长输管线石方段施工技术方案

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1、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，制定相应爆破施工和安全

2、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

3、、材料做到早准备。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

4、种岩石分别取h=0.5m、0.6m、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=1.3H 3.2.3.1.3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=1.0m 3.2.3.1.4孔距 a：a=m W ；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

5、：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，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

6、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）0.8 1.0 1.2 备注： （1）以上炸药单耗均以 2 号硝铵炸药为基准， 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=qHaB 项0.1-0.3m a=1-2m b=1.6-2.02 q：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

7、=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/m 3.2.3.1.8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10 20 50 100 150 200 一般砖房（ kg）0.178 1.4 22 178 600 1424 钢混房屋（ kg）0.38 3.0 47 380 1282 3040 3.2.3.1.9 40mm 孔径常规管沟爆破参数常规爆破 40mm

8、 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 ）1.0 1.5 2.0 1.0 1.5 2.0 1.0 1.5 2.0 炮孔深度（ m ）1.5 2.0 2.5 1.6 2.1 2.6 1.7 2.2 2.7 堵塞长度（ m ）1.0 1.1 1.1 0.9 1.0 1.0 0.8 0.9 0.9 孔距（ m ）1.0 1.0 1.1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 排距（ m ）0.8 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 装药高度（ m ）0.5 0.9 1.4 0.7 1.1 1.6 0.9 1.3 1.8 单孔药量（ kg

9、）0.6 1.0 1.5 0.8 1.2 1.8 1.0 1.4 2.0 炸药单耗（ kg/m3）0.8 1.0 1.2 3.2.3.1.10 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 ）2.7 2.7 2.7 炮孔深度（m ）3.4 3.5 3.6 堵塞长度（m ）2.3 2.2 2.0 孔距（m ）1.9 1.6 1.6 排距（m ）1.6 1.8 1.9 装药高度（m ）1.1 1.3 1.6 单孔药量（kg）6.6 7.8 9.6 炸药单耗（kg/m3）0.8 1.0 1.2 3.2.3.2近距离的爆破施工本工程部分地段与已建

10、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 1.3 1.4 ，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 ）a K Vmax （cm）允许药量 Qmax=R3*（ V3/a/K3/a ）3 1.4 100

11、 14 0.399612 4 1.4 100 14 0.947228 5 1.4 100 14 1.850054 10 1.4 100 14 14.80043 15 1.4 100 14 49.95145 20 1.4 110 14 96.53076 25 1.3 110 14 134.2223 3.2.3.2.2 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

12、段不连续装药，孔距a 为（58）d， d 是孔径，通取 d=3842mm ， 填塞长度大于 0.4m， 线装药密度 q 按下式计算：q=0.36 c0.61a0.67 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L m 3-4 孔径D mm 3842 药卷直径（加强部分）d mm 32 孔距a cm 2535 线装药量q g/m 90 120 顶部线药量q1 g/m （0.45 0.65 ）q 底部线药量q2 g/m （3.3 6.2 ）q 孔口堵塞L1 m 0.40

13、 0.55 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

14、.9kg/m3。并 行 管并行管道（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 5

15、m以外布单排， 3m 5m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：已建并行管道已建管道小药量爆破装药结构示

16、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 3 2 4 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起爆网（4）正常设计深度的管沟