人工挖孔桩爆破施工专项方案.doc

曲孜卡特色小镇边坡支护工程
抗滑桩人工挖孔桩爆破施工专项方案

批准：

审核：

编制：

天磊建设有限责任公司
二0一六年九月六日

一、工程概况
抗滑桩人工挖孔施工过程中遇到大量的飘石，飘石：灰白～青灰色，稍湿～饱和，颗粒以亚圆～圆形为主，磨圆度较好，颗粒级配较差，母岩成分主要为花岗岩、砂岩、石英岩等，呈中～微风化。对施工进度造成很大影响；施工难度加大。
本专项施工方案的编制在于指导、控制整个挖孔桩爆破作业的安全、约束作业人员认真执行每一个安全施工指令和作业方法， 适用于本标段桥梁人工挖孔桩爆破作业。
认真贯彻落实“安全第一、预防为主、 综合治理”的安全生产方针，以“安全为了生产、生产必须安全”为 指导，严格按照安全技术操作规程和安全规则组织施工作业。做好安全生产，保持职工队伍稳定、解决职工后顾之忧，创造良好的施工环境，保证施工生产有序进行。
二、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。
三、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1.8～2.6米，工作面位于地下2-7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。
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15～75ms)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。
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。
四、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
桩井开挖爆破的飘石多为中弱风化岩石，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；
若开挖桩径达2～3m，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Ｅ：
桩井开挖爆破采用手持式气动凿岩机，炮眼直径d=42mm，则
Ｅ＝（15～20）d，即E=50-80cm。
取E=50cm，结合工程经验数据，根据现场实际情况布置炮眼。
3、炮眼深度与循环进尺：
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：选用乳化炸药。
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1.2～1.7米，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1.4～1.9mm，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,炮眼的装药量控制在0.5kg 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：
在桩井开挖爆破中，工作面通常布置11～15个炮眼，其中掏槽眼1～5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。
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。
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，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。
五、药量计算
2.0m以上桩基，q取值减少20%～30%，取值1.5kg/ m3。
1、桩径2.0m计算:
掘进每循环所需炸药量：
　 Q=q·S·L·η=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；
　 η—炮孔利用率，一般为0.8～0.95。　　
单孔炮眼的装药量：
周边眼Q0=0.9×Q/N=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。
2、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2～2.5cm/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。
3、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。
为了进一步加强民用爆破物品的安全管理，确保爆破作业安全、顺利进行，我公司建立安爆破安全管理组织机构。
现场总指挥：
队 长：
安 全 员：
爆 破 员：
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2～2.5m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。
七、安全要求
１、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。
２、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，在孔中爆破的最小安全距离为100米。
9、孔桩爆破工作面均在地表以下，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。
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