沙溪沟正式.docx
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沙溪沟正式
重庆市涪陵-丰都-石柱高速公路
沙溪沟特大桥挖孔桩控制爆破方案
编制：
审核：
批准：
重庆涪-丰-石高速公路总承包部第二工程处B1标
二〇〇九年十一月
目录
第一章工程概况1
一、工程简介1
二、气象、地质、水文条件1
第二章编制依据3
第三章爆破施工技术方案3
一、施工准备4
二、挖孔作业4
三、装药4
四、爆破网路敷设5
五、爆破防护6
六、设置警戒、起爆6
七、爆破检查、总结6
第四章爆破技术设计7
一、爆破参数7
二、爆破器材选型10
三、施工管理与组织11
四、安全技术措施12
第五章爆破有害效应分析与防护13
第六章施工安全技术措施14
一、成立爆破指挥部14
二、做到“四统一”：
15
三、爆破震动监测与爆破总结16
四、施工安全技术措施16
五、爆破后安全检查18
六、本工程安全目标18
第一章工程概况
一、工程简介
沙溪沟大桥是重庆丰都至石柱高速公路上的一座控制性工程，本桥位于重庆市丰都县兴义镇沙溪沟水电站西侧，为南北走向，跨沙溪沟而设。
中心桩号K56+515，起讫K56+198-K56+839。
桥梁跨径组合为3X40+（90+170+90）+4X40，主桥上部结构为预应力混凝土变截面连续刚构箱梁；主桥墩身采用双肢等截面矩形空心墩，过渡墩墩身采用矩形空心等截面。
引桥上部构造为40m后张预应力混凝土T梁，先简支后结构连续（刚构），墩身采用等截面空心墩、实心方柱及双柱式墩，基桩详细布置情况见表1-1。
桥台采用U台陪扩大基础。
表1-1
序号
名称
桩径
类型
数量
开挖土方（m3）
开挖石方（m3）
1
主桥墩
2.5m
嵌岩桩
40根
2
过度墩
2.0m
嵌岩桩
16根
3
边墩
1.8m
嵌岩桩
32根
合计
88根
二、气象、地质、水文条件
1、气象
桥位区属亚热带季风暖湿气候区，气候温和湿润、雨量充沛、四季气温变化特征明显。
历年最大风速31.5m/s，平均风速1m/s，多年平均气温18.1℃，极端最高气温42.2℃，极端最低气温-2.7℃，最热月平均气温28.6℃，最冷月平均气温7.1℃。
夏季降雨量最多，秋季次之，冬季再次之，春季最少。
据气象资料，桥位区多年平均降雨量1072.3mm，历年最大降雨量1363.4mm，其中5~6月降雨量最多，月平均降雨量可达160mm以上，一次最大降雨量113.1mm（1954年7月21日）。
2、地震
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）表明，桥位区地震动峰值加速度小于等于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相当于地震基本烈度小于Ⅵ度，抗震设计按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）的有关规范执行，本桥按7度设防。
3、地质
沙溪沟特大桥位于方斗山背斜北西翼跨越沙溪沟。
桥址处地形基本呈不典型宽大V形沟谷。
两侧山体陡峭，覆盖层较薄，出露岩石为中厚层状长石砂岩、薄层泥岩，不等厚互层，岩层产状341°∠12°，起点处发育两组裂隙，І组：
产状72°∠76°，其走向与陡崖走向基本一致。
隙面舒缓波状延伸，延伸数十米，闭合~微张，Π组：
产状356°∠86°，间距30cm~1.5m不等，多张开，最大隙宽5cm。
其中І组裂隙，也是区域上的主要构造裂隙，因此裂隙的存在，在地形上形成2道陡坡、2个缓坡带，各道陡崖均存在崩塌现象并存在相对缓坡带堆积。
该段岩体总体稳定性良好。
沟谷中植被较发育，大部分为水田。
桩位详细地质情况见表1-2。
表1-2
序号
名称
块石土（m）
强风化粉砂质泥岩（m）
中风化粉砂质泥岩（m）
中风化砂岩（m）
1
主桥墩
8
4
7
14
2
过度墩
7
11
6
3
边墩
8
18
4
边墩
4、水文
沙溪沟为山间常年性河沟，汇集和排泄大气降水，水量大小受季节性影响变化较大，沙溪沟勘察期间水深0.5~1.2m，沟底宽9m。
第二章编制依据
1、《两阶段施工图设计》
2、《爆破安全规程》（国标6722-2003）
3、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）
4、施工现场实际勘察
5、已批复的《实施性施工组织设计》
第三章爆破施工技术方案
根据本工程的特点和现场实际情况，挖孔桩施工采用人工凿槽配合爆破开挖挖孔方案，以爆破开挖为主来缩短工期，爆破采用小型松动爆破为主，不采用大、中型爆破，爆孔采用风钻成孔，人工装药，分层爆破开挖，本工程中桩基直径有2.5m、2m、1.8m三种断面，桩孔基岩掘进爆破围岩夹制力大，岩层完整性好，特别中分化粉质泥岩、中风化砂岩，虽然其强度不高，但其塑性较强，若单纯减少孔数，加大孔深，提高装药长度，掏槽深度往往变化不大，有时会产生冲炮，影响有效进尺。
因此采用密孔、分阶（空间）分段（时间）掏槽。
其出渣采用人工转运装斗，吊车吊运出承台基坑外。
工艺流程框图如下：
施工准备
敷设线路
装药、堵塞
钻孔作业
爆破检查、总结
警戒、起爆
爆破防护
一、施工准备
对即将进行爆破作业的孔底进行清理，使其能满足钻孔设备作业的需要。
确定钻孔作业的范围、深度。
二、挖孔作业
在爆破工程技术人员的指导下，严格按照爆破设计进行布孔、钻孔作业，布孔根据地形实际情况主要采用梅花型布孔。
在钻孔时，应该严格按照爆破设计中的孔位、孔径、钻孔深度、炮孔倾角进行钻孔。
对孔口周围的碎石、杂物进行清理，防止堵塞炮孔。
孔口周围破碎不稳固段，应进行维护，避免孔口形成喇叭状。
挖孔完成后，应对成孔进行验收检查，确定孔内有无积水、积水深度。
对不合格的应进行补孔、补挖、清孔，并将检查结果向爆破工程技术人员汇报，准备用药计划。
三、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，各电雷管的电阻值差是否符合规定要求（康铜桥丝：
铁脚线0.3Ω，铜脚线0.25Ω；镍铬桥丝：
铁脚线0.8Ω，铜脚线0.3Ω），对不合格的爆破器材坚决不能使用。
2、装药
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，装药前应检查孔内是否有水，积水深度，有无堵塞等，检查合格后方能进行装药作业，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。
装药应用木制长杆或竹制长杆进行，控制其装药高度，装药过程中如发现堵塞时应停止装药并及时处理，严禁用钻具处理装药堵塞的炮孔。
堵塞材料采用钻孔的石渣、粘土、岩粉等进行堵塞，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，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。
四、爆破网路敷设
装药、堵塞完成后，严格按照爆破设计进行网路连接，防止漏接、错接，并用绝缘胶布包好结头。
网路连好后，应检测总电阻，如总电阻与计算值相差5%以上，或阻值相差10Ω时，应查明原因，消除故障，并计算其电流量，达到设计要求时方能起爆。
五、爆破防护
网路连接完成并检查合格后，方能按照爆破设计中的防护范围、防护措施进行防护，防护时应注意不要破坏电爆网路，确认爆破防护
到位后，作业人员撤离爆区。
六、设置警戒、起爆
严格按照爆破设计的警戒范围布置安全警戒（该爆破由于属孔内爆破,根据药量计算及经验判断,飞石横向散落范围很小,故警戒范围定为50米），警戒时，警戒人员从爆区由里向外清场，所有与爆破无关的人员、设备撤离到安全地点并警戒。
确认人员设备全部撤离危险区，具备安全起爆条件时，爆破工作领导人才能发出起爆信号。
爆破员收到起爆信号后，才能进行爆破器充电并将主线接到起爆器上，充好电以后，进行起爆。
爆破后，严格按照《爆破安全规程》规定的等待时间超过15min，方准许检查人员进入爆区进行检查，确认安全后，方准发出解除警戒信号。
七、爆破检查、总结
每次爆破完成后，必须按照规定等待15min进入爆破地点检查有无盲炮和其它不安全因素。
如果发有危石、盲炮等现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。
未用完的爆炸物品进行仔细清点、退库。
爆破结束后，爆破员应认真填写爆破记录，爆破工程技术人员应进行爆破总结：
设计合不合理，并进行爆破安全分析，提出施工中的不安因素和隐患以及防范办法，提出改善施工工艺的措施；对照监测报告和爆后安全调查，分析各种有害效应的危害程度及保护物的安全状况，如实反映出现的事故，处理方法及处理结果，总结经验和教训，指导下一步施工。
第四章爆破技术设计
一、爆破参数
桩基入岩爆破参数不同于自由面大的隧道爆破参数，但可参照矿山竖井开挖时的一些爆破参数。
其实际值应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性、特别是岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定。
1、单位用药量系数
孔桩入岩爆破的岩石为中、微风化，孔桩直径为Ф1.2-1.8m，周边对所爆破岩石的约束力大。
根据孔桩工程入岩的爆破参数类比、修正，得出单位用药量系数K如下表：
岩石类别
岩石坚固性系数（f）
单位用药量系数（g/m3）
备注
强-中风化
4-6
1200-1600
中风化
6-7
1600-2000
中-微风化
7-8
2000-2400
微风化
8-10
2400-3000
2、炮眼间距
孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，炮眼直径选择在掘进速度快、爆破质量好的情况下，同时需考虑经济因素，据以往施工经验得d=32-42mm钻孔的效率较高，间距按a=（15-20）d布置，即a=500-800mm。
3、炮眼深度与循环进尺
在小直径孔桩入岩爆破中，岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。
一般炮眼深度L取孔桩直径D的0.6-0.8倍，即L=（0.6-0.8）D。
其中掏槽眼应比周边眼加深100-200mm。
孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到85-95%，则循环进尺Lˊ=ηL=（0.85-0.95）L。
4、炮眼布置
由于径孔为Ф1.8m、Ф2.0m、Ф2.5m三种，爆破中采用斜眼锥形掏槽，其布置参数如下列图、表4-1。
周边眼采用用垂直眼，距孔桩护壁200mm均匀布置。
图4-1表4-1
围岩类别
a（°）
a（cm）
炮眼数量（个）
Ⅳ
68°
90
4
总孔数按照
计算，式中：
N——工作面炮眼数量（个）；
q——单位炸药消耗量，按六类土（次坚石）取1.6kg/m³；
a1——炮眼装填系数（炸药深度与炮眼长度的比值），按Ⅳ、Ⅳa类围岩取0.5；
r——炸药每米长度的重量，取药卷直径32mm，得0.78kg/m；
s——坑道断面积，m²
5、装药量计算
（1）每循环进尺所需用药量Q=（ЛD²/4）×q，式中；
Q——每循环进尺用药量（kg）；
q——单位炸药消耗量，按六类土（次坚石）取1.6kg/m³；
D——孔桩掘进直径，（m）
（2）单孔理论装药量q=Q/N，式中：
q——单孔理论装药量（kg）；
Q——每循环进尺用药量（kg）；
N——工作面炮眼数量（个）；
6、装药量的分配
一般情况下，掏槽眼的药量qt比周边眼药量qb多装20-25%
qt=（1.2-1.25）q
qb=（0.85-0.95）q
式中：
qt——掏槽眼装药量，（g）
qb——周边眼装药量，（g）
每一循环爆破参数表表4-2（采用2#岩石硝铵炸药D=32mm）
项目
单位
各类参数
备注
设计孔径（D）
m
1.80
2.00
2.50
掘进面积（S）
m²
2.54
3.14
4.91
掘进体积（V）
m³
2.29
3.14
6.14
循环进尺（L）
m
0.90
1.00
1.25
炮眼总数量
个
11
13
21
各炮眼数量
掏槽眼
个
1
4
4
布置图详见图4-2
辅助眼
个
7
周边眼
个
10
9
10
各炮眼深度
掏槽眼（剖面）
m
1.10
1.20
1.45
辅助眼
m
1.35
周边眼
m
1.00
1.10
1.35
炸药总用量（Q）
kg
3.66
5.03
9.82
各炮眼炸药单孔用量
掏槽眼
kg
0.30
0.45
0.45
辅助眼
kg
0.47
周边眼
kg
0.34
0.42
0.47
表4-2
二、爆破器材选型
1、炸药
本工程均采用2#岩石硝铵炸药（D=32mm），具体型号可根据试验桩测试炸药实际性能做相应调整，如遇入岩段爆破施工存在岩层裂隙水及成孔护壁时下滴的渗水，需选用防水性好的炸药，另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性，应选用爆炸威力适中的炸药。
可选岩石乳化炸药，其抗水性好、药卷易于分割、威力适中；如选用2#岩石乳化炸药。
2、雷管
孔桩掘进爆破选用电雷管网络，禁止使用导火索、火雷管起爆网络。
电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性，接点应离开泥水面。
同时，为取得较好的爆破效果，保护护壁的稳定性，应选用微差爆破使用的秒延期雷管，周边眼滞后掏槽眼起爆0.1s以上。
3、起爆器
可选用MFJ—100国产电容式起爆器，串联起爆能力可达100发，充电时间7-10s，供电时间3-6ms，电源1#电池4节。
孔桩爆破每次起爆的雷管都在20发左右起爆器要求体积较小，便于携带，结构组成简单，因此可选用MFJ—100或JZDF—300—B国产电容起爆器。
三、施工管理与组织
人工挖孔桩施工过程中作业人数多，工序交叉多，为了保证入岩爆破安全、顺利进行应按以下程序进行组织管理：
1、施工管理
（1）建立以项目部为指导的爆破作业指挥部，下设爆破总负责人、技术负责人、安全员及各班组长，各专业工种持证上岗。
（2）建立爆破器材集中收发制度，按工作量发料。
多余的爆破材料在当班施工完成后，应及时上交给发放人员收回，做到集中发料、统一制作、统一收回、集中保管，严格登记手续，避免爆破器材流入社会。
（3）安排好作业时间、爆破时间并将爆破时间告示于周围居民。
（4）爆破总负责人负责施工组织、人员调配、生产安排，并对安全、生产负全责。
（5）技术负责人负责施工过程的技术工作，并监督安全和质量，全面指挥爆破工作的实施。
（6）安全员负责现场安全检查，布置检查爆破警戒。
（7）爆破员负责起爆工作。
2、施工组织
孔桩入岩爆破通常采用混合作业法和爆破专业作业法，我们采用专业作业法施工。
即专业班组专职从事爆破工作，负责钻眼、清孔、装药、连线、爆破、通风、处理瞎炮和哑炮；而凿岩、清渣、出渣、成孔护壁由其他作业组负责。
四、安全技术措施
1、爆破地震控制措施
孔桩入岩爆破对本桩及临近孔桩的临时支护和已浇筑的桩芯混凝土都可能产生影响，因此孔桩护壁一般采用早期强度高、成型好C25钢筋混凝土护壁，护壁混凝土浇筑5天后，方可进行爆破施工而
不至震坏护壁支护，同时不应在已浇筑桩芯混凝土且未达到龄期的孔桩20m范围内进行孔桩爆破作业，以免震裂没有达到设计强度的桩芯混凝土。
2、爆破飞石的控制措施
孔桩爆破工作面均在地表以下，在爆破孔桩口用竹笆或木模板覆盖，并加压砂袋，以防止爆破飞石飞出地面。
3、爆破炮烟的排除措施
炸药爆破之后产生的炮烟均为有毒有害气体，必须进行机械性强制通风排烟，施工现场可利用鼓风机在井口进行压入式通风排烟，或采用空压机风管在井底通风排烟。
通风排烟的时间以清除工作面炮烟为准。
4、爆破防漏电措施
孔桩入岩爆破在装药时，应特别注意防漏电，在装药前孔桩内所有的电器设备应提升至地面。
在装药时，雷管的脚线应短接，连接爆破母线时应保证接头良好的绝缘性，严禁拖地接触泥水，雷雨天气应停止爆破作业。
5、瞎炮的处理
在孔桩爆破作业完成、清除孔桩内炮烟后，检查人员应下到工作
面检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。
另外在清渣时发现瞎炮，应及时报告项目部安排专业人员处理，禁止非专业人员私下处理。
6、爆破器材的安全管理措施
爆破器材属于危险物品，应进行严格管理。
（1）严格爆破器材的领用、发放、使用及回收制度；
（2）现场爆破器材应该分明别类，分别用木箱盛装，专人上锁保管，严禁混装。
使用、运输时应轻拿轻放，严禁碰撞；雷管在连母线前应短接，避免接触带电体。
第五章爆破有害效应分析与防护
本工程的爆破有害效应主要包括爆破飞石、爆破震动、爆破毒气和噪音。
爆破冲击波影响甚微，可忽略不计。
对周边影响也非常小。
根据以往的经验，对距离爆区临近的建筑物应进行爆破飞石的防护。
爆破飞石防护采用竹笆网铺盖爆区，然后上面压砂袋，砂袋每平方米的数量主要根据爆破区至建构筑物距离的远近确定。
每次爆破作业，应严格认真进行爆破飞石的防护，确保爆破作业的安全。
每次爆破时应对爆破飞石进行监测，包括飞石的散落范围，主要飞散方向等，以便对爆破飞石的防护和爆破参数进行调整。
为此在本工程邻近建（构）筑物实施爆破的全过程中，针对爆破飞石的防护一定做好以下几项工作：
1、选择好最小抵抗线和爆破抛掷方向；
2、严格控制孔网参数，逐孔计算装药量，严禁过量装药，确保炮孔填塞长度和质量；
3、分多次进行石方爆破，作到多次数、少方量，减小爆破规模；
4、合理选取微差间隔时间（间隔时间不少于50ms）；
5、为保证准确的抛掷方向尽量减少排数，并合理布置最小抵抗线
6、合理增加炮孔堵塞长度；
7、爆破有害气体：
爆破后的有害气体浓度不应超过《爆破安全规程》（GB6722—2003）。
第六章施工安全技术措施
一、成立爆破指挥部
为了工程建设的顺利进行，保障周围单位正常的生活秩序和建、构筑物的安全，在项目经理部的统一领导下，成立专门的爆破指挥部，负责全面指挥和统筹安排爆破的各项工作。
爆破指挥部人员组成由项目经理部抽调专人负责。
组织机构如下：
爆破指挥部
后勤材料组
警戒组
安全监测组
爆破组
钻孔组
设计组
每次爆破作业前，上述人员必须到位，分工负责，责任到人，并
作文字记录，重点警戒。
二、做到“四统一”：
1、统一指挥
由现场爆破指挥部负责协调，由起爆指挥员专司起爆令。
2、统一行动
参与施工所有人员，各负其责，在爆破指挥部的指挥下，进行清场和警戒。
3、统一时间
每天放炮时间按制订的统一规定时间执行，并将此通告相关邻近单位和人员。
4、统一信号
爆破现场的安全标志及信号要事先向相邻单位及人员说明，阐明标志和信号的意义，并请其做好协调宣传教育工作。
爆破信号用哨子发出并鸣叫警报器：
第一次：
急促的短声是清场信号，即：
笛！
笛！
笛！
所有车辆人员立即撤离到警戒区域外或指定的安全地带。
第二次：
起爆信号，三声长哨，即：
笛—！
笛—！
笛—！
确认具备安全起爆条件时发出，随即起爆。
第三次：
解除警戒信号，一声长、一声短。
即，笛—笛！
确认无拒爆、盲炮后发出。
三、爆破震动监测与爆破总结
1、监测
为保证施工现场附近建筑物的安全，在实施爆破作业中，需将爆破强度控制在一临界值内，对每一炮震动情况应进行爆破震动监测，保证周围建筑物、临近单位的生产及生活的正常进行。
2、爆破总结
①每次爆破后，爆破员应认真填写爆破记录；
②由爆破工程技术人员提交爆破总结，爆破总结应包括：
设计评述，提出改进设计的意见；施工概况及安全分析，提出施工中的不安全因素和隐患以及防范办法，提出改善施工工艺的措施；对照监测报
告和爆后安全调查，分析各种有害效应的危害程度及保护物的安全状况，如实反映出现的事故、处理方法及处理结果，总结经验和教训。
③爆破记录和爆破总结应整理归档
四、施工安全技术措施
由于爆破施工的特殊性，对于爆破施工的各项安全指标进行充分的计算分析，并制定专门的施工安全技术措施。
1、爆破作业始终贯彻“安全第一、预防为主”的方针，严格遵守爆破安全规程中各项规定；
2、加强爆破作业人员的技术培训和安全教育，爆破员持证上岗；
3、合理布局，严格按照设计要求进行爆破作业；
4、严格控制炮孔装药量，确保填塞长度和填塞质量，装药前必须进行验孔；
5、爆区附近设施工牌，作业人员配戴统一编号的作业卡，爆区插红旗标识且设置装药安全警戒范围，无关人员不得进入；
6、爆破作业人员持证上岗，起爆药包由指定爆破员加工，分开存放；
7、爆破网路各连接部分要连接牢固，全部电线接头要用绝缘胶
布包缠；
8、爆破时间：
爆破时间定在08:
00—12:
00和14:
00—18:
30。
9、爆破现场设警戒线，禁止无关人员进入装药现场；
10、爆破员必须按照《爆破安全规程》操作，按操作程序加工起爆药包，轻拿轻放爆破器材。
装炮使用木质或竹质长棍，起爆药包装进炮孔后不要用炮棍捣动孔内药包；
11、爆破作业现场的杂散电流值、射频电等符合规定，操作人员不能穿化纤衣服，手机、对讲机远离装炮现场；
12、雷雨天气不得进行爆破作业，装药过程中遇雷雨突然来临，要迅速撤离所有人员到安全地点，并设警戒。
13、认真组织清场警戒工作，警戒人员布岗合理，并坚守岗位。
警戒时依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号，以口哨、红旗和对讲机进行联络，严防无关人员和车辆进入爆破危险区。
五、爆破后安全检查
1、爆破后，必须按规定的等待时间进入爆破地点检查有无盲炮和其他不安全因素。
2、爆破员检查如果发现危石、盲炮等现象，应及时处理，未处理前应在现场设立危险警戒或标志。
3、各类盲炮的处理应按有关规定执行。
经检查确认爆破地点安全后，经当班爆破班长同意，方准作业人员进入爆破地点。
4、每次爆破后，爆破员应认真填写爆破记录。
5、爆破结束后，爆破员应将剩余爆破器材仔细清点，如数及时
直接交退给市公安局指定的爆破器材仓库。
六、本工程安全目标
不发生任何大小安全责任事故。
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