人工挖孔桩爆破综合标准施工专业方案.doc

人工挖孔桩爆破施工专题方案

兴华建设集团
河池学院西区教学楼项目部
二0一二年二月五日

人工挖孔桩爆破施工专题方案
一、工程概况
我项目部承建广西河池学院西区教学楼,在广西宜州市市内，地下室一屋，框架9层，高度37.35m，共设计Ф1.0m；Ф1.2m；Ф1.4桩基共55根，总建筑面积20930㎡，工程地质为黄土覆盖基岩区，地形起较小，面层关键为红粘土，土层中局部夹灰岩孤石，持力层土质为中风化石灰岩。
二、编制依据
1、《建设工程安全生产管理条例》
2、《爆破安全规程》（国家标准6722-）
3、施工现场实际勘察
5、《施工组织设计》
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、护壁材料质量及施工质量
3、爆破施工用药量控制及其对护壁震动控制
4、孔外防排水方法原因
5、孔内通风及空气流通控制
6、锁口盖板及防落物方法
7、吊装材料性能及施工程序
8、安全用电原因
针对以上危险源存在较大可能原因，发挥项目质量、安全确保体系效能，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，严格遵照各项制度及措施，以安全部、质检部为主责部门，实施安全、质量确保体系中各项检验制度及《火工品管理制度》等相关方法。
四、爆破方案选择
因为开挖爆破只有一个狭小自由面，开挖直径只有1～2米，工作面在地下三至十几米，井壁支护为C20砼浇筑，抗震能力小，
桩基开挖爆破宜采取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，采取毫秒爆破。即两相邻药包或前后排药包以毫秒时间间隔(通常为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取毫秒雷管。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，从而加强了岩石破碎效果;降低多排孔一次爆破堆积高度，有利于挖掘作业;因为逐发或逐排依次爆破，降低了岩石夹制力，可节省炸药20%，并可增大孔距，提升每米钻孔炸落方量。炮孔排列和起爆次序，依据断面形状和岩性。
光面爆破
桩基为圆孔断面，为确保挖孔质量，采取光面爆破。在桩孔底面周围合适排列一定间隔炮孔，用控制抵御线和药量方法进行爆破，使之形成一个较圆顺桩孔光滑周围。光面爆破时，应严格保持炮孔在同一平面内，炮孔间距和抵御线之比应小于0.8。装药量控制合适，并采取合理药包结构，依据岩面坚硬程度计算出装药量。
采取光面爆破法，即根据爆炸深度和范围，在井底岩面上部署好孔眼，填入适量炸药，(如有地下水，可用防水炸药，地下水较大时，可任水位上升到合适高度，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。再利用各孔眼起爆时间差，控制爆炸扇幅和方位，确保工程质量和施工安全。
依据工程特点和周围环境，拟采取以下总体设计标准：
1、因为桩基岩石夹制力尤其大，所以采取掏槽爆破。
2、采取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、为预防有水时使用导爆管雷管进水而产生拒爆，爆破雷管选择电雷管。
4、采取严密防护方法，如在爆破孔桩口用炮被覆盖，并加压砂袋，以预防爆破飞石飞出地面，将爆破飞石及噪音等危害强度控制在安全范围内。
5、加强警戒，非作业人员严禁进入爆破作业区，放炮前应在设计要求安全距离处设置警戒线。
五、钻爆设计
桩井开挖爆破参数，应依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改变。
1、 单位用药量系数[1]
桩井开挖爆破岩石多为强风化岩和中风化岩，开挖直径通常只有1-2m，周围约束力大，依据多个工程归纳类比，在桩井直径为1-2m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～g/m³；
若开挖直径达2～3m，则在一样岩石条件下，单位用药量系数q值可减小20%～30%。
2、确定周围眼间距Ｅ：
桩井开挖爆破采取手持式气动凿岩机，炮眼直径d=33-42mm，则
Ｅ＝（15-20）d，即E=50-80cm。
3、炮眼深度和循环进尺
在小直径桩井开挖爆破中，岩石夹制力大，炮眼利用率低，通常炮眼深度L取开挖桩直径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通常可达0.8～0.95，则循环进尺L’=（0.85～0.95）L。
4、炸药及雷管选择
炸药：改性铵油炸药（有水时选择乳化炸药）
雷管：采取毫秒雷管。
5、炮眼装药及装药结构部署
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，通常情况下掏槽孔装药量q1多装20%～25%，即q1=（1.20～1.25）Q/N，周围孔装药q0少装5%～10%，即q0=（0.9～0.95）Q/N。
①周围眼：松动爆破采取浅孔，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:采取楔型掏槽，钻孔深度为1000mm，装药量仍采取32mm直径大药管,但在药量上进行控制,在通常情况下,炮眼装药量控制在0.2kg 以内为宜。
③起爆过程中采取电雷管起爆。严禁使用导爆索火雷管起爆。
6、炮眼部署
在小直径桩井开挖爆破中，工作面通常部署5～10个炮眼，其中掏槽眼1～2个，垂直部署于桩井开挖中心，而周围眼则沿离井壁约10-50cm处均匀分布，为不损伤砼护壁，周围眼也多用垂直孔。挖孔桩进入微风化层以后，拟采取预留松动爆破法施工，炮眼部署附后。
1.4m桩径孔桩周围眼采取12个孔，1.2m桩径孔桩周围眼采取10个孔，1.0m桩径孔桩周围眼采取8个孔，见布眼图。
在桩孔施工过程中会碰到用风镐无法破除岩石及桩端嵌入中风化岩石深度不小0.7m并做扩大头；因为中风化岩比较坚硬，遇岩选择爆破入岩，选择220伏电雷管引爆，每次爆破工作面部署爆破点以梅花型部署，用风钻钻孔，装药时首先用风管将炮眼里残碴冲洗洁净，然后用木制式或竹制工具将装有雷管药码轻轻送至炮眼底后，炮口用炮泥填好；为确保爆破安全，起爆前必需用钢板覆盖桩口，上面用大于500kg砂袋子压住，起爆时，严禁现场施工人员在任何井下作业。
光爆眼采取并联法连接。
在爆破中假如遇有瞎炮，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混合物把炸药冲出来
再用低压水浸泡或用压缩空气和水混合物把炸药冲出来后，再重新装药起爆。

D=1.4m D=1.2m

D=1.0m 孔桩并联起爆示意图
7、爆破器材和起爆网络
桩井开挖爆破工作面如有裂隙水或渗水，最好选择防水强炸药，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，则必需进行防水处理。
桩井开挖爆破应采取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。
为提升爆破效果，保护砼护壁稳定性，桩井开挖爆破宜用孔间微差间隔起爆，如开挖直径达2～3m，应采取孔内分层微差起爆技术，周围眼和挖槽眼起爆时差应小于100ms。
六、药量计算
单位炸药量，采取类比法，q取值1.8kg/m3。
1、桩径1.4m计算:
掘进每循环所需炸药量：
　 Q=q·S·L·η=1.8×1.54×1.00×0.8=2.22kg
　 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，通常为0.8～0.95。　　
每个炮眼装药量：
    Q0=Q/N=2.22/12=0.18kg
　　N—炮眼数量，个;
Q0—每个炮眼装药量，kg;掏槽眼装药量比周围眼要多15～20%。
2、桩径1.2m计算:
掘进每循环所需炸药量：
　 Q=q·S·L·η=1.8×1.13×1.00×0.8=1.63kg
　 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，通常为0.8～0.95。　
　每个炮眼装药量：
    Q0=Q/N=1.63/10=0.16kg

　　N—炮眼数量，个;
Q0—每个炮眼装药量，kg;掏槽眼装药量比周围眼要多15～20%。
3、桩径1.0m计算:
掘进每循环所需炸药量：
　 Q=q·S·L·η=1.8×0.79×1.00×0.8=1.14kg
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，通常为0.8～0.95。　　
每个炮眼装药量：
       Q0=Q/N=1.14/8=0.14kg
　　 N—炮眼数量，个;
Q0—每个炮眼装药量，kg;掏槽眼装药量比周围眼要多15～20%。
4、安全距离检算
采取以下公式计算:R=（K/V）1/a*Q1/3 （1）
式中：
K—— 爆破振动安全许可距离，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许可速度，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 —— 和爆破点至计算保护对象间地形、地质条件相关系数和衰减指数，k=200,a=1.7。
R=（200/2）1/1.7*2.551/3 =21m
居民房屋和厂房到墩台距离小于21m挖孔桩不采取爆破施工。
5、现场管理
1、桩井开挖爆破工作面多，作业人员繁杂，所以工地现场必需有严格施工组织和管理，工地要设置现场指挥部，专职爆破技术人员，爆破器材管理人员。现场总指挥全方面负责工地施工组织。人员调度和爆破时间安排，爆破技术人员负责爆破施工技术并监督安全和质量，如发觉隐患，有权立即停止爆破作业工作并立即组织人员进行排除，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验、监督爆破作业安全，部署并检验爆破禁戒，起爆工作由爆破员专员进行，即负责炮眼验收、装药、连线和起爆。凡从事爆破作业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十二个月以上，并持证上岗。
2、爆破器材属于危险品，应进行严格管理。
2.1、严格爆破器材领用、发放、使用及回收制度。
2.2、现场爆破器材应分明类别，分别用木箱盛装，专员上锁保管，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。
2.3、使用爆破器材数量应该依据每日工程量由施工作业人员署名领取，现场施工人员负责使用和保管，不得丢失。
2.4、下班后，若剩下爆破器材，由施工人员退还仓库管理员，不得随便携带和放置。
2.5、爆破器材必需保留在专用仓库内，并设专员警卫。严防她人盗抢或发生意外事故。
2.6、爆破器材被盗必需立即报警，由公安机关立案处理。
3、为了深入加强民用爆破物品安全管理，确保爆破作业安全、顺利进行，我企业建立安爆破全管理组织机构。
现场总指挥：唐宝
队 长：杨志宾
安全员：杨志宾
押运员：钟坤成、
驾驶员：唐宝
爆破组长：梁昌佑
爆破员：银金全
七、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、围岩条件和桩井不一样而改变很大，现在尚无借鉴标准，在桩井开挖直径为1～2m时，护壁砼为速凝混凝土，养护12小时情况下，同段起爆最大装药量小于400g，通常不会震坏井壁，不过以防万一，临爆前和爆破井相邻或距离在21m内其它桩井中作用人员必需全部撤离到地面，爆破清渣前必需仔细检验砼护壁情况，一旦发觉井壁变形或坍塌，要首先排除险情，加固支护。
2、孔内装药量不得超出炮眼深度1/3。
3、爆破飞石
桩井开挖爆破工作通常在地表下，为预防爆破飞石冲到地表，临爆井井口应采取竹跳板或竹片编席覆盖。
4、炮烟
放炮后，施工人员下井前，应事先测定孔底有没有毒气，如有毒气，应快速排除。为排除桩井开挖爆破炮烟，必需进行强制性通风排烟，机械通风方法有2种，鼓风机井口压入式通风和空压机高压风管井底通风，通风排烟时间应大于20min。
5、提运
桩井开挖中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5倍，施工中要常检验，一旦发觉磨损、断股等问题，要立即更换。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出吊桶高度、钎杆和凿岩机要分开捆绑坚固、雷管和炸药必需分次用塑料桶吊放，吊放是卷扬手不得撤手让物料器具凭重力自由下落。
八、安全要求
１、火工品运输必需专车运输，车上不许装载其它物品，应由专职人员押送，在运行中必需根据公安机关提供路线行驶。
２、火工品领取于炸药库，按指定路线运至施工现场，在运输和存放过程中炸药和雷管必需分开，不许混合运输或存放。
3、严格根据设计孔位钻孔，孔深、方向必需符合设计要求，不合格炮孔要重新打。钻孔时，钻工不得脱离凿岩机，预防断钎伤人，风管不能缠绕和打结，不得用折弯风管方法阻止通气，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验，装药前应用有压气吹洗炮孔。
4、在施工中如有剩下火工品，必需立即退回，实施回收签字制度。
5、必需严格火工品发放制度，由技术部门提出每个孔装药数量，按物资消耗定额发放，建立健全火工品发放台帐和火工品严格检验制度。现场爆破器材应该分明别类，分别用保险箱盛装，专员上锁保管，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、火工品贮存地必需配置足够泡沫灭火器及防火砂。
7、操作人员必需按钻爆设计所要求装药量进行装药起爆，严禁超量装药。
8、爆破时，必需做好警戒防护工作，规范要求，在深孔中爆破最小安全距离为50米。
9、孔桩爆破工作面均在地表以下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，以预防爆破飞石飞出地面。确保爆破过程中安全。
10、孔桩入岩爆破在装药时，应尤其注意防漏电，在装药前孔桩内全部电器设备应提升至地面。在装药时，雷管脚线应短接，连接爆破母线时应确保接头良好绝缘性，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，检验人员应下到工作面检验瞎炮情况，并立即按爆破规程进行处理。另外在清渣时发觉瞎炮，应立即汇报项目部安排专业人员处理，严禁非专业人员私下处理。
12、孔桩爆破工作面均在地面以下，用钢板覆盖爆破桩口，并压砂袋，预防爆破飞石飞出地面，
13、炸药爆破以后产生炮烟均为有毒有害气体，必需进行机械性强制通风排烟，施工现场可采取空压机风管在井底通风排烟。通风排烟时间以清除工作面炮烟完成为准。
14、孔桩遇岩爆破在装炸药时，应尤其注意防漏电，在装药前孔内全部电气设备应移出地面，在装药时，雷管脚线应短接，连接爆破母线时应确保接头良好绝缘性，严禁拖地接触泥水，雷雨天气应停止爆破作业。
15、在孔桩爆破作业完成，炮烟清除完成后，检验人员应下到井内工作面检验瞎炮情况，并立即按爆破规程进行处理。另外清渣时发觉瞎炮，应立即汇报项目部安排专业人员处理，严禁非专业人员私自处理。
九、爆破器材选型
1、炸药
人工挖孔桩遇岩爆破选择防水性好炸药，为了确保成孔护壁在爆破施工中稳定性，选择爆炸威力适中炸药，需对炸药本身做好防水处理。
2、雷管
孔桩爆破选择电雷管网络，严禁使用导火索，电雷管起爆网络接头一定要有良好绝缘性，接点应离开泥水面，同时，为取得良好爆破效果，保护护壁稳定性，应选择微差爆破使用秒延期雷管。
3、起爆器
选择MFJ---100国产电容式起爆器。串联起爆能力达100发。充电时间7—10s，供电时间3---6ms，电源1#电池4节
十、爆破事故应该急方法
本工程座落在校园区内，