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1、一期工程建设期锅炉房区域综合管线工程施工方案设计:审核二0三年一月三十日目录一、工程概况 1二、爆区地形、地貌地质条件及工程量 2三、设计依据 2四、爆破方案分析与选择 2五、爆破设计 2六、爆破器材选择与总装药量5七、起爆网路设计 5八、爆破负效应控制与评价 6九、爆破施工组织设计9十、安全文明施工措施 131 安全生产措施 132 文明施工措施 183 环境保护措施 214 安全警戒示意图 211. 工程概况、环境与技术要求一期工程建设期锅炉房区域综合管线工程,包括沟槽爆破和挖运。相关管道沟槽的 部分区域位于基岩面上,故开挖采用掏槽爆破的方法。沟槽底宽2m,沟深2.5m5m,沟 槽两侧边坡
2、按1:0.3放坡。涉及爆破区域开挖深度、宽度达到设计要求后,待管线安装好之后回填至设计标高。 图中两条管线为需爆破区域,爆区四邻情况如下图所示:爆破区域图2. 爆区地形、地貌地质条件爆破部位岩性为坚硬砾岩,该区岩石以花岗岩为主。本工程土石方工程主要场地平 整和沟槽开挖。3. 设计依据中华人民共和国民用爆炸物品管理条例国务院2006年9月。爆破安全规程(GB67222003)。爆破危险场所安全规定劳动部发(1995) 56号。安全生产法建筑抗震设计规范4. 爆破方案分析与选择4.1 爆破重点和难点本工程爆破为浅孔小断面沟槽爆破,需采取松动控制爆破技术,多打孔少装药, 减小飞石扩撒范围,因锅炉房已
3、经开始运行,爆区周边施工单位较多,人员复杂,爆破 警戒难度较大,若一方单位人员撤离不到位或机械设备不撤离等,将造成大的安全隐患, 故爆破警戒工作需各单位严密配合,工程管理处进行现场协调,以保证爆破作业安全顺 利进行;爆区周边构筑物较多,爆破安全防护难度大,爆区周边主要需防护的构筑物有 锅炉房主体及干煤棚、动力站设施设备,工作难重点为振动防护,施工时,我部将根据 振动要求,采取小规模爆破来控制爆破振动,并从业主单位处获得锅炉房设备爆破振动 安全阈值,严格控制爆破振动,同时为避免飞石,对爆区进行防护覆盖。从现有的技术资料和实地勘察可见,本项工程石方爆破施工具有工区周边环境复杂 (在沟槽的东南方向安
4、全范围内有新建锅炉房及烟囱)、沟槽深度大、岩层含水丰富等 特点。4.2 爆破总体方案根据以上分析,在比较多种方案的前提下,总体爆破方案将采用潜孔钻分层沟槽控 制爆破法,用潜孔钻向下钻孔,每层爆破深度不超过3米,实施分段微差控制爆破方式, 采用90mm孔径,70mm乳化炸药进行浅孔爆破,接力式起爆,严格控制飞石和最大一响 药量,消除爆破负面影响。5爆破设计5.1 潜孔钻爆破参数及装药量计算本次爆破采用矩形和梅花形方式进行布孔,钻孔角度为90,孔径d=90mm,钻孔深度为设计深度加超深 0.4 米。爆破孔网参数设计如下:最小抵抗线W = (2540)m;钻孔超深 h = 0.5m炮孔深度L =设计
5、深度+h m堵塞长度 l = (11.5) W m装药长度l=L-m孔间距a=(1.01.25)Wm;排间距b=(0.81.0)Wm;单孔药量 Q=q a b H 或:Q=q W a H kg炸药单耗 q=0.40.5kg/m3上述各式中H为台阶高度,d为钻孔直径。按上述公式计算得到的不同台阶高度时钻孔直径=90mm的爆破参数值如下:表5.1 潜孔钻钻孔爆破装药量计算表H/mh/mL/ma/mb/mw/ml /mQ/kg2.00.52.52.01.51.51.84.02.50.53.02.01.51.52.16.03.00.53.52.01.51.52.37.03.50.54.02.01.51
6、.52.78.55.1.2 潜孔钻沟槽爆破布孔、装药及填塞设计布孔图如下:图 5.1.1 沟槽爆破布孔及起爆网络示意图 hEL.剖面图H平面图4图 5.1.2 场地平整布孔示意图爆破布孔装药及填塞示意图如下:非电延时导爆管 填塞图 5.1.3 装药结构示意图6、爆破器材选择与总装药量6.1 爆破器材选择 本合同工程的爆破施工中,将根据不同的地形条件和体形开挖要求选用不同的爆 破方式,因此对应于不同的爆破器材和起爆器材。雷管:可以选用 8#非电导爆管毫秒延期雷管,设计使用非电导爆管 1000 发。 炸药:根据火工品器材供应情况,普通钻孔爆破用炸药可以选用 2#岩石粉状乳化 炸药,对地下水含量丰富
7、的区域爆破施工选用抗水乳化炸药。70mm乳化炸药:用于潜孔钻爆破方式施工; 粉状乳化炸药:用于潜孔钻爆破方式;1-10 段的毫秒延期非电雷管:用于中深孔梯段爆破方式施工。6.2 主要爆破器材表表 6.2 主要爆破器材表序号材料名称单位数量170乳化炸药公斤15002毫秒延时导爆管雷管发10007. 起爆网路设计起爆网路的设计原则是,充分利用现有的爆破器材,充分考虑爆破振动的控制要求、 爆渣清运效率、施工作业的可操作性、网路联结的可靠性,以及网路检查的便利性等特 点要求而进行设计。本项工程采用非电起爆网路系统,选用非电毫秒延期导爆管雷管起 爆。所有爆破均采用微差起爆方式,延时时间50毫秒。距离建
8、筑较近区域,爆破严格 控制最大一响药量。7.1潜孔钻钻孔爆破起爆网路设计潜孔钻钻孔爆破采用孔外延期非电起爆网路进行起爆,全部炮孔内装填 MS-10 段 的非电雷管,孔外采用 MS-3 的非电雷管孔间微差,控制爆破振动,爆渣形状集中。导爆管起爆网络连接采用蔟连法,俗称“大把抓”,孔外延时方式,孔内用高段管孔外用低段管连接。8、爆破负效应控制与评价8.1 常见爆破负效应爆破施工常见的负效应有爆破飞石、爆破引起的建构筑物振动、爆破冲击波和粉尘。 对于钻孔爆破而言,尤以爆破飞石和爆破引起的振动危险性最大,而石方爆破作业所引 起的冲击波很小,可以完全不予考虑。本项工程中,从环境距离上看,首先必须控制的
9、是爆破飞石和爆破振动。本合同标段中,爆破施工场面开阔,环境良好,爆破施工产生的飞石和振动不会 对工区外民房造成影响。8.2 爆破飞石飞散距离分析8.2.1 个别飞石飞散距离爆破飞石总是沿着最小抵抗线方向飞行,当实际的最小抵抗线方向与设计方向发生 偏差或者改变时,爆破飞石按照实际的最小抵抗线方向飞行。个别飞石的飞散距离是划 定爆破安全警戒范围的主要依据,不同的爆破方法有不同的经验计算公式。下面就本工 程采用的几种爆破方法计算出各种爆破方法施工的飞石距离,作为划定安全范围和是否 有必要采取安全防护的依据。浅孔爆破的个别飞石飞散距离按下列公式估算:R =0 dF 2.54式中,RF飞石的飞散距离(m
10、)d炮孔直径(cm)潜孔钻钻孔爆破采用线形装药,药量线性分散装填在炮孔内,其飞石最大距离按下 列公式计算:R 二 20K x n 2WFF式中,R 个别飞石的飞散距离(m);Fn爆破作用指数,松动控制爆破情况下的爆破作用指数为n=0.75;W最大一个药包的最小抵抗线(m),取为W=24mKf系数,一般为1015,本工程取为1.5。计算得到中深孔松动控制爆破的最大飞石距离为R =405m。F8.2.2 飞石警戒圈半径(范围)(1) 设备与设施警戒圈半径(范围) 对于房屋而言,中深孔爆破的设备安全警戒圈半径为 R =0.8R =33m。mF(2) 人员警戒圈半径对于人员而言,中深孔爆破人员安全警戒
11、圈半径为 Rp=1.5R =63m 。F纵观本合同标段的现场环境情况,爆破施工产生飞石不会对周围建筑产生影响。8.3 实际施工爆破飞石危险性评估实际施工的爆破飞石对人员的威胁可以通过加强安全警戒而降到最小,每次爆破 作业时确保人员撤离到足够的安全距离之外。位于安全距离以内和安全距离附近的设 施,应采取安全防护措施。根据爆破安全规程规定,警戒距离最终确定为 200 米。8.4 爆破振动效应分析本工程管沟距离锅炉房距离较近,由于干煤棚主要为墙体及彩钢板组成,主要需进 行飞石防护,抗震等级较高,已完成回填管线及消防水池抗震性较好,主要需进行振动 控制部分为锅炉房及动力站,动力站最近距离15.5m,锅
12、炉房距离爆区最近距离约为 44.7m。由于锅炉房及动力站设备在运行,爆破作业时,需对上述设备、厂房进行断电, 以保护好设备仪器。根据爆破安全规程中华人民共和国国家标准( GB6722-2003), 通常采用核定允许齐发安全装药量以控制爆破振动。齐发爆破允许的最大安全装药量按下式计 算:Q = R i m (V/K ) (a m)式中,R爆破点到房屋建筑的最近距离(m);Q允许的齐发最大安全装药量(kg);V安全上允许的建构筑物最大振动速度(cm/s)。依据爆破安全规程,深孔爆破的频率为1060Hz,浅孔爆破的频率为40100Hz, 深孔爆破的频率为1060Hz。对一般钢筋混凝土结构房屋,安全允
13、许振速为3.55.0cm/s。 对于一些重要设施,考虑保护设施的特殊性,校核时可以考虑取安全允许振速 V=2.0cm/s。K、a与地质条件有关的系数,根据所提供的地质资料和地质条件,取K=250,a =1.8;m装药量指数,取1/3。允许的齐发安全最大装药量计算结果见表8.1表 8.1 不同爆破距离的允许最大齐发安全装药量R(m)203050100150200300Q(kg)2.558.6440.0320108025608640从表8.1可可以看出,对应于不同距离条件下,按照2.0cm/s的振动速度进行控制 时的最大单响药量。当距离是20m时,最大单响药量为2.55kg,当距离是30m时,最大
14、 单响药量为8.64kg,当距离是50m时,最大单响药量为40kg。本项工程中,针对锅炉 房及动力站,首次爆破时,我部将根据业主提供公安楼设备振动加速度阈值,采取较小 的药量进行爆破设计,后续根据监测单位返回数据进行设计调整。8.5 控制爆破负效应的有效措施本工程爆破安全范围内有大量的构筑物及即成管线,其中包括一个锅炉房动力机 组、干煤棚、雨水管线及消防管线。由于爆破应力线高于爆破源位置,所以对于距离爆 破区域3米以外的即成管线,爆破震动影响极小。对于锅炉房动力机组及干煤棚,需要 采取相应措施控制飞石及震动危害,详细措施如下:8.5.1 控制爆破飞石的技术措施对爆破参数进行优化设计和采取优良的施工工艺进行施工,是控制爆破飞石的主要 技术措施。从爆破设计和施工工艺上,采取如下措施:(a) 设计合理,炮孔位置测量验收严格是控制飞石的基础。(b) 装药前认真校核各个药包的最小抵抗线,如有变化,必须修正装药量,不准 超装药量。(c) 设计施工中避免药包位于岩石软弱夹层或基础的接打面。(d) 保证堵塞质量,不但保证堵塞长度,而且保证堵塞密实,防止冲孔而改变最 小抵抗线方向。(e) 采用低爆速炸药,不耦合装药、毫秒起爆等措施。(f) 选择合理延迟时间,防止最小抵抗线方向和最小抵抗线大小失控。(g) 保护起爆网路,确保可靠联接。