岷江大桥水下爆破施工方案111026.doc
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1、宜宾屏山岷江大桥水下基础爆破施工方案中铁八局集团有限公司宜宾屏山岷江大桥项目部二零一一年十月目 录1编制依据31.1编制说明31.2编制依据32工程概况32.1工程概况32.2主要工程数量53总体施工方案53.1施工方案流程53.2施工方法74施工组织164.1工期安排164.2劳动力安排184.3材料使用量184.4机械及仪器配备185安全文明质量环境保证措施195.1安全保证措施195.2质量保证措施265.3环境保证措施285.4文明施工措施285.5安全管理应急预案291 编制依据 1.1 编制说明根据宜宾屏山岷江大桥工程的内容、特点、施工条件、工期质量的要求,并结合考虑我公司的施工经
2、验、技术经济实力、设备人员配套的能力等多方面的因素,编写了本工程的水下基坑开挖技术方案。编写过程中充分考虑爆破安全、工期质量控制等各方面的问题,优化施工、科学合理安排施工进度计划、人员设备调配计划,以确保施工工期,安全生产、质量保证、高效优质完成工程任务。1.2 编制依据(一) 宜宾屏山岷江大桥工程初步设计图;(二) 爆破安全规程(GB67222003);(三) 水运工程爆破技术规范(JTS_204-2008);(四) 施工现场实际勘察。2 工程概况2.1 工程概况屏山岷江大桥位于四川省屏山县新县城岷江下游,相邻宜宾市与乐宜高速,建成后系屏山县新县城横跨岷江南北的重要交通枢纽,由于4#、5#主
3、墩承台设计底标高低于河床5.5m,河床表层为砂卵石层或其他覆盖层,下部为泥质砂岩层,为了达到工程施工设计要求,必须对其进行岩层爆破开挖,结合现场实际情况,作出以下施工方案。岷江全面平均流速2m/s,河道常年枯水位标高276.00m,20年一遇洪水位标高292.45m,其中全面洪水期主要为5月至9月,全年最高水位出现在8月。主桥主墩4#位置0.00.1m为砂卵砾石层,0.1m8.8m为砖红色泥质砂岩,呈中等风化,岩心为柱桩,节长10cm25cm,最长60cm,局部岩心破碎成块状,块径5cm左右。8.8m40.5m岩性为暗红色,砖红色粉细砂岩夹少量泥质岩及泥岩夹粉细砂岩,中等风化,岩芯多为圆柱状,
4、节长一般1030cm,其中部分8.8m9.6m段为软弱夹层,岩芯破碎呈碎块状,块径5cm左右;20.320.7m为夹灰白色角砾,胶结紧密;21.028.4m段岩性主要为泥岩夹少量粉细砂岩,泥质含量较多,久置空气中出现风化开裂。主桥主墩5#位置0.00.8m为砂卵砾石层,0.8m6.0m为砖红色泥质砂岩,呈中等风化,岩心为柱桩,局部半柱装或块状。0.81.0m段岩芯破碎,块径36cm;2.1m2.5m段岩芯破碎成块状,块径57cm;5.2m5.5m段岩芯破碎成块状,块径26cm。孔深6.0m40.3m,岩性为砖红色,暗红色细砂岩夹泥岩及泥岩夹少量粉细砂岩,呈中等风化,岩心为柱桩。其中6.4m6.
5、7m岩芯多含泥质,呈碎块,碎屑状,为软弱夹层; 7.0m7.4m岩芯呈碎块状,块径25cm左右;15.716.1m为夹色角砾,胶结紧密;16.523.7m段岩性主要为泥岩夹少量粉细砂岩,泥质含量较多,久置空气中出现风化开裂;18.019.8m岩芯节长38cm;19.8m23.7m岩芯节长830cm;25.025.9m岩芯呈柱桩,节长25cm。27.227.5岩芯破碎,块径25cm;32.3m40.3m岩性为粉细砂岩,岩芯完整性好。呈微风化,局部含方解石脉。施工区域附近建筑物,构筑物较少,主要有江南上游500m一处活动小区,江南下游400m处住宅10户左右,江北上游600处山顶民用建筑住宅20户
6、左右。江北下游500m处居民建筑15户。施工区域水面上下游500m处江北、江南码头。2.2 主要工程数量水下爆破深度根据河承台底标高、封底砼厚度确定为:河床下承台厚度5.5m+封底砼厚3m=8.5m,范围为:承台宽度(16.8+1.2m富余)18m+钢围堰厚度(2*1.5)3m+钢围堰下沉富余宽度(2*1)4m=23m。承台基坑累计爆破方量为:23m长23m宽8.5m深2个=8993方爆破泥质砂岩。3 总体施工方案3.1 总体施工方案在进行现场充分调查的基础上,根据设计施工图纸、相关规范和标准,首先对需要开挖的基础进行爆破分区;根据爆破设计,对江心侧进行首次爆破、清渣,形成对基础其它区域开挖的
7、临空面,临空面需要进行多次不断加深的爆破,最终达到基础开挖深度;再从河心侧侧像河岸侧进行多次爆破。爆破的每个循环完成后,需要采用长臂挖掘机进行清理爆破后上层渣,再使用疏竣抓泥斗进行下部炮渣清理。整个基坑爆破施工完成后,再次对基坑进行炮渣清理;清理完成后,并成型的基坑进行检查、测量,确定是否达到深度、宽度等开挖要求。如果未达到深度、宽度要求,需要补钻孔、爆破、清渣,最终确保基坑开挖尺寸达到开挖要求。3.1.1 施工方案流程图施工设备、人员进场船只抛锚定位、测量开挖砂卵石层、覆盖层水下钻孔、爆破爆破后开挖、清渣潜水检查、测量下一个循环潜水检查基坑检查验收3.1.2 重难点工程施工方法及控制措施3.
8、1.2.1 确保爆破深度有效性采取的措施3.1.2.1.1 确保钻孔精确钻工要熟悉炮眼布置图,要能熟练地操纵凿岩机械,钻孔时,利用全站仪进行测量定位,指挥钻机船锚泊定位,做到钻孔定位准确,防止漏钻和叠钻。定位船必须经常校核。3.1.2.1.2 确保钻孔深度达到设计深度钻孔时,必须根据当天当时的水位、设计水深及超深值计算该点的钻孔深度。施工时要按要求钻到所需求深度以避免二次爆破。3.1.2.1.3 确保清孔有效装药前,必须用小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净,将孔深清理至设计孔深,并立即装药。3.1.2.2 每爆破循环及整个基坑爆破完成后清渣的有效性使用合理和有效的挖掘清渣装备
9、是加快基础爆破石渣的关键。利用人工配合小松1250长臂挖掘机清渣,爆破石渣上部5m采用水上挖掘机挖清;石渣底部3m采用水下专用疏浚抓泥斗(1.5立方)。驳船上的石渣上岸后通过装载机配合人工就近堆放和平整,无法就地处理的部分石渣运至指定堆弃场。3.2 施工方法3.2.1 施工准备每个基础根据施工需要设备:200T左右定位船二只,挖泥船一艘,240马力拖头一艘,出渣平驳一艘,工程地质潜孔钻机3台,长臂挖机一台,吸泥设备一套、空压机二套,潜水设备2套。人员:技术员3人,爆破作业员3人、安全员2人、潜水员8人,其他人员暂定20余人。3.2.2 船只抛锚定位、测量1. 施工人员进场后进行技术交底和安全教
10、育。2. 根据提供的基准点在岸上测出中轴线的任意坐标点,然后以这个点垂直于中轴线上、下游,测出坐标点;在水边测出水位标高作好标尺,便于简易观察每天的水位变化。3. 陆上测量人员配合,将定位船首锚抛到墩基中心纵横轴线上游120m左右,将船移到墩基中心处。4. 用挖泥船和起重设备将定位船尾锚抛在中轴线下游100m处,将定位船固定在墩基中心处,然后在定位船前后两端各抛二个八字锚作平移稳定锚。5. 将定位船固定到主墩中线后,用小船在定位船上下游和两端中线15.9m纵横线范围内测河床标高,如测量结果与设计相差较小可继续下步作业,如相差较大则应通知设计单位进行认证后再进行下步作业。3.2.3 开挖砂卵石层
11、、覆盖层。1. 由于洪水过后,在枯水期流速减小,河床表面会淤积厚度不等的砂卵石覆盖层。将挖泥船靠在定位船一侧,带水开挖砂卵石覆盖层,开挖后的砂卵石自御船运走,当一只接渣船装载满后,另一只船接着装载。2. 开挖时测量人员要记录开挖顺序和开挖范围,开挖到基岩后,底面应控制在纵横中轴线左右各15.9m范围以上。3. 当覆盖层反复开挖后,底部留有100-150mm厚的细渣层,这时采用吸泥机在需钻孔的位置清除,清除时应先从中间往两边清除。待清除干净后即准备钻孔。3.2.4 水下基坑开挖施工3.2.4.1 基坑开挖工艺流程爆破设计锚定钻孔作业平台移机就位确定孔深钻孔清孔测量验孔装药连线平台撤离(同时封锁航
12、道和陆路交通)起爆解除警戒清渣下一施工循环潜水检查、测量基坑检查验收。3.2.4.2 爆破设计3.2.4.2.1 爆破顺序根据承台基础尺寸及钢围堰大小确定爆破底面积为 (16.8m+0.6m*2+1.5m*2+1m*2)2=529m2根据施工组织安排,每次起爆的孔数在30个左右,孔径90mm。平均每次爆破面积为45m2,整个基坑共分为12次爆破,爆破顺序为先爆破河心侧1#区域,爆出临空面,然后由河心侧像河岸侧依次分区域爆破(爆破顺序如图),具体爆破顺序如图,3.2.4.2.2 爆破器材选定爆破作业前应对爆破器材进行检查,爆破工程应使用符合国家现行标准的爆破器材,禁止使用过期、出厂日期不明和质量
13、不合格的爆破器材水下爆破工程应选用具有防水性能或经过防水处理的爆破器材,炸药宜采用乳化炸药或其他防水性能较好的炸药,雷管宜选用防水8号金属雷管,导爆管采用毫秒微差导爆管。爆破器材应具有足够的抗压性能或采取有效的抗压措施。各种起爆器和用于检测电雷管及爆破网络电阻的爆破专用欧姆表、爆破电桥等爆破仪表,应每月检查一次,并在每次爆破前检查一次。3.2.4.2.3 爆破参数和药量计算3.2.4.2.3.1 首次爆破计算1#首次爆破区域设置在基坑靠江心侧开挖放坡范围内,区域尺寸为11.5m*4.25m,设置26个爆破孔,分3段从江心侧像河岸侧分段爆破,3段炮眼深度依次为3.5m,6.5m。9.5m,数量为
14、9个、8个、9个,具体布置如图:爆破参数表参数名称孔径d(mm)间距a(m)排距b(m)抵抗线 W(m)超深h(m)超宽h(m)堵塞长度 L(m)单耗q0(kg/m3)首次爆破90 1.5 1.51 1.010.8 2.5装药量计算:(单孔药量) 根据体积公式:Q = q0abH0Q-单孔装药量(kg)q0-水下钻孔爆破单位炸药消耗量(kg/m3)a-炮孔间距(m)b-炮孔排距(m)H0-设计爆层厚度(m),即开挖岩层厚度与计算超深值之和3.2.4.2.3.2 辅助爆破计算根据施工现场的实际情况和以往的施工经验,岩石爆破参数如下表:爆破参数表参数名称孔径d(mm)间距a(m)排距b(m)抵抗线
15、 W(m)超深h(m)超宽h(m)堵塞长度 L(m)单孔装药量(Q)(kg)单耗q0(kg/m3)辅助爆破90 1.5 1.51 1.010.8 44.672.09装药量计算:(单孔药量) 根据体积公式:Q = q0abH0Q-单孔装药量(kg)q0-水下钻孔爆破单位炸药消耗量(kg/m3)a-炮孔间距(m)b-炮孔排距(m)H0-设计爆层厚度(m),即开挖岩层厚度与计算超深值之和3.2.4.2.3.3 爆破总耗药量爆破总耗药量(单个基坑)台阶炮眼分类炮眼数(个)炮眼深度(m)间距a(m)排距b(m)单耗(kg/m3)单孔装药量(Kg/孔)总耗药量(kg)掏槽面1段爆破眼93.51.51.52
16、.519.69 177.19 3段爆破眼86.51.51.52.536.56 292.50 5段爆破眼99.51.51.52.553.44 480.94 辅助面辅助眼2629.51.51.52.0944.6711704.52合计28812655.15辅助眼爆破根据现场爆破排数具体确定不同段位导爆管。3.2.4.2.4 起爆网络设计本工程主要采用电爆网路,用串联方式,如图所示,起爆网络图3.2.4.3 爆破施工3.2.4.3.1 爆破施工流程图锚定钻孔作业平台移机就位确定孔深钻孔清孔测量验孔装药连线平台撤离起爆解除警戒清渣3.2.4.3.2 定位船定位、锚固定位船采用200t工程驳船,定位船每侧
17、各设置6个锚,靠河岸侧采用地笼,河心侧采用3T的抓锚。3.2.4.3.3 钻孔平台布置钻孔平台上布置3台Y2TC型工程钻机,按设计钻孔的间距排列均匀,陆上测量钻孔船的位置,应先外后内,先深后浅法定位,船上钻孔技术人员要作好记录,用对讲机与测量人员保持联系。钻孔时应该严格按照爆破设计中的孔位、孔径、钻孔深度。对孔口周围的碎石、杂物进行清理,防止堵塞炮孔。对于孔口周围破碎不稳固段,应进行维护,避免孔口形成喇叭状。钻孔平台布置示意图3.2.4.3.4 钻孔为了达到爆破效果,其他区域钻孔布局应按间距1.5m,排距1.5m,第二排与第一排错开0.75m,孔深9.5m(钻孔布局如图)以此类推,这样钻的孔布
18、成自然梅花形,增加破碎度。布孔时特别注意确定前排孔抵抗线,防止前排孔抵抗线偏大或过小;偏大,将影响爆破质量,使坡角产生根底,影响铲装;偏小,会造成炮孔抛掷,容易出现爆破事故。为了使爆破后对基底不产生破坏。钻孔完成后,应对成孔进行验收检查。对不合格的应进行补孔、补钻,并将检查结果向爆破工程技术人员汇报,准备炸药计划。3.2.4.3.5 清孔装药前,必须用小于炮眼直径的高压风管输入高压风将炮眼石屑刮出和吹净。3.2.4.3.6 装药1. 爆破器材检查:装药前首先对运抵现场的爆破器材进行验收检查、数量是否正确质量是否完好,雷管是否同厂、同批、同牌号的电雷管,各电雷管的电阻值差是否符合规定值(康铜桥丝
19、:铁脚线 0.3,铜脚线 0.25;镍铬桥丝:铁脚线 0.8,铜脚线 0.3),对不合格的爆破器材坚决不能使用。2. 装药:根据各孔标高爆破工先将爆药预制好,安上2个检测过的毫秒电雷管,每排孔选用相同的段数,当孔钻好后,从套管内取出钻杆,把预制好的炸药条放入套内安装进直径未75mm PVC管,然后把药放到孔底,根据具体情况也可以考虑,潜水员水下护孔装药。3. 装药作业应在爆破工程技术人员的指挥下,严格按照爆破设计进行,并做好装药的原始记录,包括每孔装药量、出现的问题及处理措施。3.2.4.3.7 堵塞堵塞材料采用钻孔的粗砂进行堵塞,堵塞长度严格按照爆破设计进行,不得自行增加药量或改变堵塞长度,
20、如需调整,应征得现场技术人员和监理工程师的同意并作好变更记录,堵塞时应防止堵塞悬空,保证堵塞材料的密实,不得将导线拉得过紧,防止被砸断、破损。3.2.4.4 爆破后挖渣每次爆破完成后,必须按照规定的等待时间进入爆破地点检查有无盲炮和其它不安全因素。未用完的爆炸物品进行仔细清点、退库。爆破碎后用挖泥船开挖或长臂挖机(臂长不小于13m)配合水下专用疏浚抓泥斗,开挖后用泥驳运到指定水域弃掉,开挖时有局部的地方如果开挖到不了设计标高,在这些位置的图上作好标志,把船移到下段开挖然后对不够的地方进行补钻补爆。3.2.4.5 潜水检查测量1. 先用测深仪对基坑进行测量,对标高不够的地方及时补挖,如还不能到位
21、,就派潜水员检查。2. 为了便于潜水员检查,用一根6m长的直工字钢吊放入水下作参照物,两端用钢绳固定在定位船舷边,使工字钢底部放到设计标高,移动定位船,这样可检查标高不够的范围,根据情况采取相应的措施处理(如裸爆或钻爆)。4 施工组织4.1 工期安排根据业主工程总体进度计划安排,在明年汛期来临前要完成基础和承台浇筑,工期相当紧张。为此,本项工程计划于2011年11月10日开工,2012年1月29日完工,计划工期共80天。4.1.1 总工期工期安排表序号工程项目时间(天)备注1施工设备、人员进场52船只抛锚定位、测量23开挖砂卵石层、覆盖层24水下钻孔、爆破485爆破后形成平台后底渣清理206潜
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