环岛路石方静力裂解方案.doc
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1、 *市环岛路道路工程 石方静力裂解破碎开挖施工 专 项 方 案 编制: 审核: 批准: *有限公司 *年*月*日目 录第一章 工程概况1第二章 编制依据1第三章 施工方案选择4第四章 静力裂解破碎的特点及施工工艺94.1静力裂解破碎特点94.2环保、安全94.3工艺流程图10第五章 施工进度计划及各项资源需求量计划105.1 施工进度计划105.2 劳动力计划105.3主要施工材料115.4主要机械设备115.5主要项目管理人员12第六章 静力裂解破碎参数选择12第七章 静力裂解破碎施工技术137.1 静力裂解破碎137.2 软石破碎17第八章 质量保证措施和安全文明施工措施188.1质量保证
2、措施188.2 安全文明施工措施188.3 雨季施工措施188.4环境保护措施198.5 危险源分析及应急预案19第一章 工程概况1.1工程名称:*市环岛路道路工程1.2工程地址:*市*镇*境内。1.3建设单位:*市*公司1.4勘察单位:*市勘测院1.5设计单位:*市*设计院1.6施工单位:*有限公司1.7监理单位:*有限公司1.8工程概况1) *市环岛路道路工程位于*市*岛东南部,西起*大桥北岸,往东经*镇*村,从“*”别墅区北侧走线,经*村交*路后,横穿火车南站南面铁路,清凉山北麓继续东行,过湖际村、洋坑村,与马尾大桥相接。全长6.479km。2) 本工程挖方主要集中于K4+520K6+4
3、79.366段,该段紧靠火车南站,横穿高速铁路、高压线、铁塔,经湖际村及洋坑村;总挖方量为109.8万m3,其中石方量约为48万m3。路基开挖宽度为70m,最大开挖高度为43.4m,施工区域环境下图1-1、1-2、1-3所示。3) 根据*市勘测院所编写的岩石工程勘察报告及招标文件中得知,场地地质比较复杂,为浅灰色,具有原岩结构,岩芯呈短柱状,岩石坚硬度分类属较硬岩-坚硬,岩体完整度为较完整-较破碎,岩体基本质量等级属-类。第二章 编制依据2.1岩土工程勘察报告,*市勘测院,2007年09月、2010年11月。2.2道路土方横断面、路基土石方数量表,2013-10第一版 修(5)。2.3相关技术
4、规范及参考文献。1) 城镇道路工程施工与质量验收规范(CJJ1-2008)2) 建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002);3) 施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2005);4) 无声破碎剂(JC506-2008);5) *市环岛路下穿铁路段施工安全评估报告 2013年6月;6) *市火车南站环岛路立交桥框架内填土施工对结构影响评估报告 2013年6月;7) 南昌铁路局会议纪要175号,南昌铁路局关于*市环岛路下穿铁路施工安全评估审查的会议纪要 二O一三年七月三十一日。图1-1 静力裂解破碎平面示意图(K4+540K4+684.489)图1-2 静力裂解破碎平面示意图(K4+7
5、30K5+730)图1-3 静力裂解破碎环境平面示意图(K5+950K6+140)2.4通过现场踏勘所掌握的有关情况、资料及本企业的施工技术管理水平和已完工的类似工程成功的施工经验。第三章 施工方案选择3.1本工程作业为连续高强度生产、工期紧、作业四周环境十分复杂,安全问题突出、环境保护要求高。要求施工组织严密、计划周全、施工技术先进、人员设备充裕,确保工程任务按期完成。根据本工程工程量要求,综合考虑作业地形、地质、环境条件、设备和技术条件,采用以下施工方法。1) 在投标初期,铁路南站还未建成投入营运,我司考虑一般爆破能满足要求。2) 为了保证杭深铁路线的安全运行。尤其是在岩石地段的爆破施工,
6、对于线路,巨大的冲击波、飞石造成很大的安全隐患。虽然随着现代及边缘科学的不断发展与应用,控制爆破技术已得到了广泛的应用,但是控制爆破产生的振动、冲击、飞石等对周围造成的影响并没有完全消除。并且与相邻构筑物间距小时,爆破施工也无法满足控制要求。此种情况,可选用静力裂解破碎施工方法。静力裂解破碎是近年来发展起来的一种新型爆破施工技术,由于无振动、无飞石,无噪音、无污染的条件下破碎岩石,为本项目施工最佳选择方案。3) 随着该高速铁路的投入营运,过往的高速列车穿梭频繁,对保护高速列车及相关设施的安全运行至关重要,K4+670K4+730为涵洞,动车从涵洞顶部通过(拟建道路横穿铁路底部),左侧有一处铁路
7、车站(火车南站),铁路涵洞口路基右侧距离边坡10米有一高速铁路信号塔,见图3-1、图3-2。根据铁路运输安全保护条例第二章第十八条的相关规定,“在铁路线路两侧路堤坡脚、路堑坡顶、铁路桥梁外侧起各1000m范围内,及在铁路隧道上方中心线两侧各1000m范围内,禁止从事露天采矿、采石及爆破作业。”按其规定,里程桩号为K4+540K5+730的范围内均不能进行爆破作业。图3-1 K4+730K4+848段作业环境示意图图3-2 K4+730K4+848段右侧作业环境示意图3.2根据现场实地勘察:在铁路涵洞西侧,里程桩号为K4+540K4+684.489米,右侧下部为基岩,不能直接开挖,而其右侧紧挨有
8、民房、寺庙(其民房、寺庙为砖混结构、基础为条石基础且埋深较浅,见图3-3、3-4。民房、寺庙靠路基边坡的基础外侧为干砌乱毛石挡墙)需要保护。该桩号距正在运营的高速铁路为8130m左右,拟对该部位进行静力裂解破碎开挖。其石方最大开挖宽度为46m,最大开挖高度为15m。图3-3 K4+540K4+620段右侧作业环境示意图3.3在铁路涵洞东侧,里程桩号为K4+730K5+950的范围内的石方量约为45万立方米,左右侧有大量厂房和民房。K4+730K5+730距离高速铁路1000米范围内。决定在1000米范围内采用静力裂解破碎开挖。其石方最大开挖宽度为90m,最大开挖高度为43.4m。图3-4 K5
9、+370K5+630段左右侧作业环境示意图3.4里程桩号为K5+260K5+370的上空有三趟高压线穿过,距地面高度10米, 见图3-5。为确保高压线的正常输送电,拟对该部位采用静力裂解破碎开挖。图3-5 K5+260K5+370段临空爆破环境示意图3.5里程桩号为K5+950K6+140的范围内左右两侧边坡紧挨有密集的湖际村民房,见图3-6、图3-7、图3-8。距离作业区80米内有村幼儿园;在附近民房中,房屋的建造大部分为砖混结构,地基埋置较浅、地基承载力较差且该处的房屋建造年限较长、施工质量较差;甚至有部分为危房,楼板、门窗洞口及墙面已裂缝、地基下沉、天棚及墙面粉刷已有脱落,梁及圈过梁已有
10、断裂等现象需要保护。拟对该部位在距离民房50米范围内进行静力裂解破碎开挖。图3-6 K5+950K6+140右侧密集民房示意图图3-7 K5+950K6+140左侧密集民房示意图图3-8 K5+950K6+140左侧密集民房示意图第四章 静力裂解破碎的特点及施工工艺4.1静力裂解破碎特点1 静力裂解破碎技术其实质是在岩体上钻孔,在钻孔中灌装膨胀剂,依靠其膨胀力使岩石产生裂隙或裂缝,从而达到破碎的目的,可在无振动、无飞石,无噪音、无污染的条件下破碎岩石等,特别适用于危石、老厂改造和房屋拆迁工程,爆破时不会损坏周围的任何物体,在确保安全的前提下又能达到破碎的目的。静力裂解破碎剂属于非燃、非爆、无毒
11、物品,是一种含有铝、镁、 钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂,用适量水调成流动浆体,直接装入炮孔中,经水化后,产生巨大膨胀压力,并施加给孔壁,将岩石胀裂破碎。2 主要缺点是低效率、成本高。3 操作简单、安全。4 易管理,可按普通货物托运、储存、保管。4.2环保、安全静力裂解破碎在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染。静力裂解破碎剂不属于危险品,无公害。可按普通货物进行运输和储存,在购买、运输、保管中无任何限制。1 使用方便,使用时按配比要求用水搅拌后灌入钻孔中即可。2 温度高、速度快、力量大,且具有可控性,一般装药后半个小时左右即可出现裂缝,扩张力可达3050MPa。按
12、破碎要求,设计适当的孔径、孔距、角度,能够达到“外科手术式”的分裂岩石。3 在不适于炸药爆破环境条件下,更显其超众的优越性。新型破碎剂,适用环境温度范围更广(-540),使用更方便,效力更大。4.3工艺流程图施工前准备孔位布置钻孔膨胀剂拌制填充灌注二次破碎清理膨胀破碎4.1 静力爆破工艺流程图第五章 施工进度计划及各项资源需求量计划5.1 施工进度计划根据施工现场的交地情况合理安排施工进度计划。5.2 劳动力计划根据现场的实际情况,合理安排劳动力。表 5-1劳动力计划一览表序号工种名称数量(人)备 注1管理人员72破碎机司机43挖掘机司机24风钻工245装药工66警戒人员4专职,其他兼职7材料
13、员28勤杂人员6合计555.3主要施工材料 表 5-2 静力爆破材料用表序号名称单位数量备注1膨胀剂吨12400按实际施工温度选择合适的型号,不同型号不可互用。(本工程选用SCA-、SCA-型号)2洁净水L若干5.4主要机械设备根据本工程进度计划,和每班完成工程量情况,并综合考虑天气因素和机械设备的出勤率,进行机械设备的配套工作,见表5-3。表5-3 主要施工机械设备一览表序号名称规格单位数量备注1空压机12m3台32凿岩机SKQ20-Y28台12根据现场作业面情况定3全站仪套14盛水桶个55拌和桶个56手提式电钻把5用于膨胀剂搅拌7防护眼镜个若干8防护手套 副若干9电子称台110量筒个211
14、挖掘机SK210台212挖掘机SK480台113液压破碎锤PC350台25.5主要项目管理人员表5-4 项目主要管理人员名单序号姓 名职务联系电话备注1邵明村项目经理133624268292刘志鹏项目总工139607201163廖满平项目副经理182790875824樊瑞宏专职安全员158590436845曾荣三施工员189596969906杨首满施工员136250468337吴章松材料员13763890865第六章 静力裂解破碎参数选择1 静力裂解破碎采用手风钻钻孔,孔径为40mm左右,孔深选择1.2m,当静力裂解破碎区域的开挖深度超过1.2m时,宜采用分层台阶静力裂解破碎,静力裂解破碎参数
15、,见表6-1。表6-1 静力裂解破碎参数表岩石硬度(f)46812及以上孔距(cm)50-100403020排距(cm)805040302 时间:破碎剂在加水后,在24h之内膨胀压力增加较快,其后增长平缓,灌入破碎剂的岩石大多在24h内开裂。3 温度1) 破碎剂使用温度在-540之间,即使在这一范围内,若分别在温度13和20使用时,在同一时间产生的膨胀压力也将相差一倍,以致一天之中的早、中、晚灌注破碎剂对破碎效果都有很大影响,应根据不同季节正确选型。见表6-2。表6-2膨胀剂型号及使用温度范围型 号使用温度范围()备 注SCA-2540SCA-1030SCA-5152) 温度是本药剂加入拌和水
16、后膨胀力达到最高值时间长短变化的最重要因素。因温度变化造成岩石开裂时间加快或延缓是正常的化学反应表现。岩石和药剂的温度在15时,拌和水温度在10-15为标准值,在此标准值下,药剂的起始反应时间和最大膨胀压力出现时间与出厂标定时间基本接近。4 水灰比:按厂家说明书及配合比要求进行试配、计量要准确。水灰比(水与破碎剂重量之比)为25%时,有最大的膨胀压力。随着水灰比的增大,压力将减小。但水灰比小时,拌合后的破碎剂流动性差,往炮孔内充填时效率降低。破碎剂常用的水灰比为30%。破碎剂与水拌合后,静置一段时间会丧失流动性,因此要尽快地将其充填至炮孔中。第七章 静力裂解破碎施工技术7.1 静力裂解破碎1)
17、 静力裂解破碎的使用范围 在有特殊要求的岩石开挖部位使用静力裂解破碎施工,以确保周围环境的安全;静力裂解破碎主要用于次坚石、普坚石、特坚石。 在K4+670K4+730区段的上方有高速列车通过,轨道面与拟建道路的爆破面仅有7m,在紧挨铁路涵洞口处就有岩石需要爆破。为确保高速铁路的运营安全,在其左右两侧各1000m范围内采用静力裂解破碎开挖。 但静力裂解破碎也有它的局限性,效率不高、进度非常缓慢,不能保证和整个进度保持同步,需辅助采取机械破碎以手段加快进度。2) 破碎剂性能特点 膨胀力大。SCA-55.0兆帕。 反应时间短。膨胀力出现最短时间可为10分钟,还可在10分钟至10小时之间调节。 保质
18、期长。在包装无破损,存储地干燥,基本恒温(15-30)的条件下,两年内品质无明显变化。 安全、易管理:无声破碎剂属建材类产品,产品标准归类于水泥制品中,代号为:JC506-2008,为非易燃易爆危险品,可以和普通货物一样购买,运输,使用。不受国家危险品、爆炸品管理法规限制。破碎剂不属于危险物品,因而在购买、运输、保管和使用上,不像使用炸药那样受到种种限制,尤其是在城市中使用时更为方便;破碎过程安全,不存在工业炸药爆破时产生的爆破震动、空气冲击波、飞石、噪音、有毒气体和粉尘等危害;施工简单,破碎剂用水拌合后注入炮孔即可,无需堵塞;可按要求设计适当的孔径、孔距和孔的角度来达到有计划地分裂、切割岩石
19、的目的。 控制容易,切割方便:可以很容易控制被破碎体破碎完成后的形状。需破则破,需留则留。 施工简单,易操作:本品用洁净水搅拌后灌入钻孔中捅紧即可。不需雷管炸药,不需放炮,不需专业工种。操作人员培训时间很短。 环保无害:使用中无声、无振、无飞石、无毒气、无冲击波,无有毒有害残留物,属无公害环保型产品。 3)施工方法 施工前准备:首先确定当地气温、药剂温度、拌合水温度、岩石温度、容器温度是否与要求相符合;检查药剂包装是否破损。操作前请确定已准备好以下材料物品:药剂、洁净拌和水、盛水桶、拌和盆和水瓢、捅棍(水平灌装)、防护眼镜、橡胶手套、备用洁净水和毛巾等。 设计布眼。布眼前首先要确定至少有一个以
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