基坑爆破施工方案
10.2.1爆破方案选择
根据现场地形条件及安全的要求,本工程采用深孔爆破和浅孔爆破两种爆破方式,深孔爆破用于构筑物基坑,浅孔爆破用于处理根底、清理边坡。需要爆破岩层深度为4m。根据同类工程经验,本工程采用90mm钻头,炸药选用药卷式2#岩石乳化炸药,雷管采用非火非电系统毫秒微差导爆管雷管,孔内统一使用高段别起爆雷管,孔外使用低段别雷管接力传爆。
10.2.2爆破施工流程
10.2.2.1施工流程图
10.2.2.2施工流程
①爆破设计:台阶爆破前由爆破工程师进行布孔设计,打印布孔图和爆破参数表,经监理单位爆破负责人同意后供施工使用。
②测量放线:钻孔前进行现场测量,进行炸礁区边界的放线,布孔首先用油漆或白灰按设计孔排距标明孔位,然后用全站仪或水准仪测量需钻孔的深度,将钻孔的孔号、深度、角度标示在纸条上放在孔位处,并把数据及时提供给钻孔队。
③钻孔:钻孔队钻机组根据布孔图及爆破设计进行钻孔作业,开钻时工程部爆破工程师必须到位,对钻孔角度、孔排距等进行检查,确认无误后方可开钻。
④爆破设计表及炸药运输许可证审批:爆破前24小时提交爆破设计表及炸药运输许可证,得到批复后才能进入下道工序。
⑤验孔:将孔口周围0.5m范围内碎石、杂物清除干净,用长竹竿标识上刻度或用重锤测孔深,过深的孔应回填到位,深度不到位的孔用气吹到设计孔深,吹不到设计孔深的应当用钻机加深或重新钻孔。验孔完按要求堵好炮孔口。验收标准是孔深±0.5m,间距±0.3m,角度±1.5度。
⑥装药:炸药运输许可证办理好炸药才能进入核电施工现场,爆破设计表得到批准后方可进行装药。先用竹竿插进炮孔,看是否发生堵塞,按设计的深度装入炸药,用竹竿标上刻度进行丈量,达到要求后继续下步工作,装药时严禁投掷冲击,必须每一节炸药装到位后才能开始装下一节药。
⑦堵塞:在检查装药质量和起爆线路合格后,可进行堵塞。采用干细砂土或岩粉进行堵塞,轻捣密实,洞口表面宜进行覆盖。
⑧连接起爆网路:按照爆破设计表进行,连接完成后,用仪表及人工进行检验。网路连接时即派专人在预计安全距离四周进行警戒,清理施工现场,一切机械设备和爆破无关人员撤到安全警戒距离以外。
⑨起爆:起爆必须是有经验的爆破员操作。起爆雷管必须用胶布紧连网路。起爆半小时前拉响第一次预告信号,起爆雷管连接后再次确认警戒区内人员已撤离警戒区,设备已安置好,警戒人员到岗做好安全警戒后,拉响第二次起爆信号,以倒计时的方式发出起爆命令,爆破员操纵点火装置点火。
⑩爆后检查:检查人员必须按规定时间15分钟后进入爆区进行检查,检查有无盲炮、危石和其他危险隐患,发现问题及时处理,处理完毕方可拉响解除警报信号。
10.2.3盲炮处理
爆破如出现盲炮,会给爆破带来不良后果,一旦出现盲炮,必须马上封锁爆区,报告爆破工程师,由爆破工程师组织爆破员及时进行处理。
产生盲炮有几方面原因:火工品不合格或变质失效;损坏起爆线路或起爆雷管与炸药脱离;起爆网路设计不合理等。
防止盲炮的主要措施是:使用前在厂区以外对火工品进行严格的性能测试,禁用不合格品;严格按《爆破安全规程》的规定作业,提高施工技术水平与熟练程度;严格按设计网路施工,爆破网路应做模拟试验。
10.2.3.1浅孔爆破盲炮的处理方法:
经检查确认起爆网路完好,且最小抵抗线无变化时,可重新起爆。
可打平行孔装药爆破,平行孔距盲炮不应小于0.3m;为确定平行炮孔的方向,可从盲炮孔口掏出部分填塞物。
可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具,轻轻地将炮孔内堵塞物掏出,用药包诱爆。
10.2.3.2中深孔爆破盲炮的处理方法
爆破网络未受破坏,且最小抵抗线无变化时,可重新联线起爆;
最小抵抗线有变化者,应验算安全距离,并加大警戒范围后,再联线起爆。
可在距盲炮孔口不少于10倍炮孔直径处另打平行孔装药起爆,爆破参数由爆破工程技术人员确定并经爆破负责人、项目总工批准。
盲炮应在当班处理,当有特殊情况需交下班处理时,应将盲炮情况(盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置,处理方法和处理意见)向监理公司及项目公司汇报并得到批准,在盲炮处理完毕前安排专人进行看护。
10.2.4爆破网路设计
在爆破具备临空面以后,为了充分利用现有临空面,使炸药爆炸能尽可能转化为岩石的破坏能,宜采用非火非电导爆管雷管毫秒延时爆破网路,这种延时爆破网路作用的要点是:靠临空面的前排炮孔先爆,爆破岩石沿临空面方向运动,同时为后面的炮孔创造了新的临空面,后面炮孔中的炸药爆炸对破坏能小许多,容易使岩石破碎。延时起爆网路见下图所示。
延时起爆网路图
注:孔内采用固定ms15或者孔内分段非电导爆管雷管
延时方法有孔内延时、孔外延时、孔内延时与孔外延时相结合的方式。施工时可根据现场情况选用任意一种延时方法。
10.2.5爆炸物品的管理
由当地民爆公司入库代管,爆破时民爆公司负责运送至爆破现场并在现场旁站监督,防止爆炸物品的流失,爆炸物品由现场爆破工程师或爆破员进行保管和分发,爆破完毕现场爆破工程师与民爆公司清点炸药数量并做好相关记录,由民爆公司运回炸药库。
10.2.6爆破安全设计
爆破的主要危险因素有爆破飞石、爆破震动、爆破空气冲压波、爆破有害气体及拒爆炮的处理。
10.2.6.1爆破飞石的控制
爆破飞石主要由“霍普金森效应”和“喷流”、“冲炮”引起。霍普金森效应是爆炸冲击波在自由面形成的反射拉伸波引起飞石;喷流多因爆炸气体冲出破碎缝和软弱夹层引起;冲炮是炮孔口部冲出的飞散物。针对上述三种形成爆破飞石的原因,采取相应的措施。为了避免霍普金森效应,选择抵抗线的方向和确定其大小必须做到合理,即抵抗线方向应是选择在避开保护目标的方向;为了防止喷流应注意软弱层,在软弱层处减少装药量或者装药避开软弱夹层;填塞钻孔的填塞材料为岩粉为宜。
爆破飞石的安全距离:
个别飞散物对人员的安全允许距离按照《爆破安全规程》表10中数据确定:深孔爆破不少于200m,浅孔爆破不少于200m(复杂地质条件下或未形成台阶工作面时不小于300m)。本工程确定人员安全警戒距离定为300m;对于设备按照瑞典徳汤尼克研究基金会提出的经验公式RFmax=Kφ*D确定(RFmax-飞石的飞散距离,m;Kφ-安全系数,取15~16;D-药孔直径,cm),则RFmax=16*9=144m,对于设备取安全距离150m。
一般对爆破飞石的控制采取:保证堵塞质量,保证足够的堵塞长度,清理台阶面上松动石块,合理安排前后排时差,严格控制装药质量,特别注意风化带及夹层,合理布置爆破方向,可达到控制飞石的目的。
10.2.6.2爆破震动的控制
根据中华人民共和国《爆破安全规程》计算同段最大药量和单孔最大起爆药量用式(6)计算:
V=K(Q1/3/R)α ……………………(6)
Qmax——最大段齐爆允许的药量,kg;
V——保护对象允许振速(cm/s)
R——爆源到保护目标的距离(m);
K, α——与岩性相关系数。
根据《爆破安全规程》表5中确定K、α值,本工程岩性临界于中硬岩石与软岩石之间,可K取250,α取1.8,根据爆破安全,爆破地震安全速度按下表选取,为确保护岸及周边建筑物安全,根据招标文件说明,周围建筑物抗震烈度为6度,爆破安全振动速度可按3.0cm/s控制;当被保护对象为新浇大体积砼龄期为0~3d时,爆破安全振动速度按2.0~3.0cm/s控制。
振动速度为3.0cm/s时,安全距离与最大段起爆药量的关系见下表
距离 R(m) 40 50 60 70 80 90 100 110
单响最大药量药量Q(kg) 39.7 77.5 133.9 212.6 317.3 451.8 619.8 824.9
振动速度为2.0cm/s时,安全距离与最大段起爆药量的关系见下表
距离 R(m) 40 50 60 70 80 90 100 110
单响最大药量药量Q(kg) 20.2 40.4 68.0 108.0 161.2 229.6 314.9 419.1
根据爆区与保护对象之间的安全距离选取合适的最大段齐爆药量。本工程爆破距离被保护对象60m最近点且有新浇大体积砼(龄期3d内时),最大段齐爆药量不的大于68kg,在其他条件下最近点为60m时,最大段齐爆药量不得大于133.9kg。施工中K、α值根据项目公司聘请的爆破振动检测单位实测计算最大段药量,在爆破设计表中进行调整。
10.2.6.3爆破冲击波
减少爆破冲击波的措施:
①避免裸露爆破,一次爆破炮孔间延时不要太长,以免前排先响炮孔先爆使后排变成裸露爆破。
②保证堵塞质量,特别是第一排孔,如果工作面出现较大后冲,必须保证足够的堵塞长度。炮孔要用钻孔产生的岩屑堵塞。
③考虑地质异常,需采取措施。例如断层、张开裂隙处要间隔堵塞,大裂隙处要避免过量装药。
④在设计中要考虑避免形成波束。
⑤爆破时,除爆破起爆员外,其他人员撤离到300m之外。
10.2.7危险源辨识及控制措施
10.2.7.1取水明渠危险源清单:
作业活动/过程 危险源描述 危害影响 危险级别 责任人 监管人 实施时机
爆破作业 非作业人员,未经允许进入爆破施工现场 人员伤亡 二级 辛科
于波 辛光明于忠江 作业开始前
雷、雨、雪、雾、大风等恶劣天气运送爆破器材、填充炸药 爆炸、人员伤亡 三级 辛科
于波 辛光明于忠江 作业开始前
将不同性质的爆破器材混放在一起 火药爆炸 二级 辛科
于波 辛光明于忠江 作业过程中
爆破器材的收发管理不到位,账目不清,退库的爆破器材与原库存