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1、合肥市怀宁北路下穿铁路立交桥工程控制爆破箱涵顶进专项施工方案目 录一、编制依据1二、工程项目基本情况31.工程概况32.主要施工内容33.该项目营业线施工类别3三、运输条件5四、箱涵爆破法顶进施工方案61.方案概述62.顶进施工前准备措施73.顶进施工测量73.1 轴线控制测量73.2 水准控制测量83.3 顶进过程测量83.4 顶进过程施工监测84、爆破方案94.1 爆破方案确定94.2松动爆破方案设计114.2.1松动爆破设计方案114.2.2 布孔、装药、起爆网路124.2.3爆破振动对周围建筑物的影响134.2.4 试爆与安全校核144.2.5 安全防护154.3 爆破振动对周围环境的
2、影响与修正164.3.1 爆破地震安全距离(影响半径)164.3.2 振动监测与振动计算公式校核174.3.3 爆破对铁路铁轨的影响校核184.4装药结构194.5爆破警戒194.6爆破安全防护204.7火工品管理224.8安全生产保障措施225.箱体顶进施工方案245.1 施工准备245.2 顶进设备及布置245.3千斤顶安装255.4顶力计算255.5顶管安装255.6调试255.7 试顶265.8 顶进作业265.8.1 顶进施工概述265.8.2 顶进施工注意事项265.8.3 箱涵顶进控制参数265.8.4 顶进方向和高程控制275.8.5顶进挖土(石)、出土(石)275.8.6 顶
3、进过程的监控285.8.7顶进施工控制及预防措施295.8.8 线路加固质量控制点及监控参数295.8.9回填石碴及恢复线路306、岩石顶管施工方案(见附件)307、顶进施工期间线路检查养护及管线防护措施30第五节 安全措施32一、总体控制32二、安全责任制落实方案32三、施工安全卡控措施34四、安全工作重点37五、施工地段轨道几何状态卡控措施39六、劳动安全防范措施39七、电气化线路安全防护措施42八、挖掘机等大型机械施工安全卡控措施43九、雨雾等恶劣天气劳动安全卡控措施44十、施工封锁作业防护组织设置44五、施工进度计划和确保工期的措施481. 施工进度计划482. 确保工期的措施483.
4、 施工进场动态信息处理和工期控制49六、人员、物资安排及技术保证措施511.施工人员安排512.物资设备准备523.技术保障措施53七、应急救援预案551. 说明552. 应急领导小组553. 救援物资设备564. 应急救援预案574.1 发生人员伤害应急救援预案574.2 铁路营业线应急救援预案584.2.1生产安全事故应急救援预案594.2.2防洪及雨天施工抢险预案604.2.3铁路通信信号等发生中断时应急预案624.2.4防电气化设备故障工作预案624.2.5倒梁应急预案634.2.6爆破施工应急预案644.2.7既有线防护措施及应急预案664.2.8既有线应急保证措施67中铁二十四局集
5、团 - 4 -一、编制依据(1)中铁第四勘察设计院集团有限公司提供的合肥市怀宁路下穿合武、合九线立交桥工程施工图及有关资料。(2)我单位通过对合肥市怀宁路下穿合武、合九线立交桥工程现场勘察及对周边环境深入考察获取的相关资料。(3)我单位现有的技术能力、施工水平、箱涵施工经验及机械设备。(4)已经过上海路局评审的怀宁北路下穿铁路总体施组、怀宁北路便梁架设、箱涵顶进、接触网杆基础加固专项方案。采用的施工技术标准和文件(1)施工规范、验收标准铁路桥涵施工规范(TBJ203-2000)铁路桥涵工程施工质量验收标准(TB10415-2003)铁路工程施工安全技术规程(上册)(TB10401.1-2003
6、)铁路工程施工安全技术规程(上册)(TB10401.2-2003)铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建函2005160号文)爆破安全规程(GB6722-2011)(2)铁路相关安全规定铁路工务安全规则(铁运2006177号)关于印发铁路营业线施工安全管理办法的通知(铁办2012280号)关于公布上海铁路局营业线施工安全管理实施细则的通知(上铁运发2012586号)关于公布上海铁路局营业线施工、检修作业驻站安全防护办法的通知上铁师发2012450号关于公布上海铁路局营业线施工工务安全监督管理办法(暂行)的通知上铁工发2010117号上海铁路局关于公布上海铁路局工务安全管理办法的通知上铁工发2
7、013267号关于铁路下穿立交施工质量要求的通知(工路桥函2009213号)关于规范施工地段环境管理的通知(上铁工函20101282号文)关于重新印发上海铁路局电气化铁路安全实施细则的通知-上铁供2013649号关于进一步加强电气化铁路安全知识培训考试的通知(上铁职教函20091623号)关于印发上海铁路局供电系统施工、维修安全管理补充规定的通知(上铁供发201394号)(3) 东华公司有关营业线施工文件规定:关于印发的通知(经地铁安200548号)大型工程机械营业线施工安全卡控措施及检查表(经地铁安发200910号)关于增加营业线施工安全措施的通知(经地铁安发201058号)关于重新印发安徽
8、地铁公司工程施工“两违”考核办法的通知经皖地铁安发201153 号二、工程项目基本情况1.工程概况怀宁路在合武绕行线桃花店站至合肥西站新建(12米+12.5米+12.5米+12米)四孔分离式框架下穿5股铁路,穿越处对应合武绕行线下行线里程K12+703。道路中心与铁路斜交角度为25度。框架桥长度为32.25m。下穿铁路12m框架孔径为12m,顶板厚0.9m,底板厚1.0m,边墙厚0.95m,框架净高7.0m;下穿铁路12.5m框架孔径为12.5m,顶板厚0.9m,底板厚1.0m,边墙厚0.95m,框架净高7.0m。地形、地貌及现场地质情况怀宁北路下穿铁路立交桥工程自9月2日正式开工后,在施工过
9、程中发现工程地质有较大变化。已施工的基坑开挖,目前正在施工的防护排桩、沉井下沉及后续的箱涵顶进、顶管施工施工都遇到了岩石的问题。1、铁路东侧根据基坑开挖暴露出来的岩层及综合挖孔桩开挖时的情况得知:预制箱涵:1#箱涵平均入岩深度为1.71m,2#箱涵平均入岩深度为3.29m,3#箱涵平均入岩深度为6.30m,4#箱涵平均入岩深度为7.79m。2、铁路西侧根据现场开挖暴露出来的岩层及综合条形基础开挖时的情况得知:预制箱涵:1#箱涵平均入岩深度为3.94m,2#箱涵平均入岩深度为6.42m,3#箱涵平均入岩深度为8.16m,4#箱涵平均入岩深度为8.14m。2.主要施工内容施工期间主要做好如下工作安
10、排:1)爆破岩层;2)箱涵顶进施工;3)爆破顶进施工期间线路养护。3.该项目营业线施工类别序号项目名称类别1爆破起爆封锁2爆破钻孔、装药、起爆网络布置慢行3框架顶进施工、顶管施工慢行三、运输条件1、施工地点为合肥西站与桃花店站区间内合武绕行下行线K12+703处,前后分别影响范围为(K12+590-K12+800)、合武绕行上行线(k14+685-k14+895)、合武引入线(k9+070-k9+280)、十八公里专用线(k9+080-k9+290)及还建宁西线(k133+930-k134+150)(长度为210m,包括轨道、路基、路基边坡等,涉及到工务,电务、供电、及通信三电设备等)。线间距
11、分别为:7.0m、5.3m、5.3m、5.55m。其中合九引入线、合武绕行上行线、合武绕行下行线为电气化线路,停电单元为:合武211、212;合肥枢纽01-04单元;合肥枢纽05-09单元。2、天窗点时间:合武上行线、合武下行线、合九线:23:5001:503、本施工组织提报的施工时间为:慢行时间计划自2014年2月26日00时00分开始,2014年6月30日24时00分恢复常速;需封锁点内施工:爆破施工;根据爆破有关规定,爆破需在每日白天实施。五股线路需同时封锁20分钟。每天同时封锁一次。具体封锁点日期以路局下达封锁计划为准。四、箱涵爆破法顶进施工方案1.方案概述根据顶进施工计划,顶进施工顺
12、序安排为:1#箱、3#箱同时顶进、2#箱、4#箱同时顶进。根据现场实际情况,由于箱涵位置存在岩层,在1#箱涵位置岩层约2.7米深,2#箱涵位置约有4.5米的岩层,3#箱涵位置约有7米的岩层,4#箱涵位置约有7.3米的岩层。为保证工期内完成顶进施工节点任务,现场施工安排如下:步骤一: 1#箱顶进:D24便梁架设在1#条形基础及2#条形基础上,便梁安全检查合格后, 1#箱涵位置岩层约2.7米深,故采取首先进行拉槽施工。按上宽12米、深4米、边坡1:1,将箱涵前端基坑放坡位置土方开挖翻出基坑外,遇到岩层采用爆破及机械配合凿除岩层,然后开始进行1#箱顶进施工。箱底超挖部分采用C20干拌混凝土回填。箱体
13、顶进到位后,永久性线桥结合部按设计进行混凝土回填,缝隙进行压浆处理,同步进行转正块施工。临时线桥结合部采用碎石回填砟包封堵端部。3#箱顶进:D24便梁架设在3#条形基础及4#条形基础上,便梁下人工开挖1.5m深爆破钻孔所需的工作面,同时将箱涵前端基坑放坡位置土石方爆破开挖翻出基坑外,一边进行爆破外运土石方施工一边进行3#箱的顶进施工。顶进施工过程中,箱底超挖部分采用C20干拌混凝土回填。线桥结合部按设计进行混凝土回填,缝隙进行压浆处理,同步进行转正块施工。临时线桥结合部采用碎石回填砟包封堵端部。步骤二:2#箱顶进:D24便梁架设在1#箱顶及5#条形基础上,便梁安全检查合格后,2#箱涵位置约有4
14、.5米的岩层故采取首先进行拉槽施工。按上宽12米、深4米、边坡1:1,将箱涵前端基坑放坡位置土方开挖翻出基坑外,遇到岩层采用爆破及机械配合凿除岩层,然后开始进行:2#箱顶进施工。箱底超挖部分采用C20干拌混凝土回填。箱体顶进到位后,永久性线桥结合部按设计进行混凝土回填,缝隙进行压浆处理,同步进行转正块施工。箱体间进行砂浆填注。4#箱顶进:D24便梁架设在3#箱涵顶及6#条形基础上,便梁下人工开挖1.5m深爆破钻孔所需的工作面,同时将箱涵前端基坑放坡位置土石方爆破开挖翻出基坑外,一边进行爆破外运土石方施工一边进行3#箱的顶进施工。顶进施工过程中,箱底超挖部分采用C20干拌混凝土回填。线桥结合部按
15、设计进行混凝土回填,缝隙进行压浆处理,同步进行转正块施工。箱体间进行砂浆填注。1#、2#箱从对面出土,3#、4#顶进出土线路下通过箱涵内后翻出土,基坑内挖机配合翻出基坑外运处理,在箱涵前端基坑边坡处采用反铲挖机翻出基坑外,土方车运走,箱涵顶进到位后,进行栏杆、电缆槽施工,相关附属工程施工安排在线路恢复常速前全部施工完毕。每次爆破施工每天安排1个封锁点,对5条线路同时进行封锁20分钟。爆破施工后都需对线路进行检查、养护,在确认线路状态良好后,才能解除封锁。爆破施工采用台阶法全断面进行,每次进尺1.5m,爆破断面尺寸为顶进箱体断面尺寸。为保护条形基础,在与条形基础平行方向布置光面爆破孔,具体安全距
16、离可根据试爆结果确定。光面爆破所产生的主要作用力平行条形基础,先采用该方法对条形基础周边岩石进行预裂,预裂后再采用台阶法逐层起爆。本工程每次爆破施工作业所需时间:布孔(钻孔):4-5小时,装药:1小时,布设起爆网络:0.5小时,爆破后检查及清理:3-4小时。一次循环施工需9-10小时。2.爆破施工监测本工程为下穿合九、合武等线框架桥顶进施工,爆破工程施工必然对沿线的周围地表环境产生一定的影响。为保证工程施工安全顺利的进行,确保工程安全,并保护周围环境,需要对施工全过程进行监测。2.1 施工监测的主要目的(1) 认识各种因素对地表和土体变形的影响,以便有针对性地改进施工工艺和施工参数,减小地表和
17、土体变形,保证工程安全。(2) 预测施工引起地表和土体变形,根据地表变形发展趋势和周围建筑物、地下管线沉降情况,决定是否需要采取保护措施,并为确定经济、合理的保护措施提供依据;确保地表构筑物和地下管线的安全,特别是确保火车轨道的行车安全;(3) 检查施工引起的地表沉降和建(构)筑是否超过允许范围,并在发生环境事故时提供仲裁依据;(4) 为研究地层、施工参数和地表及土体变形的关系积累数据,为研究地表沉降与土体表形的分析预测方法等积累资料,并为改进设计和调整施工参数提供依据。2.2 监测内容与方案在施工过程中需要进行监测的项目有:(1) 条形支墩位移及沉降观测;(2) 建(构)筑物监测,如排桩沉降
18、与倾斜、地下管线沉降;(3) 接触网杆基础的位移及沉降观测;(4) 既有铁路变形监测,如轨道的标高和方向。通过在排桩桩顶、顶进支墩、接触网杆基础、既有线路基上设线路位移和沉降观测点,除每天做好常规动态监测外。顶进过程中,对条形支墩、铁路路基、接触网杆基础做好同步监测,做好监测记录,随时对监测数据进行分析,确定变形和位移的变化及累积发展趋势,及时汇总,分析顶进施工的安全性,对存在的安全隐患制定好应急预案和处置措施。监测项目报 警 值日变量排桩顶部位移45mm4mm/d基坑周围地表沉降50mm4mm/d周边建筑物20mm,倾斜0.0042mm/d既有营业线钢轨高低10mm2mm/d2.3 监测频率
19、1、每次爆破结束后,线路开通前,必须对线路状况、支墩、便梁、接触网基础、土体位移进行监测。各项数据在正常范围之内,才可申请开通线路。2、顶进期间,每2个小时对线路状况、支墩、便梁、接触网基础、土体位移进行监测。3、非顶进期间,每4-6小时对线路状况、支墩、便梁、接触网基础、土体位移进行监测。3、爆破方案3.1 爆破方案确定本工程土层部分采用明挖施工法,岩石地段采用台阶法施工,结合使用光面爆破,严格控制超、欠挖。(1)爆破施工采用浅孔爆破为主,中深孔为辅台阶微差控制爆破。(2)在爆破开挖时,按从上到下的施工顺序分台阶分层进行。根据现场的地形,石方开挖顺序是从东边往西进行。(3)爆破钻孔采用直径3
20、8mm钻头的凿岩机,76mm的KY-100型潜孔钻机。(4)本工程的爆破控制重点是保护箱涵,防止爆破震动或爆破产生的飞石对铁路影响及行人的安全。(5)工程测量及前期清表,对施工范围内的石方量进行测量,为后续施工、计量等提供原始依据,根据基础数据布置炮孔位置,并精确标定孔位和孔深。把岩基清理出来,根据岩基面的高程和形状布孔,进行多段微差孔外无限延时控制爆破。同时加强与其它作业班组的协调统一与安全管理,严格按爆破程序进行施工。本工程主要为浅孔爆破:孔径(d):依据钻机性能和地质及环境条件,钻孔孔径以38mm钻具为例设计:孔网参数:炮孔为三角形排列,孔距a=0.6m,排距b=0.5m,最小抵抗线w=
21、b=0.5m,根据施工经验,并充分考虑安全因素,本次暂选取q=0.35kg/m3,施工时通过爆破试验,确定准确单耗。单孔装药量:Q=K.q.a.b.h式中K药量调整系数,取1-1.1;h爆破深度 在小直径基础爆破中,炮孔深度不宜过大,否则因夹制作用及爆破地震强度较大而爆破效果不好,炮孔利用率低。本次爆破h取1.3m-2m。 在适当区域采用中深孔爆破:H =2 5m,钻孔直径:D = 76mm ,最小抵抗线:Wmin(2025)D,取W=1.51.9m;孔距:a(0.81.5)W,本工程a2.0m。排距:b=(0.81.0)a,本工程b1.52.0m;取1.5m。孔深:钻孔深度L:对于垂直孔L
22、= H + h ,对于倾斜孔 L = H/sin+ h,其中为炮孔倾斜角度,根据临空面的坡度而决定孔的倾斜度,本工程钻孔倾角: a=7075。炸药平均单耗:K0.35kg/m3。单孔装药量:按公式QKaWH计算。爆破参数结合试验结果和爆破效果,实际中灵活调整,以能够保证爆破产生的震动不会影响铁路正常运行。见下表:参数名称单位参数值浅孔爆破中深孔爆破孔径mm3876钻孔倾角度80907590最小抵抗线m0.51.52.0钻孔间距m0.61.82.0钻孔排距m0.51.5钻孔深度m0.5225超深m0.20.3填塞长度m11.53.5钻孔每米长装药量KG/M0.154.62炸药单耗KG/m30.3
23、50.353.2松动爆破方案设计3.2.1松动爆破设计方案以铁路东进口为例:为控制爆破时产生的震动速度,使用垂直深孔台阶爆破设计方式,减少一次起爆最大药量,爆后使用挖掘设备清除碎石,反复进行多次起爆。下图为台阶爆破原理图,由于铁路下方详细地质条件不清楚,可根据现场情况及施工进度要求,遵循最大装药量原则,做适当调整。(1)安全距离根据怀宁路下穿立交桥周边环境,设计安全距离R=6m。该安全距离主要为飞石飞溅所产生的距离。图1 台阶法施工示意图说明:以3#箱为例:1) 由上至下设计a、b、c、d共4层,a层为土层,机械清理。岩体部分每层爆破2m,炮孔深度为2m,顶进方向每次起爆1.5m。2) 炮孔间
24、距设计,顶进方向1.5m,炮孔排距为0.5m,分三排。根据箱涵宽度,设计约为25个炮孔,炮孔孔距为0.6m。3) 每次起爆75个孔,单孔装药量为200g,一次作业起爆炸总药量15kg。4) 起爆方式采用微差起爆,本次爆破采用毫秒延期、分段起爆的延期方法。每次起爆3排,单排起爆药量为5kg。5) 针对爆破物体周围环境,为避免杂散电流、射频电流和感应电流以及雷电对于爆破网路的影响,本次爆破使用非电起爆网路。导爆管雷管用导爆管和四通连成复式网路,最后用击发器击发。延时时间的设计主要考虑两个因素:一是爆破后产生的震动对铁路及周围建筑物的影响;二是有利于石头的破碎。 一次最大起爆药量表1不同岩性的K、x
25、岩性K坚硬岩石501501.31.5中硬岩石1502501.51.8软岩石2503501.82.0根据震动计算公式:知,由于岩石为坚硬岩石,参照表1取,v=2cm/s,可计算得一次起爆最大药量约Q=5kg。3.2.2 布孔、装药、起爆网路等工作步骤 布孔方式采用梅花形布孔; 装药结构采用柱状不耦合装药结构,不耦合系数取1.22.0 起爆网路采用孔内大延期孔外小延期,孔内使用15段非电导爆管雷管,孔外使用3段非电导爆管雷管延期。严格控制延期时间,避免一次起爆药量大于最大图2 起爆网络示意图起爆药量。连接方式如图2,单排同时起爆一次起爆药量5kg,小于等于最大起爆药量5kg,满足安全条件。(4)驱
26、尘爆破作业的主要步骤是:布孔-钻孔-装药-接线-防护-警戒-爆破-鼓风 -检查-(处理盲炮)。盲炮发生的概率很小,为0.3%。如发现盲炮,爆破员立即处理。鼓风是指用鼓风机对洞(箱涵)里进行鼓风,驱散药烟。刚开始爆破时, 鼓风工作无必要进行,随着箱涵不断顶进, 鼓风工作随之加强。在起爆结束后5分钟,采用空压机及鼓风机对爆破地点进行吹尘,保证在第一列火车通过施工地点时,没有烟尘。图3 预裂爆破水平炮孔示意图3.2.3爆破振动对周围建筑物的影响震动速度校核根据萨道夫斯基震动公式:可求得距离R处的爆破震动速度。根据岩石特性,取K=250,已知起爆网络一次起爆的最大药量Q=15kg对于条形基础:R=20
27、cm,可求得V=3.8cm/s, 对接触网杆基础基础:R=130cm,可求得V=0.09cm/s,该震动速度远小于钢筋混凝土安全震动速度5cm/s和岩石安全震动速度20cm/s;对于铁轨,按最近起爆孔距离200cm,可求得V=0.4cm/s,小于铁轨安全震动速度2cm/s,随着距离的增加,震动速度逐渐衰减直至为零。震动加速度效核采用美国陆军工程团计算爆破引起的岩石振动加速公式计算如下: 式中:a爆破在岩体中引起的加速度,m/s2,工程允许范围为小于0.03g; Q一次起爆药量,取14.4kg; R爆炸中心距计算点的距离,m,需保护建筑距离爆炸中心为2000m; 纵波速度,m/s,弱风化岩为35
28、004200m/s;经计算求得a=8.810-7m/s21.310-7m/s2,远远小于要求的0.03g,可以满足铁路的安全要求,不会影响铁路的正常运营。3.2.4 试爆与安全校核应用爆破模拟相似率进行模拟研究 爆破相似基本理论爆破模拟是通过研究便于实现的、物理上相似的小模型的爆破现象来代替研究实际的爆破现象,即利用模型爆破代替现场的实际爆破。相似率是将模型试验现象转变成原型实际现象的法则,是利用小尺寸比例模型试验提供全尺寸原型实际数据的方法。在本方案中,若实际施工条件不允许等比例试验,可应用爆破模拟相似率设计实验证设计药量是否能够在指定距离满足震动条件。工程爆破中某个变量Y可能取决于以下变量
29、,几何参量:孔深、孔距、排距、装药长度、装药半径等;炸药性能参量:炸药密度、爆速、药量、波阻抗等;介质参量:岩石强度、岩石纵波波速、岩石波阻抗等。该变量可用数学式描述为: 若小型模拟试验的影响爆破参数与原型相同,但各自对应的取值不同,即只是自变量的数值不等,那么描述这一爆破现象的同一物理规律的函数关系f应该相同,则有模型研究的相应关系式: 根据量纲分析的定理,、可化为如下无量纲形式:实际爆破现象: 模型模拟试验: 式中:,若在模型试验中,取自变量,的值分别满足:,则有:,即: 由此可得用模型试验结果表示的原型实际爆破所对应的数据: 所以实际爆破的待求特征量Y可根据模拟试验,通过数学推算得出。试
30、验设计所需试验仪器:爆破震动速度测量仪。在施工现场或者能够满足K=250,的试验场地试验;实验使用的炸药的种类、尺寸不变。保证爆破的几何参量、介质参量不变,减少对比参量个数。假设爆破震动速度严格遵守萨道夫斯基公式。根据相似率式,有: 其中:V模型实验测得的实际震动速度 Q 模型实验使用的药量 R模型实验测量震动速度处离爆源的距离 V待求的实际震动速度 Q 实际施工中使用的药量,取14.4Kg。 R实际要求的安全距离,分别取30m和2000m。在应用相似率的模型实验中,根据不同药量多次实验测得的震动速度计算实际的震动速度V,判断设计方案中的参数是否合适。(2)在实验现场进行等比例实验测试所需试验
31、仪器:爆破震动速度测量仪(USB 3850爆破振动记录仪)。利用相似率虽然能够通过模型实验计算震动速度,但在条件允许情况下,通过等比例实验实地测量的震动速度更具有说服力。3.2.5 安全防护严格控制爆破过程中产生的飞石危害,确保铁路安全。具体有以下措施:装药量是影响爆破飞石的主要原因之一,施工过程中应严格按照设计作业,严格控制装药量。在具体作业中,因地形限制或者钻孔施工中的误差造成局部抵抗线过小,或者遇到断层、夹层等弱面时,装药量应适当进行调整。提高炮孔堵塞质量可有效减少飞石数量。堵塞时要边堵边捣,堵塞要密实、连续,堵塞材料中应避免夹杂碎石。不能将炮孔堵塞到孔口再捣固。 明挖段施工一次最大起爆
32、药量为14.4kg,飞石距离约50m。建筑物距作业区约30m。爆破施工时应以爆区为中心、50m为半径设立警戒区,禁止人员进入。3.3爆破封锁点(20分钟)施工安排爆破封锁点前一切爆破工作准备就绪,组织工作人员严加看护。除爆破员外,禁止任何人进入爆破现场,防止任何失误产生。封锁命令下达后,立即接上主线,进行起爆作业,在1分钟内完成。而后项目部组织4班人员对不同区域进行检查,安排如下:1、起爆后15分钟,爆破员(杜少文、徐作坤)进入便梁下的爆破现场察看爆破情况;2、起爆后5分钟,线路工(李永明、廖化明)进入线路进行线路及便梁检查,需15分钟;3、起爆后5分钟,测量员(余宗明)对条形支墩、接触网杆基
33、础进行测量,需15分钟;4、起爆后5分钟,技术员(张湛旗、王广群)对线路上设施设备进行检查,是否有飞石损伤铁路设备,需10分钟。3.4 爆破振动对周围环境的影响与修正3.4.1 爆破地震安全距离(影响半径)式中:R安全距离(m);Q炸药量(kg);k岩性系数,取120;a子系数,取1.5;V建筑物抗振速度2cm/s。(1)岩石地段光面爆破A 循环进尺为0.5m时,最大一次起爆药量为7.44kg,对地面建筑的影响半径为: =29.82mB 循环进尺为3m时,最大一次起爆药量为62.1 kg,对地面建筑的影响半径为: =60.69m对围岩的影响半径(周边眼爆破后围岩裂隙圈半径) R=(1020)r
34、,其中r为周边眼药包半径; R=(1020)10mm=(100200)mm0.2m,即对围岩的影响半径为0.2m。因此在级围岩地段爆破时当爆破点距铁路较近的地方选用一个循环进尺小于0.5m的设计方案施工,能够保证距爆破作业点30m以外的铁路不受破坏,当爆破点到铁路的距离大于61m时,可选用一次循环进尺为3m的设计方案施工,加快工程进度,提高经济效益。(2)级围岩地段光面爆破A 循环进尺为0.5m时,最大一次起爆药量为7.22kg,对地面建筑的影响半径为: =29.6mB 循环进尺为3m时,最大一次起爆药量为48.30 kg,对地面建筑的影响半径为: =55.81m对围岩的影响半径(周边眼爆破后
35、围岩裂隙圈半径)R=(1020)r,其中r为周边眼药包半径, R=(1020)10mm=(100200)mm0.2m,即对围岩的影响半径为0.2m。具体可根据现场施工实际情况进行调整,选择合适的进尺。3.4.2 振动监测与振动计算公式校核1振动计算公式校核 式中,V质点的最大振速(cm/s); Q同时起爆的炸药量(kg); R爆心距(m); K、地质常数。公式中,不同地区的K、值是不同的。K、值一般是通过爆破振动测试,获得几组数据,然后对所得数据进行回归分析确定的。本项目中因周围环境复杂,如不能运用准确的K、值对一次最大起爆药量进行预报和校核,将会造成铁路的破坏,造成较大的损失并影响工程进度。
36、根据实测数据回归分析求解K、公式两边取对数得: 设 则 式为线性关系,可用线性回归方法求常数a和b,再根据的关系求解K和。求得当地K和值后即可运用准确预报一次允许最大起爆药量。具体方法为,选用一定药量的炸药作为爆源,在不同的爆心距位置上固定爆破振动速度测试仪器,然后引爆炸药,将振动测试仪器测得的最大振动速度记录下来代入公式进行拟合,再根据的关系求解K和。2. 振动速度、加速度监测施工过程中采用USB 3850爆破振动记录仪或者IDTS3850爆破振动记录仪对要保护建筑物附近的振动速度加速度进行监测,及时将最大振动速度值和最大加速度值反馈给爆破设计施工人员,便于及时调整一次起爆药量和循环进尺,达
37、到安全高效的进行掘进爆破施工。3.4.3 爆破对铁路铁轨的影响校核A 振动速度校核式中:R距离(m);Q炸药量(kg);k岩性系数,取250;a子系数,取2;V建筑物抗振速度(m/s)。上式变形得到建筑物处的振动速度表达式为 =4.7010-4cm/sB 振动加速度校核采用美国陆军工程团计算爆破引起的岩石振动加速度公式计算如下: 式中 a爆破在岩体中引起的加速度,m/s2; Q一次起爆药量,kg; R爆炸中心距计算点的距离,m,需保护建筑距离爆炸中心为2000m; 纵波速度,m/s,弱风化岩为35004200m/s; =2.9510-4m/s2=2.9510-5g计算结果可以看出,实际振动速度
38、比要求控制的振动速度低很多,实际振动加速度也比要求控制的振动加速度0.03g小很多,因此可以认为开挖爆破作业不会对铁路设施造成任何影响。3.5装药结构1浅孔采用直列装药,反向起爆方法。即把起爆药包放在炮孔的最底下,用粘土堵塞捣实。2中深孔爆破采用直到装药,预裂孔采用间隔装药方法。见下图。图4 装药示意图3.6爆破警戒3.6.1确定爆破警戒圈离起爆点为200米,并在边界设置明显的标志,如图所示。图5 警戒线3.6.2成立安全警戒领导指挥部,由中铁二十四局怀宁北路下穿立交桥世玉爆破公司现场负责人及关键岗位的管理人员组成,建立高效的指挥系统。以无线电对讲机和移动电话为主要联系方式,确保警戒工作的指挥
39、和联系畅通无阻。做好爆破施工预告工作,包括向全体施工人员、警戒人员及附近人员解释爆破范围,爆破标志,警戒信号的意义及发出方法等,由专职人员负责爆破作业和爆破警戒工作。明确分工职责,层层负责,落实到人。3.6.3做好爆破预告工作,爆前半小时开始实施警戒预报。3.6.4准备工作完成后,在爆破负责人的指挥下,各种施工人员和施工机械撤离至安全地区;警戒人员进入警戒哨岗,设置警戒信号。3.6.5警戒人员对警戒范围进行细致的搜查,确保警戒圈范围内无机械和其他人员。3.6.6警戒过程中,爆破指挥必须随时与各警戒人员保持对讲机联系,及时了解情况。3.6.7各警戒点和警戒人员在确信具备安全条件时,用对讲机报告爆
40、破负责人,并发出可起爆信号。爆破负责人在收到所有警戒点可爆报告后,经再次核实确认,方可进行起爆。起爆信号由电动喇叭向对讲机发出。3.6.8起爆后十五分钟,进入现场察看爆破情况,若发现问题(如盲炮等)立即处理,在确定无危险时方可通过各警戒点解除警戒。解除警戒信号电动喇叭向对讲机发出,同时撤下爆破警戒标志。3.6.9每次爆破后,爆破员应认真填写爆破记录。3.6.10考虑到本工程铁路工程特殊要求,起爆时间由铁路局下发的施工封锁点确定。警戒程序时 间任 务备 注起爆前30分钟清理现场:由爆破技术人员负责清理爆破装药现场,爆破指挥部清理警戒区内人员、机械及车辆。起爆前5分钟预告警报:各警戒人员到位,汇报
41、情况,并进行第二次清理。起爆前1分钟起爆警报:爆破负责人确认警戒完毕后,下达起爆指令,发出“五、四、三、二、一,起爆!”命令,起爆点起爆。爆后十五分钟,检查解除警报:撤除警戒人员。3.7爆破安全防护爆破工程中,安全防护极为重要,石方控制爆破施工,安全防护更是重中之重。在施工中,防止先起爆药包将覆盖材料掀开和改变后起爆药包的抵抗线,为此可采取防范措施,如合理设计炮孔,准确施工,随时检查钻孔偏差,确保合理的抵抗线、足够的堵塞长度和合理的装药量。3.7.1.主动防护3.7.1.1严格按设计的孔网参数钻孔,尽量减少钻孔偏差,装药时要认真复核孔网参数,若与设计不符合实际情况应更改设计,重新计算有关参数,
42、选定适当的炸药和装药量等,装药量要准确,即对每个炮孔严格检验,单孔药量按试验炮的数据认真准确计算,严格控制入孔药量。选取的孔距、排距、最小抵抗线等爆破参数,并尽可能使主要的飞石方向避开保护目标;准确选取炸药单耗,必要时通过试爆来调整,避免单耗失控。3.7.1.2确保堵塞质量和堵塞长度,堵塞物必须填满捣实,不得夹杂碎石;要保证堵塞长度不小于最小抵抗线值。3.7.1.3根据爆破要求、施爆体的性质、结构、等因素,合理布置药包,切忌药包布置在软弱部位、裂缝附近。3.7.1.4在便梁下部全部采用竹胶板封闭铁路轨枕的空隙,防止爆破中的飞石飞入铁路上损伤铁路设备。3.7.2被动防护3.7.2.1影响飞石的因
43、素很多,尽管进行了精心的爆破设计和施工,但主动防护措施不能完全控制飞石的产生。为防止万一,在爆区附近必须进行被动防护。根据实际情况,采用“覆盖防护重点对象保护性防护相结合”的综合防护方案。3.7.2.2覆盖防护:防护材料直接覆盖在炮口,以阻挡飞石飞出,或降低其飞出的速度。防护重点是可能产生飞石的薄弱面方向。在每个炮孔上压一个砂土袋,砂土袋上用两层竹笆严密包裹防护覆盖,并用铁丝把它们连接成一个整体,争取做到万无一失。严格将爆破产生的飞石控制在爆区之内,确保周边重要设备装置不受爆破飞石危害。3.7.2.3重点对象的保护性防护:对于爆破危险范围内不能移动的重要设施和设备(如电缆,箱体),可以遮挡竹笆、木板等防护材料进行保护性防护。3.8火工品管理3.8.1火工品运输,雷管、炸药等火工品均由民爆公司配送至爆破现场。合肥地区公安部门指定的是六安市皖西民爆器材有限责任公司肥东民爆分公司。运输路线预计为爆破器材库-肥东-东二环路-北二环路-长江西路-怀宁北路-工地。3.8.2炸药、火工品保管,炸药等火工品到爆破现场后,由保管(安全)员看管。专人负责火工品的分发、登记,领取。专人检查装药情况,统计爆炸物品实用数量和领用数量是否一致。3.8.3炸药、火工品使用3.8.3.1严格按照民用爆炸