并且爆区表面进行覆盖防护。正式爆破前首先在比较安全的部分进行试爆作业，验证爆破方案的可行性并取得相关参数，以达到对方案进行优化调整的目的。（2）布孔和钻孔待表层清挖完成后，根据不同部位的爆破设计，进行测量定位放线。布孔由爆破工程师和测量技术人员进行。布孔的原则是：按照爆破设计参

26、数正确标注每个孔的孔深、倾角及方向。孔位要避免布置节理发育或岩性变化大的地方。出现此种情况，可根据现场实际情况微调孔位，调整时要注意抵抗线、排距和孔距之间的关系。当地形复杂时，要注意抵抗线的变化，特别是防止因抵抗线过小而出现飞石事故。（3）炸药搬运及装药炸药搬运除了要遵照爆破安全规程对搬运过程的有关规定外，还要注意以下几点：搬运时要做到专人指挥，专人清点不同品种的炸药，做到按品种、数量运到炮孔周围。搬运炸药要做到轻拿轻放。汽车搬运炸药时，要有专人指挥车辆的移动，车辆移动前要鸣号示警，然后才能移动。人工搬运时，防止跌倒或扭伤。炸药搬运以后，要根据爆破设计核对爆区总药量，如有差错，及时采取措施。爆

27、区装药量核对无误，应在装药开始前先核对孔深、再核对每孔的炸药品种、数量、雷管段别，然后清理孔口附近的浮渣、石块，做好装药准备，装药时炸药应避免与岩渣接触，保持装药顺畅。（4）填塞和联网根据技术设计采用耦合装药，装药量严格按设计要求执行。装药量控制及填塞长度、密实度由专人负责，填塞长度满足设计要求，若孔口上部岩石破碎，可适当增加填塞长度。填塞时要防止导爆管被砸断、砸破，填塞的长度应按设计要求，不得用石头、木桩堵塞炮孔或代替充填物，以防飞石事故。填塞完毕后进行联网，导爆管等要留有一定富余长度，防止因炸药下沉拉断网路。整个网路连接完毕，应由爆破技术负责人、现场爆破工程师对网路进行最后检查。装药与网路

28、联接应在无关人员撤离爆区以后进行，要禁止非爆破员进入爆破区段。3、 爆破施工警戒（1）爆破时，爆破警戒半径取200m。装药时应在警戒区边界设置明显标志并派出岗哨。爆破警戒范围由设计确定。在危险区边界，应设有明显标志，并派出岗哨。（2）警戒点位置、数量根据现场实际情况确定。执行警戒任务的人员，应按指令到达地点并坚守工作岗位。（3）起爆前先发出预警信号，在爆破警戒范围内开始清场工作。起爆信号应在确认人员、设备等全部撤离爆破警戒区，所有警戒人员到位，具备安全起爆条件时发出，起爆信号发出后，准许负责起爆的人员起爆。（4）严禁警戒人员站在高压线下方或其他危险地带。警戒人员每组一个对讲机和一面红旗并每人一个口笛作为音响