時間:2023-03-15 14:58:46
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關(guān)鍵詞:水平預(yù)裂 爆破 開挖 保護層 施工方案
1.前言
鑒于廠房壩段石方工程量比較大,廠房壩段石方開挖工期將直接制約7#~8#溢流壩段的混凝土澆筑施工。廠房壩段周邊坡度要求比較高,均需要進行預(yù)裂爆破施工,并且上下預(yù)留臺階存在一定高差,僅僅采用傳統(tǒng)的保護層分層爆破開挖法施工,將無法滿足建基面基礎(chǔ)開挖工期與臨近溢流壩段混凝土澆筑要求。
承包人經(jīng)過多次論證研究,決定對存在高差(EL101.95、EL103.42兩個平臺)的建基面保護層開挖采用水平預(yù)裂爆破輔以垂直淺孔梯段爆破法一次爆破完成。
采用水平預(yù)裂的施工方法可以增加保護層開挖施工進度。對于廠房壩段預(yù)留的保護層,采取水平預(yù)裂和鉆垂直爆破孔一次爆破的施工方法,保護層垂直爆破孔采用CM351型鉆機和Y26手風(fēng)鉆機,孔徑分別為Φ105mm和Φ42mm。孔底高程距建基面不小于0.7m,采用微差梯段爆破。爆破后,可以直接用大型挖掘設(shè)備挖裝,縮短保護層開挖的出渣時間此施工方法可減少保護層分層開挖頻繁出渣和鉆孔的工序,加快保護層開挖施工進度。
2.水平預(yù)裂參數(shù)的選擇與確定
(1)鉆孔直徑
根據(jù)我國水利工程邊坡預(yù)裂爆破一般采用孔徑為80~110mm的施工經(jīng)驗,并結(jié)合關(guān)門巖電站廠房工程現(xiàn)有的鉆孔機械設(shè)備的性能特點,選擇CM351液壓鉆為水平預(yù)裂孔的主要鉆孔機具,鉆孔直徑為105mm,其次選擇手風(fēng)鉆為輔助鉆孔機具,鉆孔直徑為42mm。
(2)鉆孔間距?
鉆孔間距a和鉆孔直徑D的關(guān)系可用間距系數(shù)n來表示:a=nD;n值的大小決定著鉆孔的數(shù)量,n值過大,不能保證預(yù)裂縫的形成,影響預(yù)裂效果;n值過小,將增加鉆孔數(shù)量,不經(jīng)濟,并且影響施工進度。根據(jù)經(jīng)驗—般認(rèn)為n值取7~12較合適。
經(jīng)多次生產(chǎn)性試驗和施工總結(jié),確定采用CM351鉆機(相應(yīng)鉆孔直徑為105mm)施工時,設(shè)計鉆孔間距80~100cm,n值為8~10;采用手風(fēng)鉆(相應(yīng)鉆孔直徑42mm)施工時,設(shè)計鉆孔間距40~50cm,n值為10。
(3)不耦合系數(shù)E
根據(jù)鉆孔直徑D的大小選擇藥卷直徑d。不耦合系數(shù)E是指鉆孔直徑與藥卷直徑的比值,可用E=D/d表示。用于本工程預(yù)裂爆破的藥卷直徑為32mm,鉆孔直徑為105mm時,E值為3.28,鉆孔直徑為42mm時,E值為1.31,
(4)鉆孔深度L
水平預(yù)裂的鉆孔施工難度較大,當(dāng)鉆孔深度過大時(孔深超過10m時),鉆孔水平精度難以掌握,往往出現(xiàn)向下偏斜,造成孔口與孔底不在同一高程上,最大偏差達50cm,為保證建基面的開挖平整度,實際鉆孔過程中除嚴(yán)格控制開孔孔位高程和角度外,還必須控制鉆孔深度。當(dāng)采用CM35l鉆機時,鉆孔深度以≤10m為宜,采用手風(fēng)鉆鉆孔時,鉆孔深度以≤3m為宜。
(5)線裝藥密度線
根據(jù)廠房壩段風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖的巖性,參照其它水利工程的施工經(jīng)驗,選擇經(jīng)驗公式為:
線=0.034[σ壓]0.63a0.67
式中:線——線裝藥密度(kg/m)
[σ壓]——巖石極限抗壓強度(MPa)
a——鉆孔間距(m)
依據(jù)上式計算的結(jié)果,并經(jīng)左岸溢流壩段生產(chǎn)性試驗不斷調(diào)整線裝藥密度,最終確定線裝藥密度為400~450g/m。
(6)堵塞長度L1
實踐證明,孔口堵塞長度對水平預(yù)裂面的效果有一定影響,堵塞長度過短,則爆破時氣體逸出,不易形成預(yù)裂縫或預(yù)裂縫寬度不夠;堵塞長度過長,則在孔口附近部位易殘留水平炮孔。實際施工中的堵塞長度根據(jù)爆破效果進行不斷調(diào)整修正,一般取80~100cm為宜。
(7)裝藥結(jié)構(gòu)設(shè)計水平預(yù)裂與一般邊坡預(yù)裂有著本質(zhì)上的區(qū)別
一般邊坡預(yù)裂爆破是在無限體中進行的,底部夾制作用較大,而水平預(yù)裂爆破是在2.0~2.5m厚的有限體中進行,類似于光面爆破,底部夾制作用小。爆破施工過程中,為方便施工,根據(jù)鉆孔深度的不同,將確定的線裝藥密度均勻分布在孔內(nèi),孔底40cm范圍內(nèi)裝藥密度適當(dāng)增加一倍,孔口堵塞長度以下50cm適當(dāng)減小一半藥量。典型裝藥結(jié)構(gòu)見圖l。
圖1 水平預(yù)裂孔典型裝藥結(jié)構(gòu)圖
3.淺孔梯段爆破參數(shù)的選擇
(1)鉆孔直徑與藥卷直徑
根據(jù)廠房壩段工程現(xiàn)有的鉆孔機械和藥卷品種規(guī)格,選用Y26手風(fēng)鉆作為鉆孔設(shè)備,鉆了孔直徑為42mm,相應(yīng)藥卷直徑為32mm。
(2)鉆孔深度
鉆孔深度視保護層厚度而定,但必須控制鉆孔底部在距建基面0.8~1.0m處終孔,當(dāng)保護層厚度為2.0m時,鉆孔深度一般為1.2~1.0m。見圖2。
(3)炮孔間距
參照垂直梯段爆破的經(jīng)驗,當(dāng)采用CM351施工時,孔距一般為1.5~1.8m,排距1.0~1.2m。當(dāng)采用手風(fēng)鉆鉆孔時,孔距一般為1.0~1.2m,排距0.5~0.6m。
(4)單位耗藥量
根據(jù)廠房壩段粉砂質(zhì)泥巖的巖性特點,單位耗藥量q值控制在0.40~0.45kg/m3范圍內(nèi)。
爆破參數(shù)的確定原則,一般根據(jù)鉆孔機具的性能、巖石性質(zhì),并參照以往的工程經(jīng)驗選定其基本參數(shù),施工中根據(jù)爆破效果不斷進行調(diào)整和修正。典型布孔示意圖見圖2,實際采用的爆破參數(shù)見表1。
圖2
典型布孔示意圖
3.施工工藝及技術(shù)要求
(1)施工準(zhǔn)備
進入保護層厚度范圍內(nèi)鉆孔作業(yè)前,首先進行測量放樣,以確定水平預(yù)裂和淺孔梯段爆破的作業(yè)范圍,并用紅油漆標(biāo)明水平預(yù)裂孔的開孔高程線,水平預(yù)裂開孔高程線以上70cm處為淺孔梯段爆破孔的孔底高程。
表1
爆 破 參 數(shù) 表
爆破
類型
鉆孔
機具
孔徑(mm)
孔距(cm)
排距
(cm)
孔深(m)
布孔型式
藥卷直徑(mm)
單位耗藥量
備注
水平預(yù)裂爆破
CM351
液壓鉆
105
80~100
≤10
32
300-350
g/m
水平預(yù)裂范圍超出淺孔梯段爆破范圍的距離e取1.0~2.0m,淺孔爆破孔孔底為距水平建基面距離c為0.7m。
手風(fēng)鉆
45~50
40~50
≤3.0
32
淺孔梯段爆破
CM351
液壓鉆
105
150~180
100~120
2.0~2.2
梅
花
型
75
0.4-0.45
kg/m3
保護層厚度為2.0m
手風(fēng)鉆
45~50
100~120
50~60
關(guān)鍵詞:工程爆破優(yōu)化
中圖分類號: P633.2 文獻標(biāo)識碼: A
摘要:穗莞深城際軌道交通項目工程施工總承包SZH-2標(biāo)太平隧道礦山法段礦山法段厚虎區(qū)間1號井小里程方向,隧道沿線靠近及下穿地面建筑物段減振措施保護地面建筑物的部位。
1. 按照本工程提出以下幾點優(yōu)化措施
在隧道爆破施工中,爆破對地面影響最大的是在拱部上臺階施工時,由于沒有臨空面參數(shù)的振動最大,所以在本次方案優(yōu)化中重點針對上臺階采用不同措施優(yōu)化。由于下臺階施工時上部已形成臨空面,在多次爆破振速測試中,下臺階振動沒有超過上臺階振動數(shù)值的,若在試爆過程中測得下臺階等其他部位振動大于上臺階時,再將下臺階施工參數(shù)進行優(yōu)化。
優(yōu)化方案一、1號井小里程方向Ⅳ級圍巖采用臺階法施工,上臺階縮短開挖進尺,由原來進尺兩榀格柵鋼架(2m)縮短到一榀(1m)。優(yōu)化參數(shù)如下表:
本方案中對上臺階爆破參數(shù)進行優(yōu)化,下臺階及隧底部分參數(shù)按照日常爆破參數(shù)施工,在下臺階施工時,上臺階已經(jīng)施工完成為下臺階提供了臨空面,其允許的最大單段藥量去上臺階最大單段用量的2~3倍,即9.6~14.4kg。單對其建筑物的振動影響程度還需要多做測試試驗來分析總結(jié),若下臺階爆破振速大于上臺階的振速,對下臺階爆破參數(shù)再做一優(yōu)化。
在當(dāng)邊界條件相同時,爆破開挖的最大振動速度值不取決于一次起爆的總藥量,而取決某單段的最大用藥量。根據(jù)薩道夫斯基公式,在無新增臨空面條件下最大單段裝藥量與爆破允許振速的計算公式如下,根據(jù)公式反算優(yōu)化方案一的最大振速值,只對上臺階的參數(shù)進行驗算:
V-----保護對象所在地質(zhì)點振動安全允許速度,cm/s
Q-----最大一段裝藥量,最大一段為9段4.8kg
R-----爆破區(qū)至被保護物距離,20m
k ----與爆破場地條件有關(guān)系數(shù) 150
α----與地質(zhì)條件有關(guān)系數(shù) 1.8
通過上式計算得到最大振速為1.7cm/s小于2cm/s,優(yōu)化方案一,滿足在距爆點20m處一般磚房、非抗振的大型砌塊建筑物抗震要求。
優(yōu)化方案二、1號井小里程方向Ⅳ級圍巖采用臺階法施工,上臺階開挖進尺按兩榀格柵鋼架(2m)進行,上臺階分兩步爆破施工,先爆掏槽和輔助孔后爆內(nèi)圈孔、周邊孔和底眼部分。
掏槽方式的選擇:掏槽孔仍然選擇采用楔形掏槽,楔形掏槽操作簡單,單孔裝藥量與小于垂直掏槽藥量,垂直掏槽雖然爆破進尺大,爆破效果好、拋擲距離短,但是掏槽眼數(shù)較多,掏槽體積小,裝藥眼和空眼的間距不能太大,且需要互相平行,要求鉆工要有較高鉆眼技術(shù),鉆眼角度、深度均不得出現(xiàn)偏差。所以仍沿用楔形掏槽。
本方案中只對上臺階爆破參數(shù)進行優(yōu)化,下臺階及隧底部分仍采用方案一中參數(shù),再此不做說明。
在當(dāng)邊界條件相同時,爆破開挖的最大振動速度值不取決于一次起爆的總藥量,而取決某單段的最大用藥量。根據(jù)薩道夫斯基公式,在無新增臨空面條件下最大單段裝藥量與爆破允許振速的計算公式如下,根據(jù)公式反算優(yōu)化方案三的最大振速值:
V-----保護對象所在地質(zhì)點振動安全允許速度,cm/s
Q-----最大一段裝藥量,最大一段為7段4.8kg
R-----爆破區(qū)至被保護物距離,20m
k ----與爆破場地條件有關(guān)系數(shù) 150
α----與地質(zhì)條件有關(guān)系數(shù) 1.8
通過上式計算得到最大振速為1.7cm/s小于2cm/s,優(yōu)化方案二,滿足在距爆點20m處一般磚房、非抗振的大型砌塊建筑物抗震要求。
優(yōu)化方案三、1號井小里程方向Ⅳ級圍巖采用臺階法施工,上臺階開挖進尺按兩榀格柵鋼架(2m)進行,上臺階采用數(shù)碼電子雷管一次起爆進行試爆,與其他兩種方法做對比。
2.采用數(shù)碼電子雷管爆破減振原理
爆破降振實質(zhì)是降低產(chǎn)生振動的能量,即降低產(chǎn)生振動的裝藥量。隧道開挖時基本采用的是臺階法,上臺階產(chǎn)生振動最大,本工程中一般上臺階爆破孔為60多個孔,采用非電雷管爆破時,由于非電雷管段位少且采用跳段使用,每個段位引爆的孔的數(shù)目為5~10個,即產(chǎn)生振動的藥量為5~10炮眼孔的總藥量。采用電子雷管爆破,延時時間可以任意設(shè)置,隧道爆破施工可實現(xiàn)單孔聯(lián)系爆破,及產(chǎn)生的振動的藥量為單孔的裝藥量。因此采用電子雷管爆破可極大降低爆破的振動。
3.鉆爆設(shè)計
(1)爆破參數(shù)確定
數(shù)碼電子雷管爆破參數(shù)中布孔數(shù)量,布孔間距及裝藥情況和非電雷管相同,按照優(yōu)化方案一、二參數(shù)布孔裝藥。
(2)裝藥結(jié)構(gòu)。
由于爆破進尺短,對于掏槽眼、底眼、周邊眼均采用連續(xù)裝藥。炮泥封口,但不采用水袋裝藥,防止因水袋破裂造成電子雷管連接端進水短路。
(3)起爆方法。
隧道采用電子雷管單孔連續(xù)起爆技術(shù),爆破從掏槽眼到輔助眼至周邊眼、底排眼,通過衣缽表設(shè)置起爆時間,各炮眼孔部位設(shè)置不同延時時間,各孔之間設(shè)置延時時間,可實現(xiàn)逐孔爆破的目的,最大限度降低單段炸藥量。各炮孔之間串聯(lián)起來采用專用起爆器起爆。
在當(dāng)邊界條件相同時,爆破開挖的最大振動速度值不取決于一次起爆的總藥量,而取決某單段的最大用藥量。根據(jù)薩道夫斯基公式,在在無新增臨空面條件下最大單段裝藥量與爆破允許振速的計算公式如下,根據(jù)公式反算優(yōu)化方案三的最大振速值,方案三中采用數(shù)碼電子雷管爆破,最大單段裝藥量為最大單孔裝藥用:
V-----保護對象所在地質(zhì)點振動安全允許速度,cm/s
Q-----最大一段裝藥量,最大一段1.2kg
R-----爆破區(qū)至被保護物距離,20m
k ----與爆破場地條件有關(guān)系數(shù) 150
α----與地質(zhì)條件有關(guān)系數(shù) 1.8
通過上式計算得到最大振速為0.75cm/s小于1cm/s,優(yōu)化方案三,滿足在距爆點15m處一般磚房、非抗振的大型砌塊建筑物抗震要求,及土窯洞、土坯房、毛石房的抗震要求。
4.施工方法
針對爆破工作技術(shù)性強,工序多,為了保證爆破工作有條不紊地進行,必須有良好的施工組織。
(1)技術(shù)交底
首先對鉆孔工人進行技術(shù)交底,將布孔原則,鉆孔允許偏差等技術(shù)要求傳達給所有施工人員。
(2)炮孔定位
設(shè)計及有關(guān)人員事先將炮孔中心位置按設(shè)計圖用鋤頭挖小孔準(zhǔn)確標(biāo)在爆區(qū)內(nèi)。
(3)鉆孔施工
使用有經(jīng)驗的鉆工,嚴(yán)格按炮孔布置設(shè)計圖鉆孔。
(4)炮孔驗收
炮孔鉆好,由技術(shù)人員驗收,偏差不大于10cm為合格 ,抵抗線偏差大的孔廢棄,驗收合格后方可裝藥施工。
(5)裝藥施工警戒
為了現(xiàn)場機械設(shè)備及施工人員的安全,裝藥爆區(qū)范圍內(nèi)必須初步警戒,甲方須協(xié)助現(xiàn)場清理工作。
(6)炮孔裝藥
裝藥前用壓風(fēng)吹孔,將炮孔泥砂吹凈,由專業(yè)爆破作業(yè)人員將炸藥送到相應(yīng)的孔位,放好雷管;藥卷要裝到底,藥卷間不留空隙、泥砂,然后堵塞。堵塞用木質(zhì)炮棍堵粘土,嚴(yán)禁使用鐵器沖擊炮孔內(nèi)藥包,雷管,裝藥由專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo),由熟練的炮工持證上崗作業(yè)。
(7)聯(lián)線
網(wǎng)路連接完成后,用爆破專用儀表對網(wǎng)路進行導(dǎo)通,這樣便可檢測爆破網(wǎng)路的可靠性,以利準(zhǔn)確起爆。
(8)起爆命令
一旦全部警戒工作完成,由爆破班長再次聯(lián)絡(luò)各警戒點,確認(rèn)無誤后,下達起爆命令。
(9)爆后檢查及盲炮排除
爆破后30分鐘待炮煙散盡后,組織有經(jīng)驗的爆破員到達現(xiàn)場進行爆后檢查,確認(rèn)是否安全及存在盲炮,并作出處理。
(10)爆后檢查解除警戒
爆破完畢,經(jīng)技術(shù)人員檢查現(xiàn)場無誤后,由爆破班長下達解除警戒命令。
(11)有毒氣體防護
炸藥爆炸后,會產(chǎn)生有毒氣體,而且有毒氣體不易飄散,每次爆破后,必須等待15分鐘以上,待炮煙吹散后,等到有毒氣體稀釋至爆破安全規(guī)程中允許的濃度以下,對人體無傷害時才能進入爆破工作面。
關(guān)鍵詞:地鐵、礦山法、豎井、爆破、防護
中圖分類號:U231文獻標(biāo)識碼: A
一、工程概況:
1.1 停車場出場線
(1)停車場出場線1#豎井
出場線1#豎井(圖2-18)位于北環(huán)大道與林園東路交叉口的東北角,北側(cè)6m處為筆架山約10m高邊坡,南側(cè)為北環(huán)大道,西側(cè)為林園東路,
1#豎井凈空長6.9m,寬5.9m,基坑深度約為41.6m。圍護結(jié)構(gòu)采用Ф800鉆孔樁,間距 950mm共38根,鉆孔樁進入微風(fēng)化花崗巖層不少于1米,Ф600鉆旋噴樁樁間旋噴止水共38根,旋噴樁樁底需穿透中風(fēng)化層頂,布置5道環(huán)梁,第一道為1000×1200的冠梁,2~4道環(huán)梁尺寸為1000×1000,豎井下部為噴錨支護,噴混凝土:C25 早強混凝土,厚0.15m;鋼筋網(wǎng):縱向、環(huán)向用φ8 鋼筋,構(gòu)成0.15m×0.15m 網(wǎng)格,全環(huán)單層設(shè)置。鋼筋網(wǎng)應(yīng)與錨桿連接牢固;鋼筋網(wǎng)噴混凝土保護層厚度不小于20mm;砂漿錨桿采用直徑22的鋼筋,鉆孔直徑為40mm。
圖1-1 出場線1#豎井地質(zhì)剖面圖
出場線1#豎井地質(zhì)剖面圖如圖1-1所示,豎井底板底以上有、微風(fēng)化混合巖侵入,根據(jù)1#礦山法施工豎井圍護結(jié)構(gòu)》,、主要礦物成分為石英、長石,其次為云母,含少量風(fēng)化次生礦物,中粒變晶結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,部分條帶狀構(gòu)造。巖體較完整,裂隙少量發(fā)育。巖芯呈短柱狀,少量長柱狀,金剛石鉆進困難。該層巖石飽和單軸抗壓強度平均值fr=82.70MPa,最大值fr=96.40MPa,屬于堅硬巖。錘擊聲清脆,有回彈,難擊碎,巖體較完整,巖體基本質(zhì)量等級為II級。
為加快施工進度,需要采用爆破法挖除侵入結(jié)構(gòu)的、11-4>微風(fēng)化混合巖。出場線隧道底板標(biāo)高-8.60~14.77m。區(qū)間巖芯呈短柱狀,少量長柱狀,金剛石鉆進困難,屬于堅硬巖,錘擊聲清脆,有回彈,難擊碎,巖體較完整,礦山法施工區(qū)間段主要為Ⅱ、Ⅲ級圍巖。
2 爆破施工
2.1 爆破方法施工工藝:
(1)炮孔布置:根據(jù)現(xiàn)場實際情況布置炮孔,具體見爆破布孔圖。
(2)布孔:根據(jù)開挖斷面,選擇合理的孔網(wǎng)參數(shù)、爆破參數(shù),布置好炮孔。
(3)鉆孔:鉆孔作業(yè)前必須認(rèn)真清理作業(yè)面范圍內(nèi)的浮石、松石等,嚴(yán)格按孔位鉆孔,以便在裝藥過程中減少堵孔現(xiàn)象,保證孔網(wǎng)參數(shù)符合設(shè)計要求,達到預(yù)期爆破效果。
(4)裝藥:嚴(yán)格按工程師要求控制每個孔的裝藥量,并在裝藥過程中檢查裝藥高度和堵塞高度。裝藥過程中發(fā)生堵塞現(xiàn)象時,應(yīng)停止裝藥并及時疏通,用木制長竿處理,嚴(yán)禁使用鉆具、鋼筋等處理。如已裝入雷管或起爆藥包,處理時要注意不許沖擊雷管或起爆藥包。裝藥過程中發(fā)現(xiàn)藥量與裝藥高度不符時,應(yīng)及時檢查校核,找出問題,并采取相應(yīng)措施。裝藥時要設(shè)警戒區(qū),非爆破作業(yè)人員禁止入內(nèi)。
(5)填塞:堵塞材料用黃泥、巖粉等,堵塞材料中不許夾有碎石塊。根據(jù)炮棍上的刻度記號,控制堵塞長度,使其滿足設(shè)計要求。不能搗固直接接觸藥包的堵塞材料或用堵塞材料直接沖擊起爆藥包。嚴(yán)禁堵塞不合格強行爆破。
(6)爆破網(wǎng)路鋪設(shè)及起爆站。應(yīng)將過長的聯(lián)接線剪掉,以使網(wǎng)路清晰,便于檢查。鋪設(shè)起爆網(wǎng)路時,不得硬拉起爆藥包。起爆站應(yīng)設(shè)在100m外的確保安全的位置。
(7)警戒、起爆
根據(jù)本方案規(guī)定的爆破安全距離和現(xiàn)場工程師要求,確定爆破警戒范圍和警戒點。每次爆破前30分鐘準(zhǔn)備進行警戒,警戒范圍內(nèi)的一切人員必須全部撤離。采取警示的方法,提醒司機前方有爆破施工,避免因爆破振動或噪音而發(fā)生交通事故,
(9)爆破后安全檢查。爆破通風(fēng)使空氣達標(biāo)后,再等15分鐘后,爆破技術(shù)人員進入爆破現(xiàn)場,檢查爆破效果。如果發(fā)現(xiàn)有盲炮、危石等現(xiàn)象應(yīng)及時處理,未處理前要在現(xiàn)場設(shè)立危險警告標(biāo)志。
(10)退庫及登記?,F(xiàn)場保管員應(yīng)將剩余爆破器材仔細(xì)清點,如數(shù)及時退回臨時炸藥庫,并做好爆破器材領(lǐng)用、使用及退庫原始記錄。爆破技術(shù)人員要對每次爆破過程進行記錄,包括爆破參數(shù)、爆破效果、裝藥情況,爆破器材使用情況,以及爆破中出現(xiàn)的問題等。
(11)值得注意的是,每個豎井初次爆破時,應(yīng)當(dāng)進行試爆破,觀察爆破效果,然后逐漸增加裝藥量直至計算值。
3 爆破方案選擇和裝藥量計算
3.1 爆破方案選擇
加強爆破對周邊建(構(gòu))筑物的爆破震動監(jiān)測,根據(jù)震動監(jiān)測數(shù)據(jù)及時指導(dǎo)爆破作業(yè)。
(1)豎井爆破
表4-1豎井爆破參數(shù)
底盤抵抗線 W1=(0.4~1.0)H m
炮眼超深 h=0.3~0.5 m
炮眼深度 L=H+h m
填塞高度 l1=1.0~1.5 m
裝藥長度 l=L-l1 m
孔間距 a=(1~1.5)W1 m
排間距 b=(0.8~1.0)a m
單孔藥量 Q=qabH kg
炸藥單耗 q=1.0~1.5 kg/m3
按上述方法計算得到φ=40mm的爆破參數(shù)值列于表4-2。
表4-2豎井φ=40mm淺眼微差控制爆破參數(shù)表
H(m) W1(m) h(m) a(m) b(m) L(m) l(m) l1(m) Q(kg) Q前(kg)
1 0.8 0.3 0.8 0.7 1.3 0.3 1 0.3 0.2
1.5 1 0.3 1 0.8 1.8 0.6 1.2 0.6 0.5
2 1 0.4 1.2 1 2.4 1 1.4 1 0.8
注:Q前指前排炮眼裝藥量。
礦山法豎井、中間風(fēng)井的爆破一般在巖層低洼處開切割槽形成自由面,深度進尺控制在1m左右,豎井多采用分次爆破,豎井為減少爆破震動,必須采用控制爆破的方法,通過減小爆破進尺、單孔單響控制爆破,減少使用光面爆破,豎井一般為開挖快進入井底巖層才進入微風(fēng)化巖層,此時爆破采用楔形掏槽光面爆破的方法,但應(yīng)控制爆破震動對周邊建筑物的影響。
豎井爆破時進行加強覆蓋防護,井口全封閉,切割槽開好后,適當(dāng)加密炮孔,增加堵塞高度,減小單孔裝藥量,加強覆蓋,以防飛石。
3.2 爆破布孔及裝藥量計算
(4)筆架山停車場出場線1#豎井爆破
爆破布孔形式如圖4-1所示。豎井?dāng)嗝姹圃O(shè)計參數(shù)如表4-2所示。
圖4-1 停車場出場線1#豎井爆破炮孔布置示意圖
為了達到減振降噪的目的,選用楔形+密排監(jiān)控眼混合掏槽法,即充分利用楔形掏槽的易拋擲和減震作用與貫通掏槽的貫通臨空面來最大限度地減輕爆破振動。
3.3起爆方法、起爆網(wǎng)路和起爆順序
(1)起爆方法:豎井采用電雷管起爆系統(tǒng),可能有雷雨的陰晴天采用電與非電混合起爆系統(tǒng),孔外電雷管串聯(lián)聯(lián)接。隧道采用非電(導(dǎo)爆管雷管)起爆網(wǎng)路,用激發(fā)針起爆。
(2)起爆網(wǎng)路
豎井采用電起爆網(wǎng)路,采用1~11段毫秒電雷管引爆,電雷管串聯(lián)聯(lián)接。當(dāng)爆破日可能有雷雨陰晴天氣時,采用電與非電混合起爆網(wǎng)路:采用5~10m的1~11段微差導(dǎo)爆管雷管,每個炮孔內(nèi)置一發(fā)雷管,兩條聯(lián)接線,孔外用同段毫秒電雷管或瞬發(fā)電雷管激發(fā),,即形成并串聯(lián)起爆網(wǎng)路。
隧道采用非電(導(dǎo)爆管雷管)起爆網(wǎng)路,用激發(fā)針起爆。采用YJGN-500型起爆器起爆,由于每次起爆雷管數(shù)不超過60發(fā),所以是完全可以安全起爆的。
(3)起爆順序
起爆時以掏槽孔為自由面,從自由面開始,逐排向南起爆。
3.4 安全分析
根據(jù)《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定爆破震動安全距離按式4-1計算:
K、α――是與地形、地質(zhì)條件有關(guān)的系數(shù)和衰減指數(shù)。本處巖石為微風(fēng)化、中風(fēng)化的花崗巖和片麻花崗混合巖,根據(jù)GB6722-2003《爆破安全規(guī)程》,對微風(fēng)化巖石取K=150,α=1.5;對中風(fēng)化巖石取K=200,α=1.65。
R――爆破震動安全允許距離(m);
Q――炸藥量,延時爆破最大一段裝藥量(kg);
v――保護對象所在地質(zhì)點振動安全允許速度(cm/s)。
本工程保護對象為23m遠(yuǎn)的燃?xì)夤艿?,下穿北環(huán)大道、其它居民樓等,按照GB6722-2003《爆破安全規(guī)程》,對樓房取v=1.0cm/s,燃?xì)夤艿廊=2.0cm/s,辦公樓、天源田加油站取v=1.0cm/s,對北環(huán)大道取v=10.0cm/s。由此計算出各種安全距離下允許的爆破單響最大炸藥量,如表4-3。
表4-3 爆破單響最大炸藥量(kg)
由上表可以看出,距離鋼筋砼樓房小于30m的地帶不能采用明爆的方法進行爆破開挖,采用靜力爆破的方法開挖。因此,在施工中一定要根據(jù)要保護建筑物的距離嚴(yán)格控制單段裝藥量。在施工中要根據(jù)震動監(jiān)測的實測數(shù)據(jù)修正K、α值。
4.安全防護劑警戒
4.1控制飛石
豎井豎井爆破時,為控制飛石,可以在巖石表面覆蓋沙包、竹笆、鐵絲網(wǎng)、等防護,如圖5-2所示。井口要加蓋10層防墜網(wǎng),網(wǎng)眼尺寸不得大于100mm×100mm,防墜網(wǎng)應(yīng)牢固綁扎在冠梁上,設(shè)置防墜網(wǎng)的目的是防飛石飛出井口。
圖5-2 覆蓋防護示意圖
豎井井口5m范圍禁止爆破,石方采用人工配合機械鑿除巖石,因而豎井井口要用覆蓋物全封閉,以使無任何巖石飛出井口,覆蓋物與豎井口應(yīng)預(yù)留30~50cm排氣,防止沖擊波掀翻或破壞鋼板造成飛石。因該豎井位于住宅小區(qū)考慮到噪音減震,特增加了防護網(wǎng)和減震橡膠帶具體敷設(shè)如下圖。
5. 建(構(gòu))筑物附近爆破時的振動監(jiān)測
為確保爆破施工安全,爆破過程中應(yīng)對爆破區(qū)域周邊的重要建筑物及設(shè)施進行爆破振動監(jiān)測,根據(jù)甲方要求,選擇監(jiān)測點進行振動監(jiān)測。
為保證監(jiān)測質(zhì)量,委托市公安部門認(rèn)可的爆破振動監(jiān)測單位進行爆破振動監(jiān)測。
6.結(jié)語
關(guān)鍵詞:海上炸礁;爆破方案;施工方法
中圖分類號: U616 文獻標(biāo)識碼: A
Abstract: the underwater reef blasting is widely used in water conservancy and hydropower and harbor engineering. As is easily influenced by the environment and construction factors, offshore reef construction difficulty. This paper introduces a sea of suspension bridge anchorage foundation relates to offshore reef blasting scheme and construction method, practice has proved that the design scheme and the corresponding construction method is reasonable and effective, provide effective reference for the construction of other similar offshore engineering.Keywords: sea reef; blasting; construction method
中圖分類號:P633文獻標(biāo)識碼:A
隨著經(jīng)濟發(fā)展,港口建設(shè)及海上橋梁建設(shè)熱潮涌動,水下炸礁爆破在實踐中應(yīng)用越來越廣泛[1]。相對陸地鉆孔爆破而言,水下炸礁施工困難、成本高、影響因素較多、爆破效果不易控制[2]。
1. 工程概況
本項目位于遼寧省,是一座海上雙層地錨式懸索橋,錨碇采用沉箱基礎(chǔ)?;A(chǔ)下的地址情況相對復(fù)雜,除了覆蓋層薄厚不一之外,還伴有溶洞和海溝。錨碇區(qū)域海底平均標(biāo)高約為-10.5m,基床頂標(biāo)高為-15.0m,挖到標(biāo)高-12m~-13m時,18m³抓斗已經(jīng)抓不動。為滿足設(shè)計要求的基床頂面高程-15.0m以及基床的最小厚度1.5m,本工程炸礁需要將基槽炸至-16.5m。根據(jù)鉆孔資料,沉箱基礎(chǔ)下方的地質(zhì)存在兩層溶洞夾層,溶洞內(nèi)有碎石粘土填充,局部覆蓋層大到-30m以下,為海溝。
2. 爆破方法及施工工藝
2.1 爆破方法
采用高風(fēng)壓空壓機的專業(yè)炸礁船方駁(800t)水下鉆孔爆破法施工。采用密度大、威力大,抗水性好、殉爆距離大、起爆傳爆性能好、爆炸后產(chǎn)生有毒氣體量少的膠質(zhì)硝化甘油炸藥;孔內(nèi)雷管采用2~4發(fā)非電毫秒雷管起爆,水上用8#電雷管引爆非電網(wǎng)路,根據(jù)最大齊爆藥量實施微差控制爆破。
根據(jù)工程特點及施工安排,炸礁船平行于主橋軸線,由北向南施工。
2.2 主要施工工藝
爆破施工按照圖2.1所示工藝流程進行。
施工時應(yīng)設(shè)立獨立的坐標(biāo)系,采用GPS進行平面定位,高程以黃海平均海平面起算。炸礁船應(yīng)平行于主橋軸線呈八字形開錨駐位,如圖2.2所示。在船上確定孔位,并在孔位處下鉆鉆孔。下鉆前用水砣或套管量測巖面標(biāo)高,根據(jù)水位與設(shè)計孔底標(biāo)高計算鉆孔深度,當(dāng)鉆孔深度達到要求時,吹清孔內(nèi)碎碴提鉆,用水砣測量套管內(nèi)的孔底標(biāo)高,達到設(shè)計標(biāo)高時進行裝藥。若出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象需再次下鉆使成孔達到要求的標(biāo)高。
圖2.1 爆破施工工藝流程
圖2.2 炸礁船駐位示意圖
當(dāng)成孔深度達到規(guī)定要求,按設(shè)計要求藥量進行連續(xù)裝藥。連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。
圖2.3 連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)示意圖
聯(lián)線起爆需根據(jù)不同距離控制最大齊爆藥量,視現(xiàn)場的施工情況,單排或多排起爆(放炮)一次。采用串聯(lián)法聯(lián)接,尾端接兩發(fā)電雷管引爆。在移船前應(yīng)仔細(xì)檢查聯(lián)線有無錯、漏接,確認(rèn)無誤后將危險區(qū)內(nèi)的人員和船只撤至安全區(qū),炸礁船撤出距爆區(qū)150米外發(fā)出起爆信號起爆,微差起爆網(wǎng)路如圖2.4所示。
圖2.4 微差起爆網(wǎng)路示意圖
3. 爆破參數(shù)和藥量計算
依據(jù)《中華人民共和國爆破安全規(guī)程》[3]、《水運工程爆破技術(shù)規(guī)范》[4],根據(jù)本工程地質(zhì)資料,結(jié)合相關(guān)施工經(jīng)驗,爆破參數(shù)設(shè)計如下:
⑴ 鉆孔直徑:采用1000型鉆機鉆孔,直徑φ=115mm。
⑵ 孔網(wǎng)參數(shù)與布孔方式:
根據(jù)計算并結(jié)合工程特點,暫取孔距a=2.5m,排距b=2.0m,三角形布孔,最外緣孔超出設(shè)計線不小于4m。單個船地布孔見圖3.1,細(xì)部見圖3.2。
⑶ 超深:超深H=1.0m。
⑷ 單位耗藥量:采用膠質(zhì)炸藥,單耗取q=1.2kg/m3。
⑸ 孔深:H=2.4~6.6m(含超深)。
⑹ 平均單孔裝藥量:Q=q×a×b×H=14.4~39.6kg。
圖3.1 單個船地布孔示意圖
圖3.2 細(xì)部布孔示意圖
⑺ 最大齊爆藥量
① 對周邊建筑的安全計算
根據(jù)設(shè)計平面圖,爆破區(qū)域距離岸邊建筑物最近距離為1000m,考慮爆破安全,根據(jù)《中華人民共和國爆破安全規(guī)程》
Qmax=(v/k)3/a×R3 計算最大齊爆藥量
其中:v-建筑物允許震速,取5cm/s。
k、a--與爆破有關(guān)系數(shù),取k=220,a=1.6。
計算1000米處最大齊爆藥量為828946kg,根據(jù)現(xiàn)場實際情況和以往周邊施工經(jīng)驗計劃2~3排爆破一次,控制最大齊爆藥量為200kg、總起爆藥量最終控制在1000kg以內(nèi)。
② 對周邊船舶及施工船舶自身的安全計算
《中華人民共和國爆破安全規(guī)程》對施工船舶的水中沖擊波安全允許距離如表3.1所示。
表3.1 施工船舶水中安全距離
質(zhì)量控制方面,保證孔位偏差為±0.2m,鉆孔深度偏差為±0.1m,藥量偏差(裝藥長度):±0.1m,網(wǎng)路聯(lián)結(jié)要確保牢靠準(zhǔn)爆,并要求挖渣后滿足設(shè)計標(biāo)高。
4. 環(huán)境保護措施
本項目施工時配套采取如下環(huán)境保護措施:爆破時要嚴(yán)格按最大齊爆藥量的要求聯(lián)線,采用分段微差爆破,盡量減少燥聲污染及爆炸所產(chǎn)生的地震波、沖擊波對周遍建筑物、船舶、人員的危害。海面上漂浮的爆炸物品在爆炸后所剩的垃圾及時打撈。施工船上如有油泄漏到海上,及時撒洗衣粉等分解劑進行分解。
5. 結(jié)論
本文結(jié)合某海上地錨式懸索橋錨碇基礎(chǔ)炸礁工程案例,介紹了該工程海上炸礁的爆破方案、主要施工工藝、爆破參數(shù)的選取、藥量計算情況及相應(yīng)的環(huán)保措施。實踐證明所設(shè)計的方案及相應(yīng)施工方法合理有效,本文將為海上同類工程的施工提供有效地借鑒。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:煙囪爆破;管理方法;施工安全;安全風(fēng)險
中圖分類號:TD235. 4 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)33-0201-02
施工安全是煙囪爆破需要重點考慮的問題,煙囪爆破策劃的過程中,應(yīng)對煙囪爆破可能存在的安全風(fēng)險進行分析,從而采取有效的安全防范措施,減少安全事故的發(fā)生。本文對煙囪爆破施工前、施工中以及施工后的安全管理方法進行了研究探討,以保障煙囪爆破的施工安全。
1 煙囪爆破可能存在的安全風(fēng)險
煙囪爆破施工前,需要對可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險進行分析,從而采取有針對性的防范措施,及時消除安全隱患,減輕損害。
①煙囪爆破過程中,由于爆破會導(dǎo)致飛石飛濺,很容易對臨近設(shè)備或人員造成損害,因此,應(yīng)通過搭設(shè)安全防護網(wǎng)以及合理控制單耗藥量等措施來降低安全風(fēng)險。
②煙囪爆破時出現(xiàn)啞炮,不受控的炸藥爆炸從而使得人員和設(shè)備遭受損害。
③煙囪爆破后,倒塌方向偏移或起爆后煙囪未倒,也會對導(dǎo)致人員傷害或設(shè)備損壞。
④煙囪爆破帶來的粉塵,會對工作人員的身心健康造成較大影響,應(yīng)采取有效的防塵措施來減輕危害。
2 煙囪爆破的施工安全管理方法
煙囪爆破應(yīng)對各環(huán)節(jié)做好安全管理,為有效降低施工安全風(fēng)險,提高施工質(zhì)量,煙囪爆破的施工安全管理可以主要從以下三個方面展開。
2.1 施工前的安全管理
2.1.1 仔細(xì)勘察現(xiàn)場
在進行煙囪爆破施工前,首先應(yīng)對施工現(xiàn)場進行仔細(xì)勘察,制定安全可靠的煙囪爆破方案,這也是保障煙囪爆破成功的重要前提。
雖然煙囪結(jié)構(gòu)圖紙及其周圍環(huán)境圖是煙囪爆破的重要參考資料,但由于煙囪年代久遠(yuǎn),圖紙大多已經(jīng)丟失,且周圍環(huán)境發(fā)生了較大變化[1],所以在進行施工現(xiàn)場勘查時,應(yīng)對煙囪周邊需要進行保護的對象進行詳細(xì)觀察和記錄,如電線、建筑物、管網(wǎng)以及道路等,仔細(xì)測量煙囪與這些需保護對象的距離,從而進行科學(xué)策劃,減少不必要的人員或設(shè)備損害。
2.1.2 制定科學(xué)的爆破方案
煙囪爆破方案的科學(xué)與否,直接關(guān)系到煙囪爆破的施工安全,因此煙囪爆破應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況,結(jié)合煙囪的結(jié)構(gòu)特征,明確煙囪爆破施工的重點和難點,對施工過程中潛在的安全隱患進行分析,對爆破施工進行科學(xué)規(guī)劃和管理,并安排第三方安全評估單位對現(xiàn)場進行勘察和評估[2],減少安全事故發(fā)生。
2.1.3 優(yōu)化施工隊伍和施工設(shè)備
施工設(shè)備是煙囪爆破順利進行的重要保障,施工設(shè)備故障會直接影響施工安全和施工效率,所以施工設(shè)備的優(yōu)化也是施工前安全管理需要重點考慮的問題。
另外,施工人員隊伍的構(gòu)建和優(yōu)化,也是煙囪爆破施工的重要技術(shù)支撐。
因此,應(yīng)注重提高施工人員的專業(yè)技術(shù)水平,提高其安全意識和責(zé)任意識,時刻保持警惕,保障煙囪爆破的施工安全。在煙囪爆破施工前,組織施工人員了解爆破煙囪的特點及周圍環(huán)境,明確施工安全要點,從而制定有效的安全防護措施。
2.2 施工中的安全管理
2.2.1 試爆及設(shè)備管理
在進行煙囪正式爆破前,應(yīng)進行試爆,確定爆破參數(shù),確保煙囪朝既定方向倒塌,以免發(fā)生飛石事故。
煙囪爆破時,其震動沖擊波可能會造成在運設(shè)備誤動、誤跳的情況出現(xiàn),故在爆破期間安排熱控人員加強值班維護工作。
并在爆破前、后對相關(guān)重要設(shè)備進行巡查,如機組的送風(fēng)機、引風(fēng)機、一次風(fēng)機、汽輪機振動保護等進行密切監(jiān)視并在爆破時突發(fā)設(shè)備故障進行處理[3],如出現(xiàn)突發(fā)事情或跳機等配合運行開展重啟動或應(yīng)急處理等工作。
2.2.2 有效的安全防護
對所有需要保護的建筑物、600 MW機組綜合管廊橋架、輸煤綜合樓及沖洗水泵房玻璃窗、輸煤綜合樓停車棚、生活污水提升泵等做好防護措施,如搭設(shè)竹排柵掛纖維網(wǎng)等。
爆破前一天,在煙囪爆破施工的周圍明顯張貼告示,提醒附近居民和單位職工注意安全。爆破作業(yè)期間對作業(yè)區(qū)域?qū)嵤┚?,禁止無關(guān)人員進入。
進入施工區(qū)域的人員憑工作牌進場,并辦理出入處登記手續(xù)[4];禁止將手機、打火機、對講機等帶進爆破作業(yè)區(qū)域,施工區(qū)域人員應(yīng)正確穿戴勞動防護用品,減少意外發(fā)生。
2.2.3 加強施工安全管理
煙囪爆破施工的工期較短,任務(wù)較重,通常會實施交叉作業(yè),因此施工人員的分配非常重要,合理分配人員,能夠有效避免操作失誤,消除安全隱患。對煙囪爆破各環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格監(jiān)督和管理,及時發(fā)現(xiàn)施工過程中存在的問題,從而采取有針對性的改進措施。
2.2.4 完善安全保障
為減輕煙囪爆破可能造成的損害,降低施工成本,應(yīng)制定完善的安全保障措施,制定安全事故應(yīng)急預(yù)案,設(shè)立安全警示標(biāo)志、制定安全警戒方案以及加強爆破設(shè)備安全管理等,加強對煙囪爆破施工的安全保障,降低安全風(fēng)險。
2.3 爆破后的安全管理
在煙囪爆破完成后,應(yīng)注重對其進行安全檢查,安排人員對爆破效果、爆破對周圍環(huán)境的影響等進行檢查,檢查有無盲炮,收集爆破危害監(jiān)測數(shù)據(jù),并對煙囪爆破倒塌的方向精準(zhǔn)度進行測量。
這些檢查工作需由工作經(jīng)驗豐富的爆破員擔(dān)任,及時將檢查過程中的發(fā)現(xiàn)問題進行上報,并給予有效的解決措施,從而消除安全隱患。
3 結(jié) 語
施工安全管理煙囪爆破過程中非常重要的工作,科學(xué)的施工安全管理方法是保障煙囪爆破成功的重要前提。因此,應(yīng)做好爆破施工前、施工中以及施工后的各項施工安全管理工作,及時發(fā)現(xiàn)煙囪爆破施工存在的安全問題,消除安全隱患,從而保障煙囪爆破施工的質(zhì)量和效率。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:爆破,樁基 , 施工
Abstract: the blast engineering major is high speed regulation of the interchanges # pier 1 medium-sized Bridges based 4 root aperture 1.25 meters by artificial dig-hole pile digging hole method into the hole, every 10 meters long piles, of which 7.22 meters in weak rock weathering 35 m3 shall be blasting construction.
Keywords: blasting, pile foundation, construction
中圖分類號:TU74文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
2、爆破作業(yè)施工
2.1橋梁基礎(chǔ)挖孔爆破施工
本標(biāo)段橋梁基礎(chǔ)挖孔樁基巖采用淺眼爆破法施工。
2.1.1爆破及引爆材料
2.1.1.1炸藥
采用硝銨炸藥,首先應(yīng)對炸藥進行外觀、質(zhì)量檢驗,其檢驗方法如下:
⑴外觀檢查:檢查卷皮有無破損,防潮劑是否剝落或有無裂痕,封口是否嚴(yán)密等。
⑵濕度檢驗:可將少量炸藥倒入手掌中,將手捏緊,手掌松開時,如炸藥成團不散開或結(jié)成塊狀,表明已含有大量水分,應(yīng)進行處理。
⑶殉爆試驗:試驗時,用一根與藥卷直徑相同的圓木棒在比較松軟的地面上壓出一半圓槽溝,然后將兩個藥卷放置在溝槽中,其中藥卷中插有雷管。兩藥卷之間的距離S按出廠說明書的規(guī)定,藥卷間不得有泥土或其他雜物,擺好后,將插有雷管的藥關(guān)引爆后查看另一藥卷是否殉爆。
為提高藥卷的防潮能力,防止炸藥吸濕,卷裝或袋裝的炸藥應(yīng)涂刷防潮劑。
2.1.1.2電雷管
電雷管使用前,應(yīng)作外觀檢查,并作導(dǎo)電檢驗,測量電阻是否在同網(wǎng)路中,各電雷管之間的電阻差應(yīng)不超過0.2歐。檢驗時,雷管應(yīng)放置在擋板后面距工作人員5米以外的地方。
在制作起爆體時,電雷管的腳線要防止與地面摩擦,要輕拿輕放。
2.1.2人工打孔
(1)打孔前,應(yīng)將周圍松動的土石清除干凈,并對打孔工具進行細(xì)致檢查,檢查錘頭與錘把的連接是否牢固,錘把木質(zhì)有無松軟、節(jié)疤、裂縫或腐朽現(xiàn)象;錘柄和鐵錘有無不平或嚴(yán)重毛邊等情況,不合要求者,應(yīng)及時修理或更換。
(2)打孔人員必須精力集中,作到穩(wěn)、準(zhǔn)、狠,扶桿要平直,錘要打在釬子中心,使刃口受力均勻,每打一錘提釬一次,同時,要轉(zhuǎn)動一下鋼釬(約轉(zhuǎn)45°)。禁止對面打錘,開始打孔或中途換用鋼釬時,應(yīng)先輕打一、二十錘,使鋼釬溫度稍為升高后再猛打,以免釬頭脆裂。沖釬要注意保持鋼釬的方向。
(3)打孔時,刃口的寬度應(yīng)隨鋼釬長度的不同面變化,短鋼釬宜用寬刃口,長鋼釬應(yīng)用窄刃口,對打一般炮孔的淺孔,鋼釬面寬可加大到40mm,人工打孔時,釬口面寬可加大到45mm,并隨炮孔深度的增加面逐漸減小釬口面,但孔底直徑應(yīng)保持35mm,以保證孔壁圓直和避免卡釬。
(4)孔位布置
孔深為0.5米,炮孔為直孔,炮孔間距及排距為0.5米,裝藥量每孔按0.105~0.12Kg,也可按炮孔深的1/3~1/2左右裝藥。
2.1.3裝藥、堵塞
(1)裝藥
裝藥前先檢查炮孔位置,深度與方向是否符合規(guī)定要求,同時應(yīng)將炮孔中的巖粉、泥漿用吹風(fēng)的方法除凈,如炮孔內(nèi)有水要掏凈。為防止炸藥受潮,可在炮孔底放一些油紙或經(jīng)過防潮處理的炸藥。
在干孔中可裝粉藥,宜用勺子或漏斗分幾次裝入,每裝一次,用木棍輕輕壓緊,如裝藥卷時,可用木棍將藥卷順次送入炮孔并輕輕壓緊,起爆藥卷(雷管)應(yīng)設(shè)在由炮孔口算起,裝藥全長的1/3~1/2位置上。
裝藥時,應(yīng)特別細(xì)心,應(yīng)按規(guī)定的炸藥品種、數(shù)量、位置進行裝藥,不得投擲,嚴(yán)禁使用鐵器,不準(zhǔn)將炮棍用力擠壓或撞擊,防止碰撞雷管發(fā)生爆炸事故?;?qū)⒗坠苣_線或?qū)П骼眠^緊,損傷、弄斷,造成拒爆。
(2)堵塞
堵塞材料采用1份粘土和2份砂(體積比)混合而成,堵塞時輕輕搗密實,不能用力擠實,并注意保護好起爆電雷管的腳線。土料要求不過濕并有較好的塑性。
2.1.4起爆
在進行電力起爆時,應(yīng)注意如下事項:
(1)電雷管在使用前,應(yīng)檢查其電阻(導(dǎo)電性),并應(yīng)在安全隱蔽地方進行,斷電的應(yīng)取出不用。根據(jù)不同電阻值選配分組,在同一串聯(lián)網(wǎng)路中,必須用同廠、同批、同型號的電雷管,各雷管(腳線長度為2m)之間的電阻差值,鎳鉻橋絲鐵腳線不大于0.8Ω。
(2)為保證電雷管的準(zhǔn)爆和操作安全,電雷管的有關(guān)參數(shù)應(yīng)符合以下規(guī)定:
電阻-----為1.0~1.5Ω
最大安全電流------輸出電流不得超過0.05A
最小準(zhǔn)爆電流------鎳鉻橋絲電雷管:交流電源為2.5A。
(3)電爆網(wǎng)路應(yīng)采用膠皮絕緣和塑料絕緣的導(dǎo)線,不得使用線。接頭應(yīng)做到絞合牢固,并用膠布纏繞好。接頭絕緣應(yīng)用小木塊支墊離開地面。
(4)電力起爆前,應(yīng)將每個電雷管的腳線連成短路,使用時方可解開,并嚴(yán)禁與電池放在一起或與電源線路相碰。主線的末端亦應(yīng)連成短路,用膠布包裹,以防誤觸電源,發(fā)生爆炸。
參考文獻:
1.朱維申,何滿朝. 復(fù)雜條件下圍巖穩(wěn)定性與巖體動態(tài)施工力學(xué). 北京: 科學(xué)出版社, 1996
【關(guān)鍵詞】導(dǎo)流洞;特大斷面;施工方案;豎井;斜坡道;纜機
前言
現(xiàn)階段東莊水利樞紐工程擬定的開發(fā)任務(wù)為防洪減淤為主,兼顧供水、發(fā)電及改善生態(tài)。工程水庫庫容32.9億m3,電站裝機120MW,工程等別為Ⅰ等,工程規(guī)模為大(1)型。樞紐建筑物包括混凝土雙曲拱壩、水墊塘、引水發(fā)電系統(tǒng)、庫區(qū)防滲工程及供水塔架等工程,最大壩高230m。樞紐工程導(dǎo)流方式為河床一次攔斷、隧洞導(dǎo)流,導(dǎo)流洞布置于右岸,為單洞布置,斷面為城門洞型,成洞斷面為17m×19m。推薦的導(dǎo)流洞施工方案為以上游6#道路和下游1#道路作為施工通道的常規(guī)施工方法。由于上游6#道路是臨時道路,且投資高、具備通車條件工期較長,為實現(xiàn)盡早開工建設(shè)導(dǎo)流洞工程,技術(shù)人員在分析上游6#道路替代方案的基礎(chǔ)上,對導(dǎo)流洞施工方案進行了以道路作為施工通道的常規(guī)施工方案和豎井(斜坡道)、纜機作為施工通道的非常規(guī)施工方案的比較論證工作,并對各方案進行技術(shù)、經(jīng)濟及工期比較。
1、導(dǎo)流洞特性
導(dǎo)流洞為右岸單洞布置,進口高程593.00m,底坡3‰,軸線長916.00m,出口高程590.25m。斷面型式為城門洞型,成洞尺寸為17m×19m(寬×高),頂拱角度120°。洞身采用一次噴錨支護與二次全斷面鋼筋混凝土組合襯砌。導(dǎo)流洞洞身圍巖類別主要分為Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類,根據(jù)導(dǎo)流洞運行方式及洞身各段不同荷載受力情況,洞身沿程采取不同襯砌厚度,綜合襯砌厚度1.3m。導(dǎo)流洞進口閘室設(shè)置分流墩,左、右孔口分別設(shè)置封堵閘門,孔口尺寸8.0m×19m,塔頂高程650m。導(dǎo)流洞出口設(shè)20m長混凝土明渠。
導(dǎo)流洞平面布置見圖1.1-1。
2、導(dǎo)流洞施工方案
共進行了四種施工方案的分析比較,分別為:方案1――以道路作為施工通道的施工方案;方案2――豎井施工方案;方案3――斜坡道施工方案;方案4――纜機施工方案。
2.1方案1――以道路作為施工通道的施工方案
上游6#路、下游1#路貫通后,先進行進、出口明挖,再進行洞挖施工,然后進行洞身混凝土襯砌,最后進行進、出口混凝土澆筑。導(dǎo)流洞進、出口邊坡施工采用常規(guī)開挖方法和程序進行。導(dǎo)流洞洞身施工不設(shè)支洞,采用進、出口兩個工作面施工。洞挖采用2臺階法分層開挖,上層高度10m,下層高度11.6m。上層開挖采用“中導(dǎo)洞+兩側(cè)擴挖”的分部開挖法。上層采用三臂鉆全斷面鉆孔爆破,下層采用YQ100型潛孔鉆機鉆豎向孔,深孔爆破,底部預(yù)留保護層開挖。洞身混凝土襯砌分頂拱、邊墻和底板三部分進行,采用鋼模臺車施工。
2.2方案2――豎井施工方案
(1)施工程序。1#道路毛路基貫通后,先進行出口邊坡開挖,后期作為隧洞混凝土運輸通道。同時由其它施工道路接支線至豎井口,進行豎井開挖及導(dǎo)流勘探試驗洞洞身開挖,進口明挖,進口混凝土澆筑,再進行隧洞邊墻、底板混凝土澆筑,最后進行出口混凝土澆筑。
(2)豎井布置及施工。共布置兩條豎井,1#豎井布置于樁號隧洞樁號0+265處,井口高程760m,井底高程591m,井深169m;2#豎井布置于隧洞樁號0+745處,井口高程735m,井底高程590m,井深145m。豎井直徑采用5m,雙罐籠布置。
豎井石方自上而下進行開挖,采用手風(fēng)鉆鉆孔,周邊采用光面爆破。開挖石渣采用人工裝渣,10t絞車提升2m渣斗至井口,采用掛鉤式自動翻渣至10t自卸汽車運渣。豎井混凝土待井挖施工完成后,自下而上采用滑模一次澆筑而成,10t絞車吊混凝土罐入倉澆筑。
(3)隧洞主要施工方案。出口邊坡采用常規(guī)施工方法,與方案1中出口邊坡施工方法相同。進口邊坡開挖須待導(dǎo)流勘探試驗洞洞身段開挖完成后進行,以導(dǎo)流洞洞身作為施工通道。邊坡開挖采用自上而下分層開挖,手風(fēng)鉆配潛孔鉆鉆孔,深孔梯段爆破,臨近開挖輪廓采用預(yù)裂爆破。導(dǎo)流洞進口混凝土采用混凝土泵入倉澆筑。出口混凝土采用履帶吊吊混凝土罐入倉澆筑。
洞身分三層進行開挖,自上而下層高分別為7.6m、7m和7m。上層采用導(dǎo)洞領(lǐng)先,兩側(cè)跟進擴挖的方式,導(dǎo)洞寬度6m。
上層采用手風(fēng)鉆鉆孔,周邊光面爆破,中導(dǎo)洞領(lǐng)先,兩側(cè)跟進的施工方法。中、下層采用手風(fēng)鉆配潛孔鉆機鉆垂直孔,梯段爆破,周邊預(yù)裂的施工方法。下層施工預(yù)留0.5m后的保護層。開挖石渣由10t絞車配雙罐籠進行垂直運輸,平洞內(nèi)采用有軌運輸方式,由電瓶車牽引礦用斗車,斗車容量為1.5m3,2節(jié)一組。
隧洞混凝土襯砌分頂拱、邊墻和底板三部分進行。頂拱混凝土待隧洞上層開挖完成后進行施工。混凝土主要由豎井垂直運輸至井底,再由混凝土泵泵送入倉澆筑。
2.3方案3――斜坡道施工方案
(1)施工程序
1#道路施工的同時進行斜坡道施工,1#道路毛路基貫通后進行出口邊坡開挖,然后進行出口工作面洞身開挖;上游斜坡道施工完成后即可進行進口邊坡開挖,然后進行進口工作面洞身開挖。上層開挖完成后進行頂拱混凝土襯砌,下層開挖完成后再進行洞身邊墻、底板混凝土襯砌,最后進行進、出口混凝土澆筑。
(2)斜坡道布置
斜坡道布置于導(dǎo)流洞進口上游側(cè),頂部高程為780m,底部高程為600m,底寬為13m,兩側(cè)開挖邊坡為1:1。斜坡道上布置復(fù)線軌道,共布置2套斜坡軌道斗車和卷揚機,斗車裝載量為20t(9m3)。開挖時,采用卷揚機配軌道斗車提升石渣;混凝土襯砌施工期間,斜坡軌道斗車上加裝6m3側(cè)卸式混凝土罐,由卷揚機自上而下牽引軌道斗車運輸混凝土。
(3)主要施工方案邊坡開挖施工同方案1,其中進口邊坡開挖石渣需要通過15t自卸汽車運輸至斜坡道底部,卸入斜坡軌道斗車,由斜坡道卷揚機提升后再轉(zhuǎn)15t自卸汽車運輸出渣。導(dǎo)流勘探試驗洞進口及塔架混凝土采用混凝土攪拌車運輸至斜坡道頂部,卸入斜坡軌道車6m3側(cè)罐,由卷揚機牽引斜坡軌道車運輸至坡底,然后再轉(zhuǎn)HB60混凝土泵泵送入倉澆筑。采用滑模和組合鋼模自下而上分層澆筑。出口引渠底板和邊墻部分的混凝土采用6.0m3攪拌運輸車經(jīng)1#道路運至倉面入口,履帶吊吊運入倉,振搗器平倉振搗。
洞身開挖施工方案與方案1中隧洞施工方案相同,采用2臺階法分層開挖,上層高度為10m,下層高度11.6m。洞身混凝土襯砌分頂拱、邊墻和底板三部分進行,采用鋼模臺車施工。出口工作面混凝土采用6m3混凝土攪拌運輸車運輸。進口工作面混凝土采用斜坡道轉(zhuǎn)運至工作面。
2.4方案4――纜機施工方案
(1)施工程序
1#道路施工的同時進行纜機平臺開挖及纜機安裝,1#道路毛路基貫通后進行出口邊坡開挖,然后進行出口工作面洞身開挖、洞身混凝土襯砌、出口明渠混凝土澆筑;纜機安裝完成后進行進口邊坡開挖,進口工作面洞身開挖,洞身混凝土襯砌,進口混凝土澆筑。
(2)纜機布置
施工纜機采用輻射式纜機,額定起重量為30t,共布置2臺,跨度400m。左岸為固定端,采用重力墩加錨索錨固,出索點高程為802m;右岸為移動端,平臺高程為790m,寬度為12m,長度為98m。
上料平臺高程布置于右岸,高程為770m,寬度為30m,緊鄰纜機平臺布置。平臺采用折線型布置,總長87m。
(3)施工方案
施工工藝和程序與方案1基本一樣,但進口出渣和混凝土運輸需要通過纜機作垂直運輸。
2.5施工方案對比
2.5.1工期比較
本階段工程截流時間為2016年10月1日,各方案導(dǎo)流驗洞臨建工程開工時間均為2014年1月1日,導(dǎo)流開工時間均為2014年6月25日,各方案工期見表2.5-1。
從上表可看出,方案4的施工工期同方案1的工期一樣,均為27個月,可保證截流時間不變。方案2、方案3導(dǎo)流勘探試驗洞施工工期分別延長10.5個月和5.5個月,截流時間均須推遲1年,工程總工期延長1年。
2.5.2投資比較
針對導(dǎo)流洞工程直接投資進行比較,見表2.5-2。
表2.5-2 各施工方案工程直接投比較表
2.5.3比較結(jié)論
(1)從工期對比分析,除纜機施工方案能滿足工期要求外,豎井、斜坡道施工方案均不能滿足工期要求。從工期上來判斷,非常規(guī)方案在縮短工期方面沒有優(yōu)越性。
(2)從直接投資比較分析,方案2、方案3、方案4的投資均比方案1高,非常規(guī)方案由于施工工藝或程序的改變,而使工程直接投資較高。
因此,從經(jīng)濟和工期比較,非常規(guī)施工方案對于東莊導(dǎo)流洞施工沒有優(yōu)勢。
3、結(jié)語
經(jīng)過對東莊水利樞紐工程導(dǎo)流洞各施工方案的綜合分析,我們可以得出如下結(jié)論:
1、從技術(shù)角度考慮,對于特大斷面導(dǎo)流洞施工,常規(guī)施工方案和非常規(guī)施工方案都具有技術(shù)可行性;
2、從工期角度分析,對于施工條件限制的特大斷面導(dǎo)流洞施工,由于非常規(guī)方案改變了施工程序,非常規(guī)施工方案并不能縮短施工工期;
3、從經(jīng)濟性角度分析,非常規(guī)施工方案一般比常規(guī)施工方案投資高。
因此,對于特大斷面導(dǎo)流洞施工,在條件許可的前提下,應(yīng)采用以道路作為施工出渣通道的常規(guī)施工方案,不適宜采用其它非常規(guī)施工方案。而且,非常規(guī)方案中的豎井、斜坡道或纜機進行導(dǎo)流洞施工的進度分析僅限于理論分析,運行時存在很多不確定素,若實際施工過程中管理不到位或操作不當(dāng)而發(fā)生設(shè)備事故,將導(dǎo)致工程工期更長,工期保證率更低,而且會因工期延長導(dǎo)致投資增加。
參考文獻
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某輸水隧洞氣墊式巖塞進水口設(shè)計從前至后分為爆破巖塞體、鎖口段、梯型高邊墻集渣坑及檢修豎井前隧洞連接段;集渣坑作為巖塞體爆破巖渣的主要處置方式,集渣坑容積設(shè)計充分考慮巖塞體爆破巖渣自然方量及爆破時不確定影響因素(巖塞口周圍的滑坡、超挖等),在嚴(yán)格保證過水?dāng)嗝妫磧?nèi)集渣效果及集渣運行期間的穩(wěn)定,本工程集渣坑設(shè)計長度為44m,集渣坑高度為20.435~21.31m,寬度為9.2m,由連接段隧洞底板向下開挖12.11m;集渣坑設(shè)計剖面。
2集渣坑施工方案
根據(jù)隧洞內(nèi)集渣坑“高、寬、陡”特點,開挖、支護編制兩套施工方案。
2.1方案一(連接段形成施工道路)
在連接段隧洞K0+101.882~K0+61.442段形成長為40.44m,寬為5m的施工運輸?shù)缆罚\輸?shù)缆菲露葹?:4,運輸?shù)缆芳觽?cè)高程為249.49m,比集渣坑底板高2m,集渣坑開挖、支護、后期混凝土澆筑均可以利用此施工道路施工;運輸?shù)缆钒凑兆畲笃卤?:4,運輸?shù)缆匪介L度40.44m,集渣坑進行常規(guī)的爆破分層施工,隨著每層開挖形成;集渣坑內(nèi)開挖石渣可以在工作面內(nèi)直接利用液壓反鏟裝自卸汽車運輸出洞外,本施工道路還可用作支護、混凝土襯砌材料及設(shè)備運輸。洞內(nèi)開挖分層。集渣坑施工完畢以后,運輸?shù)缆凡捎肅20拋石混凝土回填至原連接段隧洞底板設(shè)計高程。
2.2方案二(集渣坑段內(nèi)形成施工道路)
先期在集渣坑施工過程中,形成17.6%(坡度角約10°)的出渣施工運輸?shù)缆?,以此施工道路為分界線,分為A區(qū)和B區(qū)兩個施工區(qū)域進行施工。A區(qū)及施工道路以下2m范圍內(nèi)的開挖、支護利用此施工道路施工;B區(qū)內(nèi)的開挖、支護施工擬利用液壓反鏟及垂直運輸方式施工。AB區(qū)分界線以上的石渣可以直接采用液壓反鏟裝車運輸,B區(qū)出渣將采用兩臺1.0m3反鏟以打接力的方式將石渣倒運至連接段隧洞內(nèi),然后裝15t自卸車出渣,最后剩余少量石渣采用人工輔助吊籃從集渣坑內(nèi)運出;B區(qū)的支護以及集渣坑的混凝土襯砌施工也利用垂直運輸方式施工。
3兩種方案工期分析
3.1方案一
開挖共分六層,Ⅰ層為隧洞主過水?dāng)嗝骈_挖,Ⅱ?qū)痈?.76m,Ⅲ層~Ⅴ層高為3m,保護層0.5m,Ⅲ層~Ⅴ層每層先開挖先鋒槽,先鋒槽布置于集渣坑上游側(cè)靠近巖塞位置,先鋒槽第一次開挖尺寸為3m寬,二次擴挖至5.3m寬;每層先鋒槽開挖完成后采用水平開挖方法,由巖塞體向連接段方向開挖,每排炮進尺3m。Ⅱ?qū)右韵麻_挖支護共計73天完成,Ⅰ層開挖支護計劃13天完成,集渣坑施工時間共計86天。利用施工道路,底板基礎(chǔ)清理計劃7天完成。利用施工道路,混凝土施工時材料及設(shè)備可以直接運輸至工作面,集渣坑混凝土襯砌施工垂直分縫按9m一倉,共分為5倉,(45m長),施工時隔倉澆筑;水平分縫按3m一層施工考慮,兩側(cè)邊墻平起澆筑,共分為7層,每層計劃施工3天,混凝土施工約42天。施工道路拋石混凝土施工計劃7天完成。
3.2方案二
利用寬約5m小部分?jǐn)U挖施工平臺,集渣坑開挖支護計劃工期約150天。利用垂直運輸設(shè)備,底板混凝土基礎(chǔ)清理計劃10天完成。集渣坑混凝土施工時施工材料不能直接運輸至工作面,需要利用垂直運輸設(shè)備運輸至工作面,集渣坑混凝土襯砌施工垂直分縫按9m一倉,共分為5倉,(45m長),施工時隔倉澆筑;水平分縫按3m一層施工考慮,兩側(cè)邊墻平起澆筑,共分為7層,每層計劃施工4天,混凝土施工約56天。
3.3施工工期
方案一:開挖支護計劃86天完成,底板混凝土基礎(chǔ)清理計劃7天完成,混凝土襯砌計劃42天完成,拋石混凝土計劃7天完成,總工期142天。方案二:集渣坑開挖支護計劃150天,底板混凝土基礎(chǔ)清理計劃10天完成,混凝土襯砌計劃56天完成,總工期216天。集渣坑開挖支護為關(guān)鍵工作,處于關(guān)鍵線路上,施工方案一相對于施工方案二節(jié)省直線工期74天,從而節(jié)省總工期74天;扣除混凝土襯砌節(jié)省的施工時間14天,集渣坑施工方案一開挖支護節(jié)省總工期60天。
4、兩種方案的優(yōu)缺點
4.1方案一(連接段形成施工道路)
優(yōu)點:在連接段形成施工道路,本方案開挖及運輸施工與常規(guī)洞挖方法一致,施工速度快,集渣坑的石渣運輸不受限制,運輸設(shè)備可在工作面進行裝渣,大大節(jié)省工期;施工安全有保障,施工人員及設(shè)備施工通道有保障,為后期的混凝土襯砌的各個工序施工提供了運輸通道。缺點:本方案需要新增加開挖量(10.11*40.44)/2*5=1022m3,C20拋石混凝土1022m3。
4.2方案二(集渣坑段內(nèi)形成施工道路)
優(yōu)點:不需要大幅增加開挖及回填混凝土工程量。缺點:集渣坑B區(qū)開挖出渣需要兩臺液壓反鏟進行倒渣,人工配合運渣,出渣較困難,存在安全隱患問題多,本方案中石渣運輸存在垂直作業(yè),特別是靠近連接段側(cè),施工中考慮安全因素較多。混凝土施工期間沒有施工通道,需要增設(shè)起重機或卷揚機簡易提升系統(tǒng),減慢了工程施工進度。
5施工成本
施工方案一開挖支護節(jié)省工期60天,增加開挖及C20混凝土回填成本約(165+405)*1022=58.3萬元施工方案二相對施工方案一比較,延長工期60天,增加小部分?jǐn)U挖及垂直運輸費用約20萬元。
6方案比選
集渣坑開挖支護施工方案一(連接段形成施工道路)比施工方案二(集渣坑段內(nèi)形成施工道路)縮短工期60天,但增加費用約38.3萬元;方案二渣料、物料運輸均必須經(jīng)過裝卸倒運,施工繁瑣,且用另置提升系統(tǒng)施工存在安全隱患。集渣坑作為巖塞進水口關(guān)鍵部位,從施工進度、施工安全、施工方便的角度考慮,兩種方案經(jīng)過比選應(yīng)擬采用施工方案一進行集渣坑施工。
7結(jié)語