人工挖孔桩爆破专项方案汇总

新建铁路沪昆客运专线长沙至昆明段引入贵阳枢纽工程圣泉公路立交特大桥人工挖孔桩爆破施工专项方案中铁八局集团长昆客专引入铁路工程指挥部第三分部二〇一三年四月目录一、工程概况 1二、编制依据 2三、危险源辨识及监控 2四、爆破方案的选择 3五、钻爆设计 4六、注意事项 10七、安全要求 11人工挖孔桩爆破施工专项方案一、工程概况圣泉公路立交特大桥全长1081.91m，跨度设置为：2*24+（32+48+32）连续梁+8*32+2*24+4*32+（68+128+68）m连续梁+6*32m，其中（68+128+68）m连续梁跨中坝路和西二环，（32+48+32）m连续梁跨贵广线。线间距4.6米，位于直曲线上，梁部按平分中矢布置。本桥共29个墩台，最高墩为21#墩，墩高51m，并位于中坝路高边坡上施工难度较大。本桥有1#～27#共27个墩，0#和28#两个桥台，挖孔桩孔径有1.25m、1.5m和2.0m三种。1、工程地质本桥地层岩性多为白云岩，可溶岩主要有三叠系中统贵阳组（T2gy）浅灰、灰白色夹粉红色薄至厚层状白云岩、白云质灰岩、泥质白云岩。部分还有泥页岩与灰岩。在施工中随时做好测验，以便于时时掌握施工中的岩性特征并加以做好预备方案。桥址地层层序自上而下依次为：（1）红粘土：黄~褐黄、棕红~紫红、灰绿色，硬塑状，质纯，黏性强，局部日晒开裂，厚0~4.3m，极限侧阻力标准值为55kpa，广泛分布于测区低洼地带。（2）白云质灰岩夹砂岩、白云岩、泥岩：灰、浅灰、灰红、肉红色，粉晶、细晶结构，中厚层状，岩体破碎，砂岩为中细粒结构，钙泥质胶结，岩芯一般较完整，岩溶。2、地形条件本桥地形起伏变化大，海拔高差最大达60m，岩溶比较发育。二、编制依据1、《爆破安全规程》（国标6722-2003）2、国家现行高速铁路工程施工技术规范3、施工现场实际勘察4、已批复的《实施性施工组织设计》5、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1999,592～593。[2]、陶颂霖、凿岩爆破[M]，北京工业；冶金工业出版社1986,101～113。三、危险源辨识及监控1、爆破用火工品管理2、挖孔作业锁口、护壁材料质量及施做质量3、爆破施工用药量控制及其对护壁的震动控制4、孔外防排水措施因素5、孔内通风及空气流通控制6、锁口盖板及防落物措施7、吊装材料性能及施工程序8、安全用电因素针对以上危险源存在较大可能的因素，发挥项目质量、安全保证体系效能，从材料进场质量控制、机械使用进场验收、操作规程、施工程序等方面入手，严格遵循各项制度及办法，以安全部、质检部为主责部门，执行安全、质量保证体系中各项检查制度及《火工品管理制度》等相关措施。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1.4～2.2米，工作面位于地下二到二十几米，井壁支护一般为砼浇筑，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。（1）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15一75ms)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1/3～2/3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进行设计。（2）光面爆破桩基为圆孔断面，为确保挖孔质量，采用光面爆破。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；地下水较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。单位用药量系数[1]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1.4～2.1m，周边约束力大，根据几个工程归纳类比，在桩井直径为1.4～2.1m的情况下，单位用药量系数（q）为岩石强风化或坚固系数f=2～4时，q=800～1200g/m³；岩石强-中风化或坚固系数f=4～6时，q=1200～1600g/m³；岩石中风化或坚固系数f=6～7时，q=1600～2000g/m³；2、确定周边眼间距Ｅ：桩井开挖爆破采用手持式气动凿岩机，炮眼直径d=33～42mm，则Ｅ＝（15～20）d，即E=50～80cm。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0.7～0.8倍，即L=（0.7～0.8）D，其中掏槽眼可超深10～20cm。桩井开挖爆破炮眼利用率η一般可达0.8～0.95，则循环进尺L’=（0.85～0.95）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·S·L·η,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=（1.20～1.25）Q/N，周边孔装药q0少装5%～10%，即q0=（0.9～0.95）Q/N。①周边眼：松动爆破采用浅孔，钻孔设计深度800mm，爆破要求低猛度炸药。方法原装药管(Φ=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Φ=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。②掏槽眼:采用楔型掏槽，钻孔深度为1000mm，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,炮眼的装药量控制在0.3kg以内为宜。③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、炮眼布置在小直径桩井开挖爆破中，工作面通常布置5～16个炮眼，其中掏槽眼1～2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，炮眼布置附后。２.0m桩径的孔桩周边眼采用9个孔，1.5m桩径的孔桩周边眼采用8个孔，1.25m桩径的孔桩周边眼采用7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。炮泥长度大于40cm。光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。D=2.0mD=1.5mD=1.25m7、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，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。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。【2】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差间隔起爆，如开挖直径达2～3m，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。起爆网络图见下图：8、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，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。六、注意事项1、爆破地震爆破地震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1.4～2.1m时，护壁砼为速凝混凝土，养护12小时的情况下，同段起爆的最大装药量不大于400g，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21m2、孔内装药量不得超过炮眼深度的1/3。3、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。4、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。5、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，吊放是卷扬手不得撤手让物料器具凭重力自由下落。七、安全要求1、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。2、在爆破孔桩口