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1、准格尔至兴和运煤高速公路 A20 标长虫沟大桥人工挖孔桩爆破施工专项方案批准： 审核： 编制： 道隧集团有限责任公司内蒙古准兴重载高速公路 A20 标项目部二 0 一二年三月二十日道隧集团工程有限责任公司2长虫沟大桥人工挖孔桩爆破施工专项方案一、工程概况1、自然条件1.1、地理位置、地貌及工程地质、水文地质本项目位于内蒙古乌兰察布高原察哈尔岩溶台地重丘山地，跨越长虫沟，底层主要为第三系喷发的玄武岩，桥址处地势险峻，沟谷较深，从山顶至沟底高差约 6070m，两岸边坡均为悬崖壁，谷底及边坡厨楼大块破碎玄武岩块，裂隙较为发育，坡面为大块堆积物及节理、裂隙较为发育的大块玄武岩露头。坡面堆积物主河沟两岸
2、为较厚的坡积土。地质钻探揭示最大揭露厚度 40m，桥址地层划分详见内蒙古托县至兴和煤炭运输公路永兴麻迷图段长虫沟特大桥工程地质勘探报告 。1.2、气象、水文简况工程所在地属中温热带半干旱大陆性季风气候，四季分明，气候干燥，雨季 68 月，年降雨量 350450mm，年蒸发量 1938mm；平均风速2.6m/s，最大风速 36.3m/s，主导风向为西北风；每年 11 月下旬至翌年3 月下旬为冻结期，年平均气温 5，历年最冷平均气温-24.4，最热月平均气温 27.1，极端最低气温-34.3，极端最高气温 36；最大积雪厚度 12cm，最大冻土深度 150cm。长虫沟桥址平时无水，河沟中为雨季山洪
3、流水。2、工程简介长虫沟大桥桥梁设计起点桩号 K166+865.5(耳背墙尾)，设计终点桩号 K167+434.5（耳背墙尾)，桥梁全长 569.0m。桥梁上部结构为引桥6x40m 简支梁，主跨为 43m+77m+80m+77m +43m 连续钢构。下部结构采用半幅双柱式桥墩、桩基础；两岸均为桩柱式轻型桥台、桩基础，混凝土为 C30。全桥桩基础按嵌岩桩设计，本工程桩基共 94 根，其中新增孔桩 46 根（180 桩基础 3 根，200 桩基础 9 根，220 桩道隧集团工程有限责任公司3基础 12 根，250 桩基础 22 根，最短桩长 20m，最长桩长 25m。根据现场实地勘探，基本为旱桩。
4、 ）2.1 主要技术标准本项目按高速公路标准修建，其主要技术标准如下：(1)公路等级：高速公路(2)设计行车速度：80Km/h(3)路基宽度：27.75m(4)汽车荷载等级：公路-级（汽车荷载设 1.3 倍扩大系数） ；(5)地震作用：地震动峰值加速度 0.100.15g；(6)基本风压：700pa(7)环境类别：2 类二、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、国家现行公路工程施工技术规范4、施工现场实际勘察5、已批复的实施性施工组织设计6、参考文献1、刘殿中、工程爆破实用手册M，北京工业；冶金工业出版社1999,592593。2、陶颂霖、凿岩爆破M
5、，北京工业；冶金工业出版社1986,101113。三、危险源辨识及监控1、爆破用火工品管理道隧集团工程有限责任公司42、挖孔作业锁口、护壁材料质量及施做质量3、爆破施工用药量控制及其对护壁的震动控制4、孔外防排水措施因素5、孔内通风及空气流通控制6、锁口盖板及防落物措施7、吊装材料性能及施工程序8、安全用电因素针对以上危险源存在较大可能的因素，发挥项目质量、安全保证体系效能，从材料进场质量控制、机械使用进场验收、操作规程、施工程序等方面入手，严格遵循各项制度及办法，以安全部、质检部为主责部门，执行安全、质量保证体系中各项检查制度及火工品管理制度等相关措施。四、爆破方案的选择由于开挖爆破只有一个
6、狭小的自由面，开挖直径只有 1.82.5 米，工作面位于地下 20-25 米，井壁支护一般为砼浇筑，抗震能力小，桩基开挖爆破宜采用小孔径浅眼分段微差爆破法。微差爆破桩基底面为坚硬岩石，桩孔周围有现浇砼护壁，采用毫秒爆破。即两相邻药包或前后排药包以毫秒的时间间隔(一般为 1575ms)依次起爆，称为微差爆破，亦称毫秒爆破。多发一次爆破最好采用毫秒雷管。当装药量相等时其优点是：可减振 1/32/3 左右；前发药包为后发药包开创了临空面，从而加强了岩石的破碎效果；降低多排孔一次爆破的堆积高度，有利于挖掘作业；由于逐发或逐排依次爆破，减少了岩石夹制力，道隧集团工程有限责任公司5可节省炸药 20%，并可
7、增大孔距，提高每米钻孔的炸落方量。炮孔排列和起爆顺序，根据断面形状和岩性。光面爆破桩基为圆孔断面，为确保挖孔质量，采用光面爆破。在桩孔底面周边适当排列一定间隔的炮孔，用控制抵抗线和药量的方法进行爆破，使之形成一个较圆顺的桩孔光滑周边。光面爆破时，应严格保持炮孔在同一平面内，炮孔间距和抵抗线之比应小于 0.8。装药量控制适当，并采用合理的药包结构，根据岩面的坚硬程度计算出装药量。采用光面爆破法，即按照爆炸的深度和范围，在井底岩面上布置好孔眼，填入适量的炸药，(如有地下水，可用防水炸药，地下水较大时，可任水位上升到适当高度，利用水压力封孔；地下水小时可在每个电离板上压一袋砂土。再利用各孔眼起爆的时
8、间差，控制爆炸的扇幅和方位，确保工程质量和施工安全。根据工程特点和周围环境，拟采用如下总体设计原则：1、由于桩基岩石夹制力特别大，所以采用掏槽爆破。2、采用微差爆破和严格控制装药量，确保爆破不损坏桩基护壁和降低爆破振动。3、为防止有水时使用导爆管雷管进水而产生的拒爆，爆破雷管选用电雷管。4、采用严密的防护措施，如在爆破孔桩口用炮被覆盖，并加压砂袋，以防止爆破飞石飞出地面，将爆破飞石及噪音等危害的强度控制在安全范围内。道隧集团工程有限责任公司65、加强警戒，非作业人员禁止进入爆破作业区，放炮前应在设计要求的安全距离处设立警戒线。五、钻爆设计桩井开挖爆破参数，应根据桩井开挖直径大小、所爆破岩石性质
9、和分化程度、裂隙发育情况及所用炸药性能而变化。1、单位用药量系数桩井开挖爆破的岩石多为强风化岩和中风化岩，开挖直径通常只有1-2m，周边约束力大，根据几个工程归纳类比，在桩井直径为 1-2m 的情况下，单位用药量系数（q）为：岩石强风化或坚固系数 f=24 时，q=8001200g/m；岩石强-中风化或坚固系数 f=46 时，q=12001600g/m；岩石中风化或坚固系数 f=67 时，q=16002000g/m；若开挖直径达 23m，则在同样岩石条件下，单位用药量系数 q 值可减小 20%30%。2、确定周边眼间距：桩井开挖爆破采用手持式气动凿岩机，炮眼直径 d=33-42mm，则（152
10、0）d，即 E=50-80cm。取 E=50cm，结合工程经验数据，可得：1.8 米桩基周边眼个数为 11个；2.0 米桩基周边眼个数为 13 个，2.2 米桩基周边眼个数为 15 个，2.5米周边眼个数为 17 个。3、炮眼深度与循环进尺：在小直径桩井开挖爆破中，岩石夹制力大，炮眼利用率低，一般炮眼道隧集团工程有限责任公司7深度 L 取开挖桩直径的 0.70.8 倍，即 L=（0.70.8）D，其中掏槽眼可超深 1020cm。据此可得：周边眼钻孔深度为：1.8 米桩基 L=1.2 米；2.0 米桩基 L=1.4 米；2.2 米桩基 L=1.5 米；2.5 米桩基 L=1.7 米。桩井开挖爆破
11、炮眼利用率 一般可达 0.80.95，则循环进尺 L=（0.850.95）L。4、炸药及雷管的选择：炸药：改性铵油炸药（有水时选用乳化炸药）雷管：采用毫秒雷管。5、炮眼装药及装药结构布置：通常按装药量体积公式，先求出每循环进尺所需用药量 Q，即Q=qSL,在按工作面炮眼数 N 分配调整，一般情况下掏槽孔装药量 q1多装 20%25%，即 q1=（1.201.25）Q/N，周边孔装药 q0少装5%10%，即 q0=（0.90.95）Q/N。周边眼：松动爆破采用浅孔，钻孔设计深度 1.21.7 米，爆破要求低猛度炸药。方法原装药管(=32mm,L=150mm,q=150 克)密度大,管径粗,不适合
12、松动爆破。施工时,用人工将其改装成直径为 =22mm,长L=150mm,重 75 克的小药码,间隔地绑扎在传爆线上,炮口用炮泥填塞。掏槽眼:采用楔型掏槽，钻孔深度为 1.41.9mm，装药量仍采用32mm 直径的大药管,但在药量上进行控制,在一般情况下,炮眼的装药量控制在 0.5kg 以内为宜。起爆过程中采用电雷管起爆。禁止使用导爆索火雷管起爆。6、炮眼布置：道隧集团工程有限责任公司8在桩井开挖爆破中，工作面通常布置 1115 个炮眼，其中掏槽眼15 个，垂直布置于桩井开挖中心，而周边眼则沿离井壁约 10-50cm 处均匀分布，为不损伤砼护壁，周边眼也多用垂直孔。挖孔桩进入微风化层以后，拟采用
13、预留松动爆破法施工。2.5m 桩径的孔桩周边眼采用 15 个孔，2.2m 桩径的孔桩周边眼采用13 个孔，2.0m 桩径的孔桩周边眼采用 13 个孔，1.8m 桩径的孔桩周边眼采用 11 个孔，见布眼图。装药时首先用风管将炮眼里残碴冲洗干净，然后用木制式或竹制工具将装有雷管的药码轻轻送至炮眼底后，炮口用炮泥填好。光爆眼采用并联法连接。在爆破中如果遇有瞎炮，应用木制或竹制工具将填塞物、雷管、药码小心掏出，再用低压水浸泡或用压缩空气和水的混合物把炸药冲出来后，再重新装药起爆。炮孔布置图道隧集团工程有限责任公司97、爆破器材与起爆网络道隧集团工程有限责任公司10桩井开挖爆破工作面如有裂隙水或渗水，最
14、好选用防水强的炸药，岩石乳化炸药抗水性强，药卷成型，易于切割分裂且威力适中，如使用2 号岩石铵锑炸药，则必须进行防水处理。桩井开挖爆破应采用电雷管网络或非电导爆管雷管起爆网络，严禁使用导火索、火雷管起爆网络。电爆网络的接头一定要绝缘良好，尽可能离开泥水表面，连接塑料导爆管网络时要注意导爆管内不得进水或泥浆杂物。为提高爆破效果，保护砼护壁的稳定性，桩井开挖爆破宜用孔间微差间隔起爆，如开挖直径达 23m，应采用孔内分层微差起爆技术，周边眼与挖槽眼起爆时差应小于 100ms。六、药量计算 单位炸药量，1.8m 以上桩基，q 取值 1.8kg/m3。2.0m 以上桩基，q取值减少 20%30%，取值
15、1.5kg/ m3。1、桩径 1.8m 计算:掘进每循环所需炸药量：Q=qSL=1.82.541.000.8=3.66kg；Q掘进每循环所需炸药量，kg；q炸药单耗，kg/m 3；S掘进断面积，m 2；L平均炮眼深度，m;炮孔利用率，一般为 0.80.95。单孔炮眼的装药量：道隧集团工程有限责任公司11周边眼 Q0=0.9Q/N=0.93.66/12=0.27kg掏槽眼 Q1=1.2Q/N=1.23.66/12=0.37kg N炮眼数量，12 个， （周边眼 11 个，掏槽孔 1 个） ；Q0周边眼炮眼的装药量，kg；Q1掏槽眼装药量，kg。2、桩径 2.0m 计算:掘进每循环所需炸药量：Q=qSL=1.53.141.20.8=4.52kg；Q掘进每循环所需炸药量，kg；q炸药单耗，kg/m 3；S掘进断面积，m 2；L平均炮眼深度，m；炮孔利用率，一般为 0.80.95。单孔炮眼的装药量：周边眼 Q0=0.9Q/N=0.94.52/15=0.27kg ；掏槽眼 Q1=1.2Q/N=1.24.52/15=0.36kg；N炮眼数量，15 个， （周边眼 13 个，掏槽孔 2 个） ；Q0周边眼装药量，kg；Q1掏槽眼装药量，kg。3、桩径 2.2m 计算:掘进每循环所需炸药量：Q=qSL=1.53.781.40.8=6.35kg
