路基石方破碎开挖专项施工方案.docx
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路基石方破碎开挖专项施工方案
都（匀）香（格里拉）高速公路六盘水至威宁（黔滇界）（TYK16+000～TYK24+077.569）
路基石方控制爆破与机械破碎开挖
专项施工方案
贵州省公路工程集团有限公司
六盘水至威宁（黔滇界）高速公路LWTJ-7合同段项目经理部
二○一六年四月
一、工程简介
1．编制依据
（1）《都（匀）香（格里拉）高速公路六盘水至威宁（黔滇界）LWTJ-7合同段施工招标文件》。
（2）《都（匀）香（格里拉）高速公路六盘水至威宁（黔滇界）LWTJ-7合同段投标文件》。
（3）《都（匀）香（格里拉）高速公路六盘水至威宁（黔滇界）LWTJ-7合同段两阶段施工图设计文件》（第二册第1、2分册，第五册第1分册）（贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，二0一五年十一月）。
（4）《公路路基施工技术规范》JTGF10-2006。
（5）《公路工程施工安全技术规范》（JTGF09-2015）。
（6）《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）。
（7）本标段对施工现场考察和勘验所获取的相关资料，范围内出、入口施工便道的现场考察资料及周边建筑布置情况。
（8）本单位现有的技术能力、机械设备、施工管理水平及多年来参加高速公路建设所积累的施工经验。
2．工程概况
本标段起于水城县纸厂乡，接LWTJ-6标段终点，起点桩号TYK16+000。
本标段终点止于六盘水市水城县勺米乡鱼塘村，在此设鱼塘枢纽互通与杭瑞高速公路毕节至都格段（简称“毕都高速”）相交，终点桩号为TYK24+077.569，路线全长8.330581公里。
我部施工的以下路堑挖方均为高边坡，且地处横坡陡峻，横坡坡度均在45°～90°之间，其中TYK20+700～TYK20+790、TZK20+640～TZK20+807段挖方下方邻近村民房屋；TYK21+611～TYK21+960、TZK21+601～TZK21+920段挖方左侧下方为戛家寨一村道约5米，为当地村民、学生上、放学的主要通行要道；TYK22+900～TYK23+180、TZK22+900～TZK23+174段挖方起点位于水白铁路上方，交通量大，约十分钟就有一辆火车通过，终点位于狭岩大桥0#桥台，且桥台下方为鱼塘村村民主要通道。
为确保施工安全，减小对当地村民的出行干扰、生活和铁路的营运安全，我部拟对以下边坡进行控制爆破辅助机械破碎开挖：
序号
段落桩号
挖方
土方（%）
石方（%）
备注
1
TYK20+700～TYK20+790
14869
20
80
2
TZK20+640～TZK20+807
107051
20
80
3
TYK21+611～TYK21+960
214029
20
80
4
TZK21+601～TZK21+920
17510
20
80
5
TYK22+900～TYK23+180
221405
20
80
6
TZK22+900～TZK23+174
131932
20
80
合计
706796
二、施工准备
1．施工组织机构
为确保本工程保质保量按期完成施工任务，我部将集中精良的机械设备，组织优秀的施工队伍进行本工程施工，设立强有力的六威七标项目经理部，对人员、机械设备、材料实行统一管理，统一调度。
施工组织机构框图
2．内业准备
施工图纸及设计文件均已熟悉完，控制点复测及原地面复测已经完成。
3．人员、设备准备
人员配置如下：
序号
岗位
人数
1
现场负责人
3
2
质检工程师
2
3
现场工程师
3
4
技术员
3
5
专职安全员
6
6
材料员
2
机械设备、安全设施配置如下：
序号
设备名称
数量
备注
1
挖掘机
9台
2
液压岩石破碎锤
9台
3
装载机
1台
4
振动压路机
1台
5
自卸车20T
30辆
6
全站仪
3台
7
空压机
6台
8
高强度安全网
？
m2
三、开挖原则
1.石方开挖采用自上而下分层开挖的方式进行施工，由高到低，由里向外逐层开挖，严禁掏底开挖。
四、主要施工方法
（一）石方控制爆破
对于石质较硬的地段,采用风枪钻孔、控制松动爆破方法进行施工，边坡开挖至设计坡面线之前预留50～100cm，采用机械冷开挖进行坡面修整至设计线。
炸药使用专用防爆车辆进行。
控制爆破施工采用多台阶、小孔距、浅孔松动控制爆破方案，其特点:
“眼较浅、密打眼、少药量、强覆盖、间隔微差”，在爆破中做到“松而不散，散而不滚、碎而不飞”。
用不同方向上的抵抗线差别和起爆顺序控制爆破时岩石移动方向，利用钢轨排架防护和“炮被”覆盖相结合的防护措施，抑制爆破飞石、滚石。
①控制爆破施工方法
采用以下三种控爆方法单独或配合使用进行施工。
A.静态破碎剂
对于该区段紧靠路的危石，采用静态破碎剂处理，孔距25～30cm，破碎剂用水稀释后灌注炮孔，离孔口20cm停止并堵塞，常温下24小时即可裂开。
B.薄层剥离
即采取小的爆破参数进行的剥离控制爆破，力求做到岩石原地龟裂松动即可，清除表土后，利用薄层剥离使之逐步形成台阶工作面。
薄层剥离台阶工作面示意见“薄层剥离台阶工作面示意图”。
C.小台阶法
小台阶法即浅孔台阶松动爆破法，是自上而下逐步形成台阶，进行松动控制爆破的开挖方法，每级台阶高2.5m，台阶宽2.2m（沿线路方向）。
爆破作业工艺流程图
施爆区调查
爆破参数设计
位
项目处工程师审批
爆破器材检查及试验
检验签证
制定爆破方案
炮孔检查及废渣清除
装炸药、雷管、导爆管
起爆
否
场地平整
敷设起爆网路
炮孔堵塞
出渣
安全检查
检验签证
钻孔
公安部门审批
专业施爆人员
材料准备
设备进场
设置警戒
人员设备撤离
否
优化方案
爆破总结
数据反馈
是
是
修改
②爆破参数的选择
根据以上三种施工方法，用于不同的位置及岩石岩性不同而选用不同的爆破参数，基本参数见“爆破参数表”。
③光面爆破施工方法
光面爆破的作用机理就是控制爆破作用的范围和方向，施工时沿开挖线轮廓布置间距较小的平行炮孔，在这些光面炮孔中进行药量减少的不耦合装药，然后同时起爆这些炮孔，爆破时沿这些炮孔的中心联结线破裂成平整的光面，达到增加岩壁的稳固性，减少爆破的振动作用，进而达到控制岩体开挖轮廓的效果。
A.炸药及装药结构的选择
炸药：
光面爆破选用低爆速，低猛度，低密度炸药，选用2＃岩石硝铵炸药。
装药结构：
炮眼装药结构采用小药卷，不耦合装药及空气间隔装药结构，孔口用炮泥封堵。
起爆采用导爆索加非电毫秒雷管起爆。
为克服炮眼底部岩石夹制力，在炮孔底装半卷φ32mm药卷做加强药包。
爆破参数表
序号
爆破方法
孔距
a（m）
排距b（m）
孔深l（m）
最小
抵抗线W（m）
单耗K
kg/m3
每孔药量计算Kg
炸药
结构
起爆顺序
说明
1
静态破碎剂
0.25～0.3
0.3～0.35
1.0～1.4
0.35～0.4
10～20
距孔口20㎝以下装药
用水
稀释
同时灌注
2
薄层剥离法
1.0
1.0
1.1～1.5
0.4～1.0
0.2
Q=kawl
分层
隔离
由里向至外间隔50ms
2#岩石炸药
3
小台阶法
同台阶前排主炮孔
1.0
1.1
2.5
1.1
0.3～0.35
Q=kawl
分层间隔中间填粘土
①同台阶预裂炮孔②同台阶前排炮孔③上层预裂孔与下层后排主炮孔④靠近线路的炮孔较同排其它炮孔迟50ms
2#岩石炸药
同台阶后排主炮孔
Q=kabl
最靠近线路的炮孔
0.25～0.3
Q=kawl
预裂炮孔
0.4
2.7
0.4～0.5
Q=kal
装药量：
光面爆破炮眼装药量应严格控制，以求达到光爆效果。
单孔光面爆破经验装药量计算式：
g=（E+W）×L×10
式中：
g----单孔装药量
E----孔距
W----抵抗线
Rb---岩石抗压强度Mpa
B.光爆参数的修正
钻爆设计在实施过程中，应根据岩石的变化，光爆效果等对光爆参数进行修正。
C.光面爆破的质量标准
光面爆破形成的坡面应比较平整。
光面爆破爆后形成的边坡面的不平整度不超过±150mm。
爆破后应在边坡壁面上留下一定的半边钻孔痕迹；并以半孔率对光面爆破效果进行评估，应达到以下标准：
坚硬整体性好的岩石半孔率大于85％，中等强度岩石大于70%，软岩及节理发育的岩石大于50%。
爆破后，在边坡岩体壁面和留下的半孔壁面上不出现爆破裂纹，大的危石、浮石较少。
D.防护
由于爆破现场地质条件复杂，即使采用了控制网孔参数和爆破药量控制爆破的方法，但爆破时，仍可能产生飞石，所以必须采取有效的防护措施，确保爆破施工的安全。
一般可沿边坡每隔1m架立一根长6～8m的P43旧钢轨，用φ22mm长2～2.5m的砂浆锚杆固定于岩壁上，每根钢轨锚固两处（2m、4m）锚杆与钢轨用夹板螺栓连接牢固，水平方向用四排18Kg/m小钢轨与竖立钢轨用铁丝绑扎。
当钢轨立起5～6根以后，用片石将侧沟灌平，在钢轨与岩面之间插入旧木枕，用铁丝与钢轨绑牢，并用废旧橡胶条密实填塞。
E.爆破施工
根据不同地段爆体的不同位置，采用相应的爆破方法，选取对应的孔网参数进行施工。
布孔前应仔细检查待爆体的层理、裂隙、临空面、最小抵抗线等情况，并据此作适当调整。
布孔时应按调整后的参数准确画出位置，用红油漆标注，并进行编号。
钻孔时采用直径φ40mm的钻机钻孔，钻孔深度符合孔网设计要求。
钻孔完毕后，进行孔深测量，计算各孔药量，并分别称好摆放在各炮口，然后按设计的装药结构分层间隔装药。
当采取分层间隔装药时，底部药量加强（约为单孔药量的3/5），上层稍弱（为单孔药量的2/5），中间用泥填塞，长度不小于30cm，当上层药卷装完后，用粘土进行孔口堵塞，炮孔堵塞长度不小于30cm。
施工中采用纵向不耦合装药结构，不耦合系数K=（L/l0）1/2（L=孔深，l0=各层药卷长之和）。
装药结构见“图4.1-3”。
F.爆破振动安全检算
由于爆破区周围环境复杂，设施多，爆破时的振动及冲击波可能对其产生损伤，为确保周围设施的安全，根据下列公式对爆破振动效应进行检算，以确定同一段别起爆的最大允许用药量。
Q=R3/K3a3
式中:
Q—最大一段药量（Kg）
K—地形、地质条件系数，坚硬岩石K=3，次坚硬岩石K=5;
R—爆源中心至设施的安全距离（m）；
a—衰减系数，一般等于1、取1.7；
装药结构图
G.起爆网络和起爆顺序
使用导爆管非电起爆系统毫秒雷管微差爆破，同一级台阶的预裂炮孔最先起爆，同一级台阶的前排先爆，时差为50ms，上层预裂孔也可与下层后排主炮孔同段别起爆，辅助炮孔与对应的主炮孔同段起爆。
每个药包只装一个雷管，导爆管拉到孔外按组（不多于15根）连接成块，联结块内装有两个接力非电雷管作为传爆管，再由传爆雷管引爆孔内雷管。
起爆顺序见图4.1-4“起爆网图”
传爆选用非电毫秒雷管，每个孔内的各层药包采用同一段别的毫秒雷管。
在施工中，采用的孔内微差与孔外微差的原则是：
孔外高段位，孔内低段位。
连接好后，进行起爆网路检查，确认无误。
H.起爆
在爆破前放出警戒，确认警戒区内安全后，立即进行放炮。
起爆网络图
I.放炮后检查
放炮后20分钟，安全员立即进行检查，同时清除爆体附近的危石。
爆破
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