长输管线石方段施工技术方案.docx

1、长输管线石方段施工技术方案石方段施工技术方案3.1概述本工程沿线基本为黄土高原堆积地段、侵蚀堆积地段，局部存在少量的低缓的石方地段。对于石方段如相关单位允许爆破作业，管沟开挖拟采取爆破方式，将管沟一次性开挖完成后进行沟下焊接施工。如相关部门不允许爆破作业，我们将采取非爆破开挖将管沟一次性开挖完成后进行沟下焊接施工。3.2石方段爆破施工技术方案3.2.1作业流程石方段施工作业流程图3.2.2施工准备3.2.2.1 技术准备施工前组织技术人员和与该工程有关的施工人员，认真熟悉工程图纸和相关资料。联系有关部门，进行现场实际勘察。对出现的问题应及时解决。按照工程的特点和难点，针对岩石类型不同，制定相应

2、爆破施工和安全保证措施。同时，到当地公安部门办理施工许可证，得到批准后方可进行爆破施工。3.2.2.2劳动力准备根据工程实际情况，按正常的施工配置劳动力，固定基本的施工力量，并对施工人员进行培训和交底，使他们熟悉施工方案、技术措施、安全要求和质量标准。同时，确认爆破人员具有相应的爆破资格，爆破人员必须持证上岗。3.2.2.3施工现场准备3.2.2.3.1仔细核对资料，是否与现场一致。3.2.2.3.2组织人力和机械分批进场。3.2.2.3.3暂设施工现场附近解决及搭设临时设施。3.2.2.4机具设备、材料准备根据施工所需要的机具、设备进场计划，提前进行调试，周转材料一次性解决到位，特殊机具、材

3、料做到早准备。3.2.3石方管沟成型爆破方案沟槽爆破特点是岩石夹制作用大，炸药单耗高，管沟爆破的施工可分为分层台阶爆破法和一次成型爆破法，为保证工期，在周围条件允许情况下采取管沟一次成型爆破法。3.2.3.1爆破参数确定3.2.3.1.1孔径：为加快施工进度，减少钻孔工作量，全岩石段采用潜孔钻机钻孔，孔径=6490mm。半土半岩石段采用凿岩机钻孔，孔径=3842mm。3.2.3.1.2孔深L：L=H+h；H：管沟设计深度（m）；h：超深：全岩石段取h=（810），：孔径（m），半土半岩石段取h=0.3H全岩石段：孔径=64mm，h=0.51m0.64m，按三种岩石分别取h=0.5m、0.6m、

4、0.7m孔径=90mm，h=0.72m0.9m，按三种岩石分别取h=0.7m、0.8m、0.9m半土半岩石段 L=H+0.3H=1.3H3.2.3.1.3最小抵抗线W：W=25d，d：孔径（mm）潜孔钻钻孔：当d=90mm，W=2.25m，取W=2.2m；当d=64mm，W=1.6m凿岩机钻孔：当d=40mm，W=1.0m3.2.3.1.4孔距a：a=mW；m：炮孔密集系数，管沟爆破取m=1.0，W：最小抵抗线（m）潜孔钻钻孔：当d=90mm，a=2.2m；当 d=64mm，a=1.6m凿岩机钻孔：当d=40mm，a=1.0m，且孔距不得大于0.7倍孔深3.2.3.1.5排距b：b=0.8a，

5、a：孔距（m）潜孔钻钻孔：当d=90mm，a=2.2m，b=1.76m，取b=1.8m，当d=64mm，a=1.6m，b=1.28m，取b=1.3m凿岩机钻孔：当d=40mm，a=1.0m，b=0.8m潜孔钻钻孔根据孔径和岩石硬度沿管沟横向布置23排炮孔；凿岩机钻孔根据孔径和岩石硬度沿管沟横向布置34排炮孔；炮孔为梅花型布置。潜孔钻炮孔典型布置图1.管沟中心线； 2.炮孔； a.孔距 ； b.排距3.2.3.1.6单位炸药消耗量q：松动控制爆破单位炸药消耗量按下表确定松动控制爆破单位炸药消耗量岩石类型次坚石普坚石特坚石单耗q（kg/m3）0.81.01.2备注：（1）以上炸药单耗均以2号硝铵炸

6、药为基准，当采用2号岩石铵梯炸药或乳化炸药时要进行炸药爆速和猛度折算。 （2）以上数值只为现场试爆指出一个范围，要按试爆效果确定不同炸药在不同的地质条件下的最佳单耗值。3.2.3.1.6单孔装药量Q：Q=qHaBq：单位炸药消耗量（kg/m3）；H：沟深（m）；a：孔距（m） B：排距（m）3.2.3.1.7线装药密度Q/m：潜孔钻钻孔：当d=90mm，Q/m=6.0kg/m；当d=64mm，Q/m=3.2kg/m 凿岩机钻孔：当d=40mm，Q/m=1.2kg/m在距管道5以内时使用卷药，Q/m=0.75kg/m3.2.3.1.8最大一段起爆药量：按保护对象类别和爆破地点距被保护建筑的距离分

7、别按下表确定：爆破时距离保护构筑物的距离类别距被保护物距离（m）建筑类别102050100150200一般砖房（kg）0.1781.4221786001424钢混房屋（kg）0.383.047380128230403.2.3.1.9 40mm孔径常规管沟爆破参数常规爆破40mm 孔径爆破参数（半土半岩）岩石分级次坚石普坚石特坚石岩石深度（m）1.01.52.01.01.52.01.01.52.0炮孔深度（m）1.52.02.51.62.12.61.72.22.7堵塞长度（m）1.01.11.10.91.01.00.80.90.9孔距（m）1.01.01.11.01.01.01.01.01.0排

8、距（m）0.80.80.90.80.80.80.80.80.8装药高度（m）0.50.91.40.71.11.60.91.31.8单孔药量（kg）0.61.01.50.81.21.81.01.42.0炸药单耗（kg/m3）0.81.01.23.2.3.1.10 90mm孔径常规管沟爆破参数常规爆破90mm孔径爆破参数岩石分级次坚石普坚石特坚石管沟深度 （m）2.72.72.7炮孔深度 （m）3.43.53.6堵塞长度 （m）2.32.22.0孔距 （m）1.91.61.6排距 （m）1.61.81.9装药高度 （m）1.11.31.6单孔药量 （kg）6.67.89.6炸药单耗 （kg/m3）

9、0.81.01.23.2.3.2近距离的爆破施工本工程部分地段与已建设施距离较近。在此地段进行管沟爆破施工，附近设施主要受到爆炸冲击危害，其次是爆破振动和飞石的危害，因此该距离内必须对爆破作业进行严格控制。若距离过近，不允许进行爆破施工，采用人工凿岩。3.2.3.2.1相距50m以内单次起爆药量按最大起爆药量公式Qmax=R3*（V3/a/K3/a），在该距离范围内k取值为100110，a取值为1.31.4，根据设计要求，管道最大振速不超过7cm/s，不同距离单次起爆最大允许药量见下表：50m以内距离单次起爆最大允许药量距离 R（m）aKVmax（cm）允许药量 Qmax=R3*（V3/a/K

10、3/a）31.4100140.39961241.4100140.94722851.4100141.850054101.41001414.80043151.41001449.95145201.41101496.53076251.311014134.22233.2.3.2.2 安全要求及说明（1）在此范围内对爆破作业的多个要素都必须实施控制，首先必须控制爆破的单次起爆药量。（2）30m范围内采用预裂爆破技术：预裂爆破的主要目的是在临近管道与已建管道管沟之间形成裂缝，以此来提高地震波的传播阻尼。本工程地质条件下的预裂爆破技术参数通常采用不耦合连续装药或分段不连续装药，孔距a为（58）d，d是孔径，通

11、取d=3842mm，填塞长度大于0.4m，线装药密度q按下式计算：q=0.36c0.61a0.67式中：q 装药密度（g/m）c 岩石抗压强度（MPa）a 孔距（m）初选预裂爆破参数可参考下表，然后根据爆破效果进行适当调整。预裂爆破参数表名 称符 号单 位取 值孔 深Lm3-4孔 径Dmm3842药卷直径（加强部分）dmm32孔 距acm2535线装药量qg/m90120顶部线药量q1g/m（0.450.65）q底部线药量q2g/m（3.36.2）q孔口堵塞L1m0.400.55当岩石的自然裂隙不利于预裂爆破成缝时，必须设导向孔，临近导向孔的线装药应贴近远离导向孔的孔壁。在进行预裂爆破时，使用

12、线性装药的截面尺寸必须满足传爆要求，不耦合系数根据现场地质条件确定。预裂爆破孔网布置及方法见下图：预裂爆破钻孔示意图（3）当两条管线相距在20m以内时不得采用超过42mm的钻孔孔径，严禁采用扩壶爆破的方法，应采用小孔径爆破并辅以预裂爆破的方法。从安全及可靠性考虑，起爆网路应尽可能采用非电导爆管起爆网路系统，网路连接采用闭合起爆网路。（4）当采用一段管沟齐爆时无论采用电雷管还是采用非电管，除执行上述表中的最大允许药量限制外，该段管沟的最大炸药单耗不得超过0.9kg/m3。（5）当临近管道所处位置高于已建管道管沟时，在采用预裂爆破的减震技术措施前提下，表中的最大允许装药量可不折减。（6）20m以内

13、的管沟爆破要满足最大允许装药量的要求，采用毫秒微差延时起爆技术，延时间隔必须大于100ms。（7）为满足近距离最大允许装药量要求，此时采用“V”形网路连接起爆方式已不可行，应采用小孔距加小排距的布孔方式。（8）当两条管线相距在10m以内时不得采用预裂爆破作为减震手段，原因是此时预裂爆破要形成有效的裂隙，其装药总量已经超过表中所限定的最大允许药量。实用、有效的减震手段是在朝向已建管道的方向采用90mm以上的孔径小孔距钻凿空孔。间距5m以外布单排，3m5m布双排，孔距不大于35cm。减震空孔布置及方法见下图：减震空孔爆破示意图（9）为防止应力波峰值在一定时间段内叠加，限制微差起爆的段数不得超过30

14、个。（10）在临近被保护目标的区域实施爆破时需要对爆破参数进行精确的设计计算，此时要消除对管道的爆炸冲击破坏必须采用小药量，多钻眼少装药，使各个小药包爆炸后的能量只破坏自己孔所负担的岩石，而无剩余能量去扰动其它区域。采用小抵抗线、孔内分段装药延时、小药量逐层剥离该范围内的岩石，可以实现以上的目标。当两个台阶不能满足设计要求时，继续增加台阶数量直到满足要求为止。装药结构见下图：小药量爆破装药结构示意图3.2.3.3爆破网路连接根据本工程采用的主要爆破方法和技术要求，优先选用非电导爆管和电力起爆法，预裂爆破时采用导爆索起爆法。3.2.3.3.1主要连接方式（1）导爆管网络连接方式在管沟爆破中采用接

15、力式捆联方式：以延时导爆管雷管作为传爆元件，将网路顺序联接下去，每经过一个连接点，其后连接的药包起爆时间就滞后一定时间，整个网路的药包 按一定时差一组（个）一组（个）顺序起爆。1电雷管；2传爆导爆管雷管；3炮孔；4孔内导爆导爆管起爆网路（2）电爆网路的连接方式在管沟爆破中一般采用串联方式：要求电源功率小，适合于电容式起爆器。1.起爆电源; 2.炮孔; 3.连接支线; 4.爆破控制缆串联电爆网路示意图（3）导爆索网路的连接方式在管沟爆破中采用串联方式，使用不同的继爆管可以合理安排起爆顺序和微差延期起爆时间。1. 电雷管; 2. 主导爆索; 3. 支导爆索; 4. 炮孔; 5. 继雷导爆索串联微差

16、起爆网（4）正常设计深度的管沟采用单排3孔并穿插2孔的布孔形式，为提高管沟的成型及较好的沟壁直立性，采用V形网路连接起爆方式，布孔形式及起爆网路的连接方式见下图所示：微差起爆网路图3.2.3.3.2爆破网路连接技术（1）导爆管网路的连接导爆管起爆网路的施工技术要求包括以下几个方面：1）施工前应对导爆管进行外观检查，用于连接用的导爆管不允许有破损、拉细、进水、管内杂质、断药、塑化不良等现象。2）连接过程中导爆管不允许打结，不能对折， 防止管壁破损、管径拉细和异物入管。3）导爆管与导爆索不能平行捆绑，应当采用垂直或者大于45角的绑扎。4）根据炮孔的深度、孔间距选取导爆管长度，炮孔内导爆管不应有接头

17、。5）用套管连接两根导爆管时，两根导爆管的端面应切成垂直面，接头用胶布缠紧或加铁箍夹紧，使之不易被拉开。6）孔外相邻传爆雷管之间应留有足够的距离，以免相互错爆或切断网路。7）用电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应不小于15cm，连接位置要置于平坦的地面并且上部加压20cm厚的软土防止雷管聚能穴炸断导爆管。8）只有所有人员、设备撤离爆破危险区，具备安全起爆条件时，才能在主起爆导爆管上连接起爆雷管。（2）导爆索网路的连接导爆索起爆网路的施工技术要求包括以下几个方面：1）导爆索在使用前应进行外观检查，包缠层不得出现松垮、涂料不均以及折断、油污等不良现象。2）切割导爆索应

18、使用锋利的刀具，但禁止切割已接上雷管或已插入炸药里的导爆索；不应使用剪刀剪断导爆索。3）在敷设过程中，应避免脚踩和冲击、碾压导爆索，连接导爆索之间不应出现打结或打圈。4）交叉敷设时，应在两根交叉导爆索之间设置厚度不小于10cm 的木质垫块。5）在潮湿和有水的条件下使用防水导爆索，索头要做防水处理。6）起爆导爆索的雷管与导爆索捆扎端端头的距离应不小于15cm，雷管的聚能穴应朝向导爆索的传爆方向。（3）电爆网路的连接电爆网路的施工技术要求包括以下几个方面：1）在进行电爆网路施工前，应进行如下准备工作2）当爆区附近有各类电源及电力设施，有可能产生杂散电流时，或爆区附近有电台雷达、电视发射台等高频设备

19、时，应对爆区内的杂散电流和射频电的强度进行检测。若 电流强度超过安全允许值时，不得采取普通电雷管起爆，应采用抗杂电雷管或导爆管、导 爆索起爆网路。3）同一起爆网路，应使用厂、同批、同型号的电雷管。3.2.3.3.3连接注意事项（1）电爆网路的连接必须在爆破区域装药堵塞全部完成和无关人员全部搬至安全地点之后，由爆破工程技术人员或有经验的爆破员进行连接。（2）电爆网路的连接要严格按照设计进行，不得任意更改。电爆网路的端线、连接线、区域线应采用绝缘良好的铜芯线。（3）连接前应擦净手上的泥污和药粉。（4）接头要牢靠、平顺，不得虚接；接头处的线头要新鲜，不得有锈蚀，以防接头电阻过大，两线的接头应错开10

20、cm以上；接头要绝缘良好，特别要防止尖锐的线端刺透出绝缘层。（5）导线敷设时应防止损坏绝缘层，应避免导线接头接触金属导体；在潮湿有水地区应避免导线接头接触地面或浸泡在水中。（6）导线敷设时应留有10%15%的富余长度，防止连线时导线拉得过紧，甚至拉断的事故。（7）连线作业应先从爆破工作面的最远端开始，逐段向起爆点后退进行。（8）在连线过程中应根据设计计算的电阻值逐段进行网路导通检测。以检查网路各段的连接质量，及时发现问题并排除故障；在爆破主线与起爆电源或起爆器连接之前，必须测量全线路的总电阻值，实测总电阻值与实际计算值的误差不得大于5%，否则禁止连接。（9）电爆网路的导通和电阻值检查，应使用专

21、用导通器和爆破电桥。（10）雷雨天不应采用电爆网路，如在电爆网路连接过程中出现雷雨天气，应立即停止作业，爆区内的一切人员要立即撤离危险区，撤离前要将电爆网路的主线和支线拆开，将各线路分别绝缘并将绝缘接头处架高使之与地绝缘和防止水浸，不要将电爆网路连接成闭合回路。3.2.3.4爆破的影响及防护3.2.3.4.1爆破的影响（1）管沟爆破时对爆区附近保护对象可能产生的有害效应包括：爆破引起的地震波、个别飞散物、空气冲击波、噪声、粉尘、有毒气体等。（2）管沟开挖采取浅孔松动控制爆破方式，不采用裸露药包爆破法，空气冲击波和噪声的影响范围极小，可不予考虑。（3）露天爆破，起爆时人员站在上风头，可以防止粉尘

22、和有毒气体的危害，当周围有被保护对象时，可采用覆盖、工作面淋水、减少每次起爆的炮孔数目等方式控制粉尘和有毒气体。3.2.3.4.2爆破安全距离计算（1）爆破振动安全距离 依爆破振动安全允许距离公式R=（k/V）1/Q1/3R：爆破振动安全允许距离（m）；K：与爆源及岩石特性有关的系数：按中硬岩取 K=200，并行管道取 K=100110；：爆破地震波的衰减指数，按中硬岩取=1.6，并行管道取=1.31.4；V：保护对象振动安全允许速度（/s），并行管道取：V=14/s，一般砖房取：V=2.0/s，钢筋混凝土结构房屋取：V=3.0/s.；Q：最大一段起爆药量（）一般砖房按最大一段起爆药量确定爆破

23、振动安全允许距离最大起爆药量（）251020501001000安全允许距离（m）22.430.438.348.365.682.6178钢筋混凝土结构房屋按最大一段起爆药量确定爆破振动安全允许距离最大起爆药量（）251020501001000安全允许距离（m）17.423.629.737.550.864.1138通过以上计算可知，按距被保护建筑物距离来控制相应地段的最大一段起爆药量，可以保证建筑物的安全。（2）飞石安全允许距离依无覆盖条件下炸药单耗与飞石距离的公式：R=70q0.58式中 R：飞石距离（m）q：炸药单耗，取最大值 q=1.4kg/m3，得 R=85.1m由以上计算可知，当距被保护

24、物小于85m时，需减少炸药单耗或采取必要的防护措施保护目标的安全。3.2.3.4.3防护措施（1）装药前认真校核最小抵抗线的方向、大小和炮孔的深度，如有变化，必须修正装药量，不准超量装药。（2）特殊地质处理：设计和施工中避免药包位于岩石软弱夹层处，对断层、软弱带、张开 裂隙、成组发育的节理等地质构造，采取间隔填塞、调整药量等方式控制飞石产生。（3）改变爆破方式：采取低爆速炸药、不耦合装药形式、毫秒延期起爆系统，对于多排爆破选择合理的延期时间，防止前排炮孔起爆后造成后排炮孔最小抵抗线及方向失控，避免飞石的产生。（4）岩石坚硬的地段，在爆破网路连接完毕并作有效保护的前提下，在管沟爆破范围内覆盖0.

25、51.0m厚的软土，增大炮孔的最小抵抗线，对飞石进行缓冲。（5）在表层岩石破碎，极易产生孔口飞石的炮孔上，加压装满软土的编织袋12层。（6）当开挖深度比较小时，可在开挖范围内使用专用材料对爆破区域进行覆盖。管沟表面的覆盖材料要具有一定的重量、强度和柔性，易于搬动，耐用，比如草袋、草帘、竹笆、荆笆，取材广泛；使用汽车废旧外胎、胶管、废传送胶带、铁皮、铁网等制成专用炮被，经久耐用。（7）当附近有重要被保护目标时，应采取多种联合覆盖方式。覆盖时的注意事项：1）覆盖范围要大于炮孔的分布范围；2）注意保护起爆网路，用金属覆盖物时，应将电爆网路中的接头用绝缘胶布包裹好，严防短路；3）覆盖材料间要捆扎牢固，

26、防止分段起爆时覆盖物抛散。（8）对管沟周围特别重要的保护目标，即要对管沟进行覆盖，也要对保护物进行防护，保护物的防护措施有两种形式：1）中间防护：在管沟和保护物之间搭设排架，排架两侧用拉丝或斜撑固定，排架上挂竹笆或篷布。在搭排架时应考虑不要被飞石击倒或被爆风吹倒，并考虑万一倒塌不致造成次生的损害。2）近体防护：用覆盖材料，比如：草帘、胶板等直接覆盖在保护物上。3.2.3.5爆破技术措施3.2.3.5.1施工前准备（1）施工前，应将施工范围内的构筑物、堆放物、草木等进行清理并加以平整，保证施工作业机械行驶。（2）全岩石段要保证管沟附近作业带平整，方便钻孔设备的正常行走，个别岩石地段使用机械方式无

27、法平整时，要使用爆破器材先行爆出设备通行的便道。（3）应做好并行管道的安全防护工作。（4）应做好原有建（构）筑物的拆除、搬迁工作。（5）地势低洼地区应采取有效的排水措施。（6）半土半岩石段要预先挖出管沟上部土方及松软破碎石方，以免钻机钻孔时夹钎，影响施工进度。3.2.3.5.2试爆破在爆破设计批准后，正式爆破开始前，在批准的完全石方段按设计参数进行小面积爆破作业，以掌握岩石和爆炸物品的第一手资料。3.2.3.5.3测量放线测量放线前对线路定测资料、线路平面图和断面图进行仔细审核和现场核对。采用全站仪或经纬仪等仪器在已经清障的线位上进行测量，要放出管道轴线。对于交桩后丢失的控制桩、水准点桩，应根

28、据定测资料于施工前进行测量恢复。3.2.3.5.4钻孔管沟钻孔前，工程师应向钻机操作手进行交底，明确钻孔深度，间距与排距。这样便于取得好的爆破效果。3.2.3.5.5炮孔清理对于近期不能进行爆破的钻孔，要用编制袋或方便袋装草堵塞炮孔孔口，并清理孔口附近的石渣。如果不能及时进行爆破，则需要对炮孔进行标识。3.2.3.5.6装药准备（1）各爆破队对当天欲进行爆破的炮孔数目要清楚，备足当天使用的各种爆炸物品数量，及现场需要的爆破仪器、仪表。（2）对有水炮孔要采取防水措施。有条件的采用防水炸药。无条件的进行布条吸水或压风机吹水处理或采用防水套防止炸药失效。3.2.3.5.7装药（1）装药前应对需爆破管

29、沟附近的人员、设备进行清理，爆破员要用木质或竹质炮杆检查炮孔的孔深、孔向、是否有水等情况。（2）从炸药运入现场开始，应划定警戒区，警戒区内禁止烟火，手持式或其他移动通讯设备应事先关闭。（3）搬运爆破器材时应轻拿轻放，不得冲撞起爆药包。（4）在雾天、黄昏和夜间等能见度差的气候条件下，禁止进行爆破作业。（5）为加强爆破效果，采用反向起爆法：即雷管位于炮孔底部并且聚能穴向上，若用导爆索起爆，首先把导爆索一端捆绑药卷使其位于孔底。（6）严格按照孔深、孔距、岩石硬度及周围环境要求设计单孔药量。（7）装药过程中不应拨出或硬拉起爆药包中的导爆管、导爆索或雷管导线。3.2.3.5.8堵塞（1）所有炮孔装药后，都要进行连续堵塞，不许使用无堵塞爆破。（2）不应使用石块和易燃材料堵塞炮孔。（3）不应捣固直接接触药包的堵塞材料或用堵塞材料冲击起爆药包。（4）堵塞时保护起爆网路。3.2.3.5.9爆破网路的连接爆破网路的连接必须在工作面的全部炮孔堵塞完毕，无关人员全部撤离现场后，由专职人员开始连接，连接时要求由远处向起爆点依次进行。3.2.3.5.10爆破警戒和信号（1）爆破警戒：1）装药警戒距离不