20MW光伏发电项目基础爆破开挖方案及施工组织设计.docx
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20MW光伏发电项目基础爆破开挖方案及施工组织设计
20MW光伏发电项目基础爆破开挖方案及施工组织设计
目录
一、工程概况··································02
二、地形地貌··································02
三、爆破技术要求······························03
四、爆破施工方案选择··························03
五、钻孔机具与爆破器材选择····················07
六、爆破安全验算·······························08
七、施工组织机构·······························10
八、施工安全···································11
九、爆破事故应急救援预案······················15
十、未尽事宜···································20
一、工程概况
中节能某二期20MW光伏发电项目位于某市泉沟镇辖区的山坡丘陵区建设，基础石方爆破由某市浩洋路桥工程有限公司进行施工。
基础石方爆破范围长约40m，宽约8m，开挖深度1.0-4.0m，平均开挖深度2.5m，爆破方量约1000m3。
在爆破区西北侧280m为莲花山旅游路，东侧、西侧和南侧全部为山坡空地。
1、爆破地点：
某市泉沟镇辖区。
2、爆破地点周围环境（见下图）：
3、编制依据：
（1）《爆破安全规程》GB6722—2014；
（2）按施工图设计要求及业主、监理工对本工程相应的质量、进度、安全、环境保护、噪音污染要求进行施工；
（3）现场实际勘察；
（4）泰安市公安局对爆破工程的相关要求。
二、爆破区地形、地貌
爆破现场为丘陵地带，爆破区域相对平整，被爆岩石为：
风化、微风化花岗岩。
3、爆破技术要求：
爆破开挖深度符合图纸设计标高和宽度，现场环境满足爆破施工条件的前提下保证周围设施与人员的安全，按合同工期完成爆破任务。
根据四周环境、地形特点、地质条件要求，选择合理的爆破方案。
爆破后应使场地标高达到要求、大块率低，岩石充分松动，便于开挖施工作业。
采用实地试验和工程类比法优化爆破参数，使爆破参数更加准确、合理。
在确保取得良好爆破效果的前提下，应使爆破施工方便，爆破成本低廉。
四、施工方案选择
根据工程的开挖深度和周围环境，考虑本次工程周围环境好，爆破难度小，拟采用以下3种施工方案进行优化比选：
a、机械破碎法：
全部采用破碎机械，对现场岩石进行破碎施工。
优点是不会对周围安全产生影响，缺点是遇坚硬岩石破碎困难，施工成本太高，施工周期太长。
b、无声爆破法：
在岩石上钻孔后灌入无声破碎剂，破碎剂发生水化反应，放热、固结、体积膨胀，对孔壁施加压力，将孔壁外的岩石破裂。
优点是不会对爆破区域周边建（构）筑物产生影响，缺点是需投入的钻孔机械较多、破碎剂用量大，且因多数情况下只有一个临空面无声爆破效果较差。
加上破碎剂对皮肤有腐蚀作用，进行装填作业时作业人员要佩戴防护手套、防护眼镜，已装填好区域人员不得进入，造成作业缓慢，整体成本、作业人员安全风险较高。
c、浅孔爆破并结合机械破碎配合施工：
采用多打孔、少装药、小批量爆破，岩石炸裂后辅以机械破碎。
优点是所需工具简单、操作容易、劳动力成本低、爆破程序简单，作业进度快；缺点是爆破产生飞石及冲击物可能对爆破区域周边建（构）筑物产生安全影响。
遵循以上设计原则，结合本工程爆破区域地形条件以及周围环境等因素综合考虑，爆破既要将爆破区域内的岩石充分松动破碎，又要控制爆破飞石，确保爆破安全，为达到上述效果。
本次爆破采用浅孔和深孔爆破相结合的施工方案进行施工，采取多打孔少装药，小抵抗线的方法进行台阶松动爆破。
1、爆破参数选择与装药量计算
根据实测地形，调整爆破开挖深度及钻孔参数。
施工前经复测确认爆破范围，然后进行放线，以保证爆破范围，爆破超深控制在15%以内，一次爆破炮孔排数不宜过多，以有效控制爆破所产生的危害。
（1）浅孔爆破参数选择与药量计算
炮孔直径D=40mm
炮孔深度L=2.5m（按平均深度取）
最小抵抗线（w）W=（20～30）D=0.8～1.2m取W=1.0m；
炮孔间距（a）a=（1.0～1.5）W=1.0～1.5m取a=1.3m；
炮孔排距（b）b=（0.8～1.0）W=0.8～1.2m取b=1.0m；
超深（h）h=（0.15～0.35）W=0.15～0.35m取b=0.35m
堵塞长度（L1）=（1.0～1.2）W=1.0～1.2m取L1=1.2m；
单孔装药量（Q）=qabL=0.4×1.3×1.0×2.5=1.3kg；
（2）深孔爆破参数选择与药量计算
炮孔直径D=90mm
炮孔深度L=4m（按最深度取）
最小抵抗线（w）W=（20～30）D=1.8～2.7m取W=2.2m；
炮孔间距（a）a=（1.0～1.5）W=2.2～3.3m取a=3.3m；
炮孔排距（b）b=（0.8～1.0）W=1.76～2.2m取b=2.0m；
超深（h）h=（0.15～0.35）W=0.33～0.77m取b=0.77m
堵塞长度（L1）=（1.0～1.2）W=2.2～2.64m取L1=2.5m；
单孔装药量（Q）=qabL=0.4×3.3×2.0×4.0=10.56kg取Q=10kg；
（3）不同爆破深度，爆破参数及装药量见下表1
表1不同爆破深度爆破参数及装药量表
开挖深度（m）
最小抵抗线（m）
炮孔直径（mm）
炮孔间距（m）
炮孔排距（m）
单孔装药量（kg）
堵塞长度（m）
备注
1.2
0.8
40
0.8
0.65
0.24
≥0.8
超深15%、q取0.4
1.8
1.0
40
1.2
0.8
0.6
≥0.95
超深15%、q取0.4
2.3
1.2
40
1.3
0.9
1.0
≥0.95
超深15%、q取0.4
3.5
2.2
90
3.0
1.7
7.1
≥2.2
超深15%、q取0.4
5
2.2
90
3.0
2.0
12
≥2.2
超深15%、q取0.4
6.5
2.2
90
3.3
1.7
14.5
≥2.2
超深15%、q取0.4
实际操作数据应根据现场实测数据为准。
2、装药结构、炮孔布孔方式和起爆网路设计
炮孔装药结构：
炮孔均采用连续耦合装药结构（如图）；
炮孔布置方式：
采用梅花或矩形布孔方式（如图）。
爆破网路：
电雷管采用串联方式连接，导爆管雷管采用并联连接。
（如下图）
3、安全防护措施
根据现场爆破施工环境和以往经验，为确保周围构（建）筑物和施工人员的安全，对个别飞石需要进行控制。
4、爆破工艺说明
爆破开挖施工工艺框图见下图：
（1）清除表面覆盖土层，具备打孔条件。
（2）形成合格的工作面是保证爆破取得良好效果的关键。
（3）根据实际地形和爆破深度，应及时调整爆破参数。
（4）钻孔顺序遵守“先边后中，先前再后”的原则，避免钻机移动时破坏已成炮孔。
（5）起爆网路根据施工现场实际及周围环境情况做相应调整。
五、钻孔机具与爆破器材选择
1、钻孔机具
选用TY-20型手持式凿岩机和履带式潜孔钻机。
2、爆破器材
（1）炸药
根据现有条件，采用2#岩石乳化炸药或硝铵粉状炸药。
表2炸药性能参数表
炸药名称
密度（g/cm3）
爆速（m/s）
威力（ml）
猛度（mm）
殉爆
距离（cm）
有效
期（月）
2#岩石乳化炸药
0.95～1.0
3200
280
12
4
12
硝铵岩石粉状炸药
0.95～1.0
3000
260
10
4
12
（2）雷管
选用瞬发电雷管、毫秒电雷管和非电导爆管雷管，必须为同厂、同批、同型号的电雷管，有杂散电流或阴雨时应停止电雷管和电爆网路的施工。
（3）放炮电源选择
选用便携式MFB系列200型电容式发爆器。
六、爆破安全验算
1、爆破振动安全距离验算
因在爆破区西侧有建设单位新盖的房屋，房屋为砖混结构，距离爆破区约15m，为保证房屋安全，最大一段齐爆药量为5kg，根据爆破振动计算公式，计算得知。
V=k
a=2.5cm/s
式中：
R—爆破振动安全允许距离，单位为米（m）；取：
15m；
a、k—与爆破点至保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，a取2，k取200
V—保护对象所在地安全允许质点振速，单位为厘米每秒cm/s
Q—炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大单段药量，单位为千克Kg，Q取5kg；
计算结果表明V＜2.5cm/s爆破引起的振动，不会对周围15m以外的建筑物造成破坏，爆破引起的振动在安全允许标准之内。
参考：
评价各种爆破对不同类型建（构）筑物和其他保护对象的振动影响，应采用不同的安全判据和允许标准。
地面建筑物的爆破振动判据，采用保护对象所在地质点峰值振动速度和主振频率；水工隧道、交通隧道、矿山巷道、电站（厂）中心控制室设备、新浇大体积混凝土的爆破振动判据，采用保护对象所在地质点峰值振动速度。
安全允许标准如表3
表3爆破振动安全允许标准
序号
保护对象类别
安一允许振速（cm/s）
＜10Hz
10Hz—50Hz
50Hz—100Hz
1
土窑洞、土坯房、毛石房屋a
0.5-1.00
0.7-1.2
1.1-1.5
2
一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物a
2.0-2.5
2.3-2.8
2.7-3.0
3
钢筋混凝土结构房屋a
3.0-4.0
3.5-4.5
4.2-5.0
4
一般古建筑与古迹b
0.1-0.3
0.2-0.4
0.3-0.5
5
水工隧道c
7-15
6
交通隧道c
10-20
7
矿山巷道c
15-30
8
水电站及发电厂中心控制室设备
0.5
9
新浇大体积混凝土d：
龄期：
初凝土-3d
龄期：
初凝土3d-7d
龄期：
初凝土7d-28d
2.0-3.0
3.0-7.0
7.0-12
注1：
表列频率为主振频率，系指最大振幅所对应波频率
注2：
频率范围可根据类似工程或现场实测波形选取。
选取频率时亦可参考下列数据：
硐室爆破＜20Hz；深孔爆破1Hz—60Hz；浅孔爆破40Hz—100Hz。
a选取建筑物安全允许振速时，应综合考虑建筑物的重要性、建筑质量、新旧程度、自振频率、地基条件等因素。
b省级以上（含省级）重点保护古建筑与古迹的安全允许振速，应经专家论证选取，并报相应文物管理部门批准。
c选取隧道、巷道安全允许振速时，应综合考虑构筑物的重要性、围岩状况、断面大小、深埋大小、爆源方向、地面振动率等因素。
d非挡水新浇大体积混凝土的安全允许振速，可按本表给出的上限值选取。
2、个别爆破飞石安全距离验算
R=20kfn2w
R=13.50m；R=16m；R=37.13m；
其中R—个别飞石距离m；
kf—与材质有关的系数，1.5
n—爆破作用指数，0.75
w—最小抵抗线，0.8m，1.0m，2.2m
通过调整起爆方向，可以控制个别飞石在安全范围之内。
7、施工组织机构
本项目的管理机构为“某市浩洋路桥工程有限公司项目经理部”项目部设置6个科室，共计12人，组成精干高效的施工组织机构。
具体如下图：
八、施工安全
贯彻“安全第一，预防为主”的方针，做到思想保证、组织保证和技术保证，确保施工中人身、设备的安全。
设立安全保证机构由项目经理部成立安全生产领导小组，项目经理和爆破技术负责人和质量监察科科长领导，成员由隐患排查组、爆破技术负责人、等部门负责人及现场安全员组成（如下图）。
建立专业与全员相结合的监控网络，对施工生产的全过程，从施工防护、安全操作和安全意识等方面，实施全面监控。
通过制度、物质、技术等方面，保证监控作用的充分发挥，实现纵向到底，监督、互相保护。
1、爆破安全技术措施
（1）装药前的施工验收
装药前对炮孔逐个进行测量验收，做好记录并保存；对验收不合格的炮孔，应按设计要求进行施工纠正，或报告爆破技术负责人进行设计修改。
（2）装药
装药前应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理，装药人员应对装药的全部炮孔进行检查。
对不合格的炮孔可以采取补孔、清孔、填塞孔等处理措施。
从爆破器材运入现场开始，应划定装运警戒区，警戒区内严禁烟火；搬运爆破器材应轻拿轻放，尤其时起爆药包，应单独搬运，不得冲撞。
（3）爆破网路
电爆网路：
在同一起爆网路，应使用同厂、同批、同型号的电雷管；电雷管的电阻值差不得大于产品说明书的规定。
电爆网路的连接线不应使用裸露导线，不得利用照明线、钢丝等作爆破线路。
电爆网路的所有导线接头，均应按电工接线法连接，并确保其对外绝缘。
在潮湿有水的环境应避免导线接头接触地面或浸泡在水中。
导爆管起爆网路
导爆管网路应严格按设计要求进行连接，导爆管网路中不应有死结，炮孔内不应有接头，孔外相邻传爆雷管之间应留有足够的距离。
用雷管起爆导爆管网路时，起爆导爆管的雷管与导爆管捆扎端端头的距离不应小于15cm；应有防止雷管聚能穴射流切断导爆管的措施和防止延时雷管的气孔烧坏导爆管的措施；导爆管应均匀地分布在雷管周围并用胶布等捆扎牢固。
（4）爆后检查
爆后由爆破工程技术人员和爆破员先对爆破现场进行检查，只有在检查完毕确认安全后，才能发出解除警戒信号和允许其他施工人员进入爆破现场。
本工程爆后应超过5min,方准许检查人员进入爆破作业地点。
2、爆破工作人员职责：
（1）项目经理职责：
爆破现项目经理人是本项目爆炸物品安全管理的直接领导者，必须带头执行《爆破安全规程》和国家有关规定。
监督检查爆炸物品各个环节的具体情况，对违章指挥、违章作业、违反纪律的现象有权实行教育，停工和处罚。
定期组织召开爆炸物品安全工作会议、研究解决安全生产中的问题，制定并贯彻落实各项管理规章制度。
经常检查本项目爆炸物品的安全管理情况，发现漏洞及时堵塞，做到防患于未然。
（2）爆破工程技术人员的职责：
负责爆破工程的设计和总结，指导施工，检查质量；负责爆破工程的预算编制及验工；制定爆破安全的技术措施，检查实施情况；负责制定盲炮处理的技术措施，进行盲炮处理的技术指导；参加爆破事故的调查和处理。
（3）安全员职责：
安全员是本项目爆炸物品安全管理的直接指挥者，必须对爆破员、保管员的工作实施安全监督，确保安全操作规程和各项规章制度的落实;爆破前应对现场进行认真检查是否符合爆破条件，确定装药量，负责安排好警戒，防止意外事故发生。
爆破时对信号的使用实行统一指挥，纠正违章作业并及时报告有关领导;爆破后，要与爆破员共同核对炮数，按规定时间回到爆破现场进行认真检查，发现盲炮要协助爆破员妥善处理，确定无危险后，方可解除警戒;认真核对领取消耗的爆炸物品数量，填写好《现场爆破记录》;随时接受本单位检查人员、派出所民警的监督和公安机关的检查。
（4）保管员职责：
认真执行《民用爆炸物品管理条例》坚守岗位，遵守工地现场管理制度，提高警惕，保证爆炸物品的绝对安全;严格执行发放手续，回收时要认真清点入帐，发放时必须核对人员、证件，坚持随领随用的原则，做到帐目当日清、当日结，帐物相符;督促使用者将剩余爆炸物品当日交回，做好记录，对违反规定和手续不全者，有权拒付，发现问题，及时向有关部门报告;一旦发生丢失被盗要保护好现场，立即向公安机关报告。
（5）爆破员职责：
必须认真执行《爆炸安全规程》，严格遵守安全生产操作规程;对不符合安全要求或存在不安全因素的爆破施工，有权拒绝爆破;必须严格执行爆炸物品的领取、清退制度，认真填写现场爆破记录，在使用期间，要严格防止丢失被盗，并负责将当班剩余物品退回;要与安全员协作，对施工中出现的哑炮和事故等作妥善处理。
并及时回收拒爆雷管，在使用爆炸物品中，发现过期失效等情况时要停止使用，并做好记录，向有关部门报告;从保管员领取的爆破器材，不得遗失或转交他人，不得擅自销毁或挪作他用;接受领导和安全员的检查，接受广大职工的监督，带头遵守《民爆条例》的有关规定。
积极揭发有违章行为的人和事，为安全生产作出应有贡献。
3、安全生产保证措施
认真执行安全生产制度、安全教育制度、安全技术措施制度、安全交底制度、安全检查制度及事故分析制度;现场周围配备、架立必要、明显的安全标志牌，包括警告与危险标志、安全与控制标志及道路标志等;爆破后应进行有害气体的观察工作，未确定前不得解除警戒，所有人员必须在安全线以外。
在确认无危险后方可继续进行施工。
施工中一旦发生危害工程安全、工程进度和工程质量的事故时，立即采取必要的抢救措施并以最快的方式将事故的简要情况报告监理工程师。
按监理工程师的指示消除事故产生的危害和影响，并查明事故原因。
4、警戒范围和方法
为确保爆破安全，在实施警爆破前应做好安全警戒工作。
在进行警戒之前发布告示，将起爆时间、警戒范围、警戒信号通知到受爆破影响的各户、各单位，让当地单位和居民有心理准备。
（1）爆破进入装药阶段的安全警戒，
爆破进入装药阶段，爆区中已有爆炸物品，从这时起，一直到起爆，爆区开始实行警戒，禁止无关人员进入爆区；进出施工现场的爆破施工人员、防护作业人员、爆破工程技术人员和项目部成员应佩戴相应的证件标志，并接受警戒人员的检查；严禁携带火种进入警戒区，严禁携离开带爆炸物品现场，电爆网路时通讯设备应当在关闭状态。
（2）起爆前后的安全警戒
起爆前后的警戒按事先确定的警戒范围、警戒人员实施。
执行警戒任务的人员，应按指令到达指定地点并坚守工作岗位。
各警戒点应与现场指挥保持通讯或信号联系，并按照现场指挥的指令，按时进行清场撤离、封锁交通要到等工作。
炮响后，在未发出解除警戒信号之前，警戒点岗哨应继续执勤，除爆后检查人员外，禁止任何人员和车辆进入危险区。
（3）警戒位置，
各进入施工区域的交通道口，道路路口重点布岗。
北侧：
3人；
西侧：
3人；
东侧：
3人；
南侧：
3人。
（4）警戒范围
自爆破中心半径200m范围布置警戒区，爆破时无关人员全部撤离；实施爆破时爆破区内人员必须撤至安全距离以外，距爆破区200m内禁止车辆、行人通行，警戒范围见下图。
警戒点警戒范围
爆破警戒示意图
（5）警戒标志
警戒人员持小红旗，爆破范围200米外拉绳，并设公告牌加以警示。
5、盲炮事故处理
（1）盲炮处理必须遵守下列原则
a、发现盲炮或怀疑有盲炮，应立即报告并及时处理。
若不能及时处理，应在附近设明显标志，并采取相应的安全措施。
b、难处理的盲炮，应请示爆破工作领导人，派有经验的爆破员处理。
c、处理盲炮时，无关人员不准在场，应在危险区边界设警戒，危险区内禁止进行其他作业。
d、禁止拉出或掏出起爆药包。
e、盲炮处理后，应仔细检查爆堆，将残余的爆破器材收集起来，未判明爆堆有无残余爆破器材前，应采取预防措施。
（2）浅眼爆破盲炮的处理
采用下列方法：
a、经检查确认炮孔的起爆线路完好时，可重新起爆；
b、打平行眼装药爆破。
平行眼距盲炮孔口不得小于0.3m，为确定平行炮眼的方向，允许从盲炮孔口取出长度不超过20cm的堵塞物；
c、用木制、竹制或其它不发生火星的材料制成的工具，轻轻地将炮眼内大部份堵塞物掏出，用聚能药包诱爆；
d、在安全距离外远距离用风水管吹出盲炮堵塞物及炸药，但必须采取措施，回收雷管；
e、盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、炮眼方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。
九、爆破事故应急救援预案
为加强对施工安全事故的防范，及时做好安全事故发生后的抢险、救援处置工作，最大限度地减少事故损失，坚持安全第一，预防为主、自救为主、统一指挥、分工负责的原则；根据《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》和施工等有关规定，制定以下爆破施工安全事故应急预案。
对发生爆破事故隐瞒不报，或不积极组织抢救者要追究其负责人的责任。
1、建立应急救援组织机构
项目部设置应急反应组织机构。
成立现场抢救组、善后工作组、事故调查组等应急反应工作组。
具体组织框架图如下图：
应急总指挥：
应急副总指挥：
现场抢救组组长:
事故调查组组长:
2、应急预案总指挥的职能及职责
（1）分析紧急状态确定相应报警级别，根据相关危险类型、潜在后果、现有资源控制紧急情况的行动类型；
（2）指挥、协调应急反应行动，及时与输油管道管理部门联系；
（3）与企业外应急反应人员、部门、组织和机构进行联络；
（4）直接监察应急操作人员行动；
（5）最大限度地保证现场人员和外援人员及相关人员的安全；
（6）协调后勤方面以支援应急反应组织；
（7）宣布应急反应组织的启动；
（8）应急评估、确定升高或降低应急警报级别；
（9）通报外部机构，决定请求外部援助；
（10）决定应急撤离，决定事故现场外影响区域的安全性。
3、应急预案副总指挥的职能及职责
（1）协助应急总指挥组织和指挥应急操作任务；
（2）向应急总指挥提出采取的减缓事故后果行动的应急反应对策和建议；
（3）保持与事故现场的直接联络；
（4）协调、组织和获取应急所需的其它资源，设备以支援现场的应急操作；
（5）组织项目部相关技术人员和管理人员或聘请有关专家对爆破施工场区危险源进行风险评估或制定应急方案；
（6）定期检查各常设应急反应组织和各部门的日常工作和应急反应准备状态；
（7）根据爆破施工场区的实际条件，努力与周边有条件的企业为在事故应急处理中共享资源、相互帮助、建立共同应急救援网络和制定应急救援协议。
4、现场抢救组的职能及职责
（1）抢救现场伤员；
（2）抢救现场物资；
（3）组建现场消防队，控制灾情；
（4）保证现场救援通道的畅通。
5、善后工作组的职能和职责
（1）做好事故调查工作；
（2）做好伤亡人员及家属的稳定工作，确保事故发生后伤亡人员及家属思想能够稳定，大灾之后不发生大乱；
（3）做好受伤人员医疗救护的跟踪工作，协调处理医疗救护单位的相关矛盾；
（4）与保险部门一起做好伤亡人员及财产损失的理赔工作；
（5）慰问有关伤员及家属。
6、事故调查组的职能及职责
（1）保护事故现场；
（2）对现场的有关实物资料进行取样封存；
（3）调查了解事故发生的主要原因及相关人员的责任；
（4）按“四不放过”的原则对相关人员进行处罚、教育、总结。
7、可能发生事故的确定
根据施工特点，爆破工程可能发生以下安全事故。
（1）早爆事故：
①打残孔引起爆炸；②运输事故；③明火、高温环境造成的早爆；
④误操作引发早爆；⑤石头砸响引起早爆；⑥化学反应引起的早爆；
⑦雷电击中引起早爆；⑧杂散电流引发早爆；⑨电磁感应引起的早爆；
⑩静电引起的早爆等。
（2）其它事故：
①警戒疏漏事故；②飞石事故；③爆破震动事故；
④空气冲击波事故；⑤爆破引起火灾；⑥爆破引起塌方、滑坡事故等
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