安全施工组织设计石方.docx
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安全施工组织设计石方
国道207线专项安全组织设计
文字说明
湖南三湘公路桥梁建设有限公司承建的国道207线娄底段改建工程A1合同段K2466+185~K2480+180段施工任务,经我部熟悉图纸和施工现场勘查表明,路基挖方为石质路堑断面。
为高切方石质边坡存在重大安全隐患。
现将石质路堑边坡开挖制定详细安全施工组织设计如下
一、人员安排
本分项工程拟定由项目经理刘雄飞负责全面安全工作,总工程师朱健萍负责协助安全管理,邓四大同志为安全负责人,工地现场施工周见闻。
二、石方路堑(石方爆破)施工方案
本合段石方开挖可分为半填半挖和傍山段深路堑二种断面形式,对这二种典型施工段分别予以爆破方案设计,爆破总体方案详见B-3-2。
B-3-2石方爆破施工方案
项目类型
半填半挖
傍山段深路堑全挖断面
岩性
页岩、灰岩
页岩、灰岩
爆破总体方案
浅孔爆破
路堑浅孔爆破,
深路堑深孔爆破
工作面方案
分层横向台阶方案
分层纵向台阶方案
“留靴”槽式堑沟方案
软岩
爆破
参数
W=1.1ma=1.2m
W=1.1m,a=1.2m
次坚石
W=2.6ma=2.6m
W=1.0m,a=1.1m
坚石
W=2.4ma=2.4m
W=0.8ma=0.9m
凿岩机
YTP28
YTP28或QYT-100B
炮孔直径
38mm
90mm
炮孔深度
2.0m
11-12m
炸药
2#岩石硝铵炸药
2#岩石炸药及铵油炸药
起爆器材
电毫秒雷管
电毫秒雷管
1、半填半挖开挖
半填半挖横断面开挖根据工作面情况,采用如下三种作业方法:
分层横向台阶控爆法
分层横向台阶控爆法如T-3-13所示,此方法适用于挖方较窄处,且对飞石要求严格控制地段。
分层纵向台阶爆破法
分纵向台阶爆破方法适用于地势较平缓,离公路、河流较远地段,如T-3-14所示。
边坡开挖
按设计边坡坡度采用光面爆破开挖,孔径d=38mm,炮眼间距30mm,光面层厚度W=600mm,装药量为0.20-0.30kg/m,其布眼图T-3-15所示。
T-3-13分层横向台阶布眼图
T-3-14分层纵向台阶布眼图
T-3-15光面爆破炮眼布眼图
2、傍山段深路堑开挖
(1)施工顺序
深挖路堑段总体如T-3-16所示,首先沿预定路基外向前形成一槽式堑沟(图中I部分);然后再爆破剩余部分(如图中II部分);即所谓“留靴”爆破,以防止路基上部山体爆破岩石向下滚落,爆破II部分岩体时,采用微差控制爆破形式以控制爆破方向,如图所示,即控制爆破抛石方。
I部分岩体爆破参数
①堑沟宽度B(如T-3-17),考虑便于汽车装运;钻孔设备操作,爆破网络设计等因素,拟掘进10m宽的堑沟。
T-3-16傍山段深路堑爆破施工顺序图
T-3-17傍山段深路堑爆破施工顺序图
②炮孔直径d(如T-3-18)凿岩设备采用KQD100潜孔钻,开挖爆破与光面爆破穿孔设备量好一致,发利于现场操作,拟采用d=90mm,b=2.6mm,a=2.6m。
T-3-18爆破参数示意图
T-3-19I部分山体爆破孔起爆顺序图
③布孔方式及微差间隔的确定,布孔形式如图T-3-19,采用等三角布孔,以利于炸药能量均匀作用于岩石,实现理想的破碎效果。
起爆顺序依次为0-1-2-3-4,首先起爆的炮孔位于依上部山坡一侧,先爆炮孔为后爆炮孔提供自由面,按图示布孔及微差起爆顺序有利于控制爆破堆前移方向,改善破碎效果,降低爆破震动。
根据我国生产的毫秒微差管系列,时间间隔采用25ms系列。
II部分岩体施工顺序
由于地形爆破施工的影响,钻孔机具,施工爆破顺序必须考虑山体的坡度,II部分总体爆破施工顺序如图T-3-20所示。
由上到下依次为A-F,每部分又分为压碴爆破和光面爆破。
边坡控制方法
为确保边坡的稳定,不产生超挖和欠挖,边坡采用光面爆破,节理间隙发育地段及某些特殊地段采用预裂爆破。
为获得良好的光面效果,采用低密度,低爆索,高体积威力炸药,为减少炸药爆轰波的破碎作用和延长爆破气体的膨胀作用时间,使爆破作用呈准静态。
拟采用国产2#岩石专用光爆炸药,以获得预期效果。
T-3-20Ⅱ部分山体爆破孔起爆顺序图
①光面爆破参数的确定
参照国内外岩石光面爆破施工经验,光面炮孔参数确定如下:
A、最少抵抗线W
W=(7.0-20),D孔=0.63m-1.8m
本工程中取W=1.5m
式中:
D孔——为炮孔直径,米。
B、炮孔间距a=(0.6-0.8),W=(0.6-0.8)×1.5=0.9-1.2m。
本工程取a=1.1m。
C、光面炮孔装药量
Q=q×a×w=0.6×1.5×1.1=0.99kg/m
式中q——松动爆破单位炸药消耗量,取0.6kg/m3。
光面爆破示意图如T-3-21所示。
②光面爆破装药结构
不偶合系数采用3.0。
T-3-21光面爆破示意图
A、药包制作:
为保证在光面爆破时,不使药包冲击破碎炮孔壁,有必要在现场施工中采取措施使药包位于炮孔中心,如T-3-22,将药卷捆绑于竹杆上,各药卷间用导爆索相连,药包一端绑上起爆雷管即成,操作时将包置于孔内,上部堵塞好。
B、堵塞:
良好的堵塞是保持高压爆炸气体所必须的堵塞长度,为炮孔直径的12-20倍,现场根据孔间距和光面层厚度适时调整。
T-3-22光面爆破装药结构图
(5)预裂爆破参数
炮孔间距根据国内外经验取a=1.0m;装药密集系数取为3.5,装药量Q=2.75[σ]0.53r0.38
=2.75[1200]0.53×450.38=500g/m
式中:
[σ]——岩石极限挖压强度,取1200Kg/cm2
r——炮眼半径45mm。
装药结构与光面爆破相同,但预裂缝一定要比主爆区超长4.5-9m,比主爆孔提前75-150ms起爆,硬岩取小值,松软岩石取大值。
(6)爆破块度控制
因石方爆破后必须作为填方材料,爆破块度要求控制在30-40cm,为了达到良好的块度要求,可采取如下措施:
①根据实地岩性情况,不断优化炮孔参数;
②采取压碴挤压爆破:
如T-3-23所示,即在施爆岩体前面依次留下2-4m厚前次爆破的岩碴,这样有利于阻止施爆岩体前移和岩
体充分破碎。
③采用孔内微差爆破技术,可加强孔底爆破作用,改善爆破效果,并且减震效果好。
④工作面开阔地带,可采用格式布孔,对角微差起爆,如T-3-24这种起爆方式,岩石抛掷距离比排间微差减少30%左右,大块率可下降到90%以下,并可大幅度地降低地震效应。
爆破安全
①爆破震动
根据《爆破安全规程》规定:
对于一般砖房,非抗震的大型砖砌块建筑物,震速V≤2-30m/s,建筑物距爆破不小于50m,以此计
T-3-24格式布孔,对角微差
V=K
a
式中Q——最大装药量,kg;
R——距爆源中心距离,m;
K——与介质特性有关系数,取180;
a——与地形、地质等有关系数,取1.8
经推算得Q=136kg。
可见,对于50m外的一般建筑物,当某段起爆药量达136kg时,不会产生震动破坏。
且爆源位于地势高处,待保护建筑物位于山脚,实际的爆破震动要比计算允许值低得多。
因而,本工程爆破震动不是主要危害。
②爆破飞石
爆破场位于山坡上,极易产生爆破飞石,对于飞石距离的计算公式,我国常用经验公式:
R=20Kn2w=20×1.5×0.752×2.4=40.5m
式中:
k——安全系数与地形、风向有关,取1.5;
n——爆破作用指数,松动爆破,取0.75;
W——抵抗线,W=2.4m;
可见,爆破飞石在一般地段控制范围内。
但在某些要求高的路段还未达到要求,还必须采取如下措施:
A、采用“V”型工作面;
B、预留隔墙和“留靴”等方式;
③高压线下石方爆破,采用废旧轮胎作的“炮被”进行覆盖;
④山坡下部(河道上方)做好挡墙,阻挡滚石落入河道;
⑤施爆过程,根据具体情况调整药量和布孔参数,保证良好的堵塞质量,结合微差及压碴爆破保证岩石产生松动破碎,而非抛掷爆破。
三、石方路堑爆破施工安全注意事项
①钻孔时严格按照爆破设计的孔位、孔深和斜度进行,并仔细观察岩石各种的变化情况,为必要的药量修正提供依据。
②炮孔钻好后应及时测量实际孔距、孔深,作好记录,填入爆破记录表以作为计算和修正药量的依据。
③严格按照设计的装药量,按装药密度进行装药和堵塞,以确保爆破效果。
④网路的铺设要仔细认真,并在爆破前进行反复检查,确认无误后方准起爆。
起爆后应对爆破效果进行认真记录和分析,不断调整孔网参数和装药结构,以便取得最佳爆破效果。
对现场使用的爆破器材,按规定进行分批、定时及使用时的抽查,以确保其起爆性能。
爆破现场如遇到哑炮,必须由专职爆破人员按有关规范及要求进行妥善处理。
本合同段内的所有爆破作业必须按规范要求进行警戒,以确保人员、机械设备的安全。
四、安全管理工作制度
4.1安全生产责任制
建立健全各级各部门的安全生产责任制,责任落实到人。
各项经济承包有明确的安全指标和包括奖惩办法在内的保证措施。
建立安全风险抵押金制度,项目经理部将预留一定额度的安全风险抵押金。
对安全事故责任者除按有关规定处罚外,还将扣除安全风险抵押金。
4.2安全教育培训
工人在上岗前,进行安全教育,针对本工程的特点,定期进行安全生产教育,培养安全生产必备的基本知识和技能。
有计划的对重点岗位的生产知识、安全操作规程、安全生产制度、施工纪律进行培训和考核。
4.3特殊工种持证上岗作业
对专职安全员、班组长、从事特种作业的架子工、起重工、混凝土工、电工、木工、机动车辆驾驶员等,必须严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规则》(GB5306—85)进行安全教育、考核、复验,经过培训考试合格,获取操作证者才能持证上岗。
对已取得上岗证者,要进行登记存档,操作证必须按期复审,不得超期使用,名册应齐全。
4.4安全检查制度
项目经理部要建立定期安全检查制度,规定定期检查日期、参加检查的人员。
经理部每半月检查一次,作业班组每天检查一次,非定期检查视工程情况在施工准备前、危险性大、采取新工艺、季节变化、节假日前后等情况下都要检查。
对检查中发现的安全问题、安全隐患,要建立登记、整改、消项制度。
定人、定措施、定经费、定完成日期,在隐患没有消除前,必须采取可靠的防护措施。
如果有危及人身安全的险情,立刻停止使用,处理合格后方可施工。
安全检查与完善和修订安全管理制度结合起来。
把安全生产责任制与各级管理者的经济利益挂钩,严明奖惩,保证“管理生产必须管安全”的制度真正落实。
4.5安全防护制度
易燃易爆地段,或者对安全有影响的重要环节,如易燃、易爆物品的购置、仓储、使用和运输等,在施工前,施工方案中进一步制定具体可行的安全防护措施和实施细则,并报请总监理工程师代表批准后,方可进行施工。
开工前由工点技术负责人进行书面技术安全交底,施工中严格执行安全规则,关键工序技术人员、安全员跟班作业,现场监督。
4.6安全评比制度
班组在班前要进行上岗交底、上岗检查、上岗记录的“三上岗”和每周一次的“一讲评”安全活动,对班组的安全活动,要有考核措施。
五、路基石方爆破施工工艺框图
(1)施工准备:
向有关部门报批爆破设计方案,现场测量放样,布设炮孔。
(2)钻孔装药:
按所布的炮孔钻孔,钻至设计深度后清孔,经检验合格后按所批准的起爆网络进行装药、堵塞。
(3)起爆:
现场布设安全警戒,检查安全后联络起爆网络,响炮后派专业人员进行安全检查,排除哑炮,确认安全后,开始出碴并撤除警戒。
(4)反馈调整:
根据爆破效果及时分析原因,调整爆破参数以取得更好的效果。
路基石方爆破施工工艺框图见图“T5-4”。