石方段管沟爆破施工方案交.docx
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石方段管沟爆破施工方案交
黄冈-大冶天然气输气管道管线施工工程（第四标段）
EZB047～EZB052石方段开挖、爆破施工方案
编制：
审核：
审批：
中原油田建设集团公司湖北工程项目部
二0一一年三月二十三日
第一章工程概况
EZB047桩～EZB052桩（段经过鄂州市沙窝乡保团村与花湖镇白龙村交界处，施工线路长度886.1m，主管线采用φ610*7.9三层PE结构外防腐直缝双面埋弧焊钢管，设计压力6.3MPa，采用半自动下向焊焊接工艺，管线焊口100%超声波与100%X射线无损探伤检测；，管道埋深1.7～6.1m，经现场踏线及结合施工图纸，山区段地形复杂，部分地段由于地形、岩石硬度因素及考虑到施工安全和质量，需对部分地段进行爆破施工。
编写依据：
1、黄冈-大冶天然气输气管道管线施工工程（第四标段）施工组织设计
2、黄冈-大冶天然气输气管道工程燕矶至鄂州分输站输气管道纵断面图（施-然010707）
4、施工标准及验收规范：
《输油输气管道线路工程施工技术规范》Q/CNPC59-2001
《石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿跨越工程》SY/T4079-95
《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369―2006
《土方与爆破工程施工及验收规范》GB201-83
《爆破安全规程》GB6722-2003
第二章爆破技术设计
2.1总体设计
对于管沟的爆破一般采用浅眼爆破法，管沟爆破最大的特点是只有一个临空面，也可以视管沟断面、岩石性质和地质等条件采用布置掏槽眼的横向起爆方法，提高其他炮眼的爆破效果。
2.2爆破参数的确定
1）炮眼直径d，深度L:
炮眼直径d采用Ф38毫米；眼深L=（1.1～1.15）H／2，H为沟深，按沟深2.8m考虑：
L=1.1×2.8／2=1.54m，分两层爆破。
2）最小抵抗线W:
最小抵抗线W可按经验公式选取：
W=0.5L=0.5×1.54=0.77m
3）炮眼间距a和排距b:
a=1W=1×0.7=0.7m，采用微差起爆时a=1.8W=1.8×0.7=1.26m
b=0.9W=0.9×1.26=1.134m
4）单位炸药消耗量q
该值的大小对爆破效果、钻孔和装药工作量、炮眼利用率都有较大影响。
单位炸药消耗量取决于岩石的性质、临空面、炮眼直径和炮眼深度等多种因素，在爆破中，根据现行规定和经验选取。
单位炸药消耗量（kg/m3）表1
岩石坚固系数f
〈8
8-10
10-15
单位炸药消耗量q
0.26-1.0
1.0-1.6
1.6-2.6
表中所列系2#岩石硝铵炸药，若采用其它炸药时，应根据其炸力的大小加以修正。
5）根据该标段岩石坚固系数，取q=1.0，
即1处炮眼用药量=v×q=a×b×L×q=1.26×1.134×1.4×1=2kg
6）每100m管沟，按坚硬连续岩石考虑，底宽2.0m，深2.8m，两次爆破成沟，不考虑预裂爆破和光面爆破的用药量及炸药的损耗量，其炸药总数量为：
（2.0×2.8×100/a×b×L）×2kg=252kg
2.3炮眼布置
炮眼布置成3排梅花状
图1炮眼布置平面图
第三章爆破施工方法及技术措施
3.1爆破施工的一般程序
（1）布孔：
技术组应按爆破技术设计严格布孔，不得随意更改，标示清晰。
（2）钻孔：
施工组应按标示的孔位进行钻孔，保证孔深孔位准确，倾斜钻孔时应严格掌握角度，不随意挪动孔位，确保钻孔数量、质量达到要求。
（3）验孔：
技术组应对钻好的炮孔进行验收，检查孔位、孔深、角度是否符合要求，不合格的重钻。
（4）制作药包：
按照计算好的单孔药量，单个药包重量进行制做，分层装药时，可用导爆索联接每层装药。
分段延时爆破时，应严格区分雷管段位，不能混淆。
严禁私自添减药量。
（5）装药：
在确认炮眼合格后，即可进行装药工作。
装药时要注意起爆药包的安放位置，一般采用反向起爆。
在装药过程中，当炮眼内放入起爆药后，要接着放入一、两个普通药包，再用木制炮棍轻轻压紧，不可用猛力去捣实，防止早爆事故或将雷管脚线拉断造成拒爆。
（6）堵塞：
堵塞的材料有砂子、粘土、岩粉等。
做成炮泥，轻轻送入炮眼，用炮棍适当加压捣实。
（7）覆盖：
在居民区附近作业时，为了防止个别碎石飞散，保护建筑物和人员的安全，对爆破体进行覆盖，覆盖的材料有荆笆、竹笆、胶皮、钢丝网等，也可对需保护的建筑物（如门、窗玻璃等）进行覆盖、遮挡等。
（8）警戒：
根据施工方案中设定的警戒范围，要在指挥部的统一指挥下适时派出警戒，做到令行禁止，警戒显示一目了然。
（9）起爆：
在确定警戒完好后，根据指挥部的命令，准确起爆。
起爆器由专人负责。
（10）检查：
在起爆完规定的药包后，警戒未解除前，技术组应对爆破现场进行检查，没有发现盲炮时，应及时解除警戒。
如有拒爆、漏爆等盲炮现象，应及时报告、处理。
（11）盲炮的处理：
产生盲炮一般有三种情况，一是雷管未爆，炸药也未爆，称为全拒爆；二是雷管爆炸了，而炸药未被引爆，称为半爆；三是雷管爆炸后只引爆了部分炸药，剩有部分炸药未被引爆，称为残爆。
预防盲炮首先应该对储存的爆破材料定期检验，爆破前选用合格的炸药和雷管以及其它的起爆材料；在爆破施工过程中，要清理好炮眼中的积水，在装药和堵塞时，必须仔细地进行每一环节，防止损坏起爆药包和折断雷管的起爆线路。
产生盲炮后，应立即封锁现场，由原施工的人员针对装药时的具体情况，找出拒爆的原因，采取相应措施处理。
处理的方法有三种：
一是二次爆破法，二是爆毁法，三是冲洗法。
第四章爆破施工技术措施
4.1预裂爆破和光面爆破
为了使边坡稳定，岩面平整，在边坡处宜采用预裂爆破或光面爆破。
其主要参数如下：
（1）炮孔间距应根据工程特点，岩石特征，炮孔直径等确定，预裂爆破的炮孔间距一般为炮孔直径的8-12倍；光面爆破的炮孔间距一般为炮孔直径的10-16倍。
（2）装药集中度应根据岩石的种类，炮孔间距，炮孔直径和炸药性能等确定。
（3）装药偶合系数应根据岩石强度，炮孔间距和炸药性能合理选择，使炸药完全爆炸，并保证裂面（或光面）平整，岩体稳定。
（4）光面爆破最小抵抗线长度应根据岩石特征，炮孔间距等确定，一般为炮孔间距的1.2-1.4倍。
（5）预裂炮孔或光面炮孔的角度应与设计边坡坡度一致，每层炮孔底应尽量在同一水平面上。
（6）靠近预裂炮孔的主炮孔的间距，排距和装药量，应较其它主炮孔适当减小。
当预裂炮孔和主炮孔在同一电爆网路中起爆时，预裂炮孔应在相邻主炮孔之前起爆，其时差不得少于如下数值：
坚硬岩石：
50-80ms
中等坚硬岩石：
80-150ms
松软岩石：
150-200ms
（7）光面炮孔与主炮孔在同一爆破网路中起爆时，主炮孔在光面炮孔之前起爆，且各光面炮孔应使用同一重量雷管并同时起爆。
（8）当采用预裂爆破降低爆破地震时，预裂炮孔较主炮孔稍深，预裂长度和宽度均应符合设计要求。
4.2修筑施工作业带及管沟开挖
（1）爆破作业后，经检查没有哑炮或爆破遗留物，挖沟人员和机械方可进入挖沟作业现场。
（2）修筑施工作业带，清除爆破碎石，以便人员和车辆通行。
当横向坡角超过30°时，修筑挡土墙，见下图所示：
打桩方法：
钢桩规格为Φ50×6mm，钢管每1米一组，然后用竹笆做挡墙，再进行作业带修整。
采用砌石墙时，墙体宽度根据高度而改变，每1米高墙，增减0.3米，顶层宽度为0.3米。
（3）在施工现场条件允许的情况下，首先使用挖掘机械开挖管沟。
（4）在运输不便的地方，利用碎石机粉碎石碴，使粒径小于10mm，用于管沟砂垫层。
（5）管沟开挖要保持顺直，无急弯，无尖石。
沟内无积水、无塌方、沟底平坦。
管沟深和坡度应符合设计要求。
4.3信号规定
一声长哨---干支线连接；
两声长哨---准备完毕；
连续短声哨---起爆；
连续三长声哨---起爆完毕；
第五章爆破安全设计及安全保证措施
5.1爆破安全设计
爆破作业过程中，为了有效地控制爆破危害，对周围环境的影响，保护人员、建筑和各种设施的安全，是爆破安全设计最重要的环节。
爆破产生的有害效应很多，如地震、冲击波、飞散物、毒气和噪音等。
在管沟爆破中主要应考虑地震波和飞散物的防护。
5.2爆破地震波
1）爆破引起的地震速度V=k·（Q1/3·R）d
式中：
Q——炸药量kg；
R——从爆源中心到被保护物的距离m；
k·d——系数，通过试验和经验取得；
V——质量振动速度cm/s。
表2
岩性
K
D
坚硬岩石
50—150
1.3—1.5
中硬岩石
中硬岩石
150—250
1.5—1.8
软岩石
250—350
1.8—2.0
2）允许安全振动的速度，目前我国对各种建、构筑物所允许的安全振动速度规定如下：
（1）土窑洞、土坯房、毛石房屋为1.0cm/s；
（2）一般砖房、大型砌块及预制构件房屋为2～3cm/s；
（3）钢筋混凝土框架房屋5cm/s；
（4）水下隧洞为10cm/s；
（5）地下巷道为20cm/s。
3）一次起爆最大药量可用以下公式求得：
Q齐=（V/k）3/d·R3
4）减小爆破地震波的措施
（1）严格限制最大段的装药量。
尽量采用多段微差起爆，分段越多，爆破振动越小。
（2）合理选取微差间隔和爆破参数，减少爆破夹制作用。
（3）选用低爆速的炸药和不耦合装药。
（4）采取预裂爆破技术。
（5）开挖减震沟。
5.3爆破飞石
炸药爆炸的能量一部分用于破碎介质，另一部分以全体膨胀的形式强烈地喷入大气并推动前方的碎石运动，从而产生飞石。
飞石安全距离Rf的计算公式为：
Rf=20kfn2w
式中：
n——爆破作用指数；
w——最小抵抗线m；
kf——与地形、风向有关的系数，一般取1.1—1.5
在工程爆破中，可采取下列措施来控制个别飞石；
1）设计药包位置时，避开软夹层，裂缝或混凝土接合面等，以免从这些方面冲出飞石。
2）装药前必须认真核对，严禁超装炸药。
3）确保炮孔的填塞质量，必要时采取覆盖措施。
4）采用低爆速炸药，不耦合装药、挤压爆破和微差起爆。
第六章安全保证措施
6.1现场安全保护措施
管沟多数为石方爆破后形成，沟壁岩石松动、开裂较多，沟上大量堆放爆破后的碎石，对沟下作业造成极大的危险，特制定适合本段施工的安全防护措施。
1）在组对焊接过程中为防止钢管窜动，在管沟陡坡段设置门架吊管装置。
门架吊横梁两端锚固在管沟两侧石方上开凿的石槽内。
门架吊上方15m处安装一拉紧横梁，利用钢丝绳连接两个横梁，起到拉紧下方门架横梁的作用。
2）在所有焊接位置的管沟两侧增设防护网，以防沟壁上松动岩石坠落伤人。
安装防护网时选择管沟内岩石牢固处用风钻打孔安装锚栓，然后用卡环将防护网紧贴管沟壁卡住。
防护网上部利用钢丝绳、卡环锚固在管沟上方的石方基面内。
为增强防护网的承载能力，管沟两侧防护网之间安装横向支撑钢管，横向支撑管长度稍小于管沟宽度，用枕木调整支撑宽度。
3）在管沟内，人员施工位置的上方间隔15m安装2处防护钢板，以防施工位置上方掉落的物体伤人。
防护板下方切割出DN500的半圆，垂直管道中心线安装。
防护板下方用打入沟底φ24螺纹钢固定，上方两角开孔安装卡环，利用钢丝绳锚固在管沟上岩石基面内。
4）防护缆绳安装：
陡坡全段安装防护缆绳，施工人员佩带安全带并将安全带卡扣固定在防护缆绳上。
安装缆绳前，首先在管沟壁上每间隔1.5m选择坚固的岩石钻孔,安装
固定锚栓吊耳，然后将钢丝绳穿越所有的吊耳，全坡段钢丝绳穿好以后，两端要锚固。
图5防护网制作图
5）消耗材料表3
序号
材料名称
规格型号
数量
备注
1
圆钢
φ22
330m
2
钢板
δ=10mm
4m2
3
钢管
φ45×5
14m
4
钢管
φ89×4
20m
5
钢筋
φ6
392m
防护网4片
6
U型卡环
M10
150个
7
钢丝绳
φ16
100m
8
螺纹钢
φ24
20m
6.2现场人员和设备安全保护措施
1）建立指挥机构，明确爆破人员的职责分工。
2）施工前要进行安全和技术交底，并做好安全技术交底记录。
注重施工的危险环节和防范措施。
3）参加施工的人员必须穿工作服，工作鞋，戴好安全帽。
4）起爆时严格遵守起爆信号，利用对讲机、哨声或号角准确发布警报，使施工现场人员能够安全撤离。
5）钻工打眼时要戴防尘口罩，防止有害气体和粉尘对人体的危害。
6）由于在山区施工，蚊虫叮咬，毒蛇出没，荆棘丛生，危石坠落，因此要配备好各种急救药品，一旦出现问题及时救治。
7）在远离交通道路的偏僻处施工时，要备足食品和饮用水，保证施工人员给养供应。
8）每个爆破小组至少配备两个军用帐篷，备有行李、液化气罐等必备的炊事、生活用具，保证施工人员的进餐和休息。
9）对于施工现场的设备，要加强维修和保养。
重要的设备，在爆破时要撤离现场。
不能撤离的设备要加强保护，可用铁皮、铁丝网、橡胶皮、荆芭片等材料进行保护。
10）露天爆破时，如遇浓雾、暴雨、大风、雷电或天黑时均不得起爆。
11）对于哑炮的处理，应严格按国家有关安全规程执行。
6.3公共设施（高压线、光缆、电缆、管道等）保护措施
1）在爆破区内的高压线、光缆、电缆、管道等，按照国家的规定加强保护。
2）施工前要加强光缆、电缆、管道的检测，作好警示标志，以提醒施工人员注意。
3）在爆破区内的高压线下爆破时，要根据计算减少装药量，以保证不对高压线造成危害。
必要时，可采用放小炮、覆盖防爆被（三层结构：
荆芭、橡胶皮、铁丝网）和人工开凿的办法。
4）当输气管道与光缆、电缆和其它管道交叉或并行时，要用人工开挖，并用角钢、竹片胶皮等加以保护。
6.4爆破作业现场周围居民和建筑保护措施
1）施工前要取得当地政府的支持，派出宣传车，对爆破作业现场周围的居民进行宣传教育，同时充分利用电视、广播等新闻媒体，将施工爆破的时间、信号的意义、防范措施等讲解清楚，在起爆前督促爆破区的人员撤离。
2）在爆破区的边界和出入路口设立警戒哨和警戒标志，警戒范围是离爆破中心100米的范围。
禁止人员、牲畜进入爆破区。
3）对于山体滑坡多发地段，为了避免爆破诱发山体滑坡，爆破时在山体滑坡地段的两侧400m处设置警戒标志，禁止车辆通行，以保证过往车辆和行人的安全。
6.5生物、植被和环境保护
1）加强珍稀动植物的保护，在爆破施工前，对于国家保护的珍稀濒临灭绝的植物，按国家的有关规定进行保护（如加防护网）或移植，使施工对其造成的损失减小到最小的程度。
2）在爆破区内，对于国家保护的珍稀动物要加倍爱护，严禁猎杀、诱捕。
发现受伤的珍稀动物，要及时救治并及时报告当地主管部门。
3）加强水土保持，防止水土流失。
不得污染水源，不准随便倾倒石碴。
6.6炸药的运输、保管和使用安全措施
1）对于炸药的购买、运输、保管和使用，严格执行《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》。
2）在运输炸药、雷管时，要办理准运证，要使用专用车辆，由保安人员押送。
3）炸药、雷管禁止在同一车辆运输，并不得和其它货物混装，严禁碰撞和挤压。
4）雷管、导爆管、电雷管必须装入雷管盒或原包装搬运到作业地点。
5）搬运炸药、雷管的人员，禁止携带火柴、打火机等引火物品。
在搬运途中，不准在非指定地点休息和逗留。
6）装卸车要谨慎小心，轻抬轻放。
7）运输炸药、雷管的车辆，除保卫人员外，不得搭乘其它成员。
8）对于炸药、雷管的保管，要使用铁皮房单独存放，保持干燥、通风良好。
炸药和雷管分开存放。
库房要远离人群和重要的建筑物，安全距离应经过计算，一般超过100米以上。
库房要远离高温、腐蚀、放射等有害物体，要注意防潮、防震、防火，并经常检查，发现问题及时处理。
9）炸药、雷管的存放点要加强警戒，由保安人员24小时值班守护，无关人员不准接近。
10）发放炸药、雷管时，必须由两个主管领导签字批准，核准发放数量和使用时间，检查是否有完善的运输和保管措施，符合要求时，由领用人员签字。
11）当天未使用完的炸药和雷管，要及时收回，统一保管，并由专人看管。
12）炸药和雷管一旦丢失，必须及时报告当地公安机关和施工主管领导，并追究渎职者的责任。
第七章施工人员、机具配置
根据作业带和管沟的作业难度、工程量及进度要求设立一个管沟石方爆破施工队，具体人员、机具配置如下：
7.1、施工人员表4
序号
工种
人数
序号
工种
人数
1
施工队长
1
6
材料员
2
2
安全员
1
7
电工
2
3
质量员
1
8
操作手
6
4
测量工
2
9
爆破员
8
5
技术员
3
7.2爆破施工器具表5
序号
机具名称
规格型号
单位
数量
备注
1
空压机
3m3/min
台
5
2
凿岩机
台
10
3
发电机
35KW
台
2
4
水泵
2〞
台
1
5
水泵
4〞
台
1
6
挖掘机
台
2
7
欧姆表
块
2
8
起爆器
块
2
9
风镐
台
5
7.3爆破施工用料计划表6
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
备注
1
风管
高压
m
200
2
钻头
个
50
3
钻杆
米
50
4
铁丝
10#
kg
50
5
炮被
块
10
6
碘钨灯
个
5
7
爆破专用导线
m
500
8
导爆索
m
500
9
警示牌
面
5
10
应急灯
盏
10
11
安全帽
个
62
12
劳保服装
套
124
13
防尘眼镜
副
100
14
防尘口罩
个
100
15
胶皮管
4〞
m
100
16
胶皮管
2〞
m
200
17
竹竿
根
40
升级会员 