人工挖孔桩爆破施工专项方案.docx

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人工挖孔桩爆破施工专项方案

人工挖孔桩爆破施工专项方案

兴华建设集团有限公司

河池学院西区教学楼项目部

二0一二年二月五日

人工挖孔桩爆破施工专项方案

一、工程概况

我项目部承建的广西河池学院西区教学楼,位于广西宜州市市内，地下室一屋，框架9层，高度37.35m，共设计Ф1.0m；Ф1.2m；Ф1.4桩基共55根，总建筑面积20930㎡，工程地质为黄土覆盖基岩区，地形起较小，面层主要为红粘土，土层中局部夹灰岩孤石，持力层土质为中风化石灰岩。

二、编制依据

1、《建设工程安全生产管理条例》

2、《爆破安全规程》（国标6722-2003）

3、施工现场实际勘察

5、《施工组织设计》

三、危险源辨识及监控

1、爆破用火工品管理

2、挖孔作业锁口、护壁材料质量及施工质量

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狭小的自由面，开挖直径只有1～2米，工作面位于地下三至十几米，井壁支护为C20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15一75ms）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1/3～2/3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，可节省炸药20%，并可增大孔距，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。

5、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[1]

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=2～4时，q=800～1200g/m³；

岩石强-中风化或坚固系数f=4～6时，q=1200～1600g/m³；

岩石中风化或坚固系数f=6～7时，q=1600～2000g/m³；

若开挖直径达2～3m，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Ｅ：

桩井开挖爆破采用手持式气动凿岩机，炮眼直径d=33-42mm，则

Ｅ＝（15-20）d，即E=50-80cm。

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，一般炮眼深度L取开挖桩直径的0.7～0.8倍，即L=（0.7～0.8）D，其中

掏槽眼可超深10～20cm。

桩井开挖爆破炮眼利用率η一般可达0.8～0.95，则循环进尺L’=（0.85～0.95）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=q·S·L·η,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=（1.20～1.25）Q/N，周边孔装药q0少装5%～10%，即q0=（0.9～0.95）Q/N。

①周边眼：

松动爆破采用浅孔，钻孔设计深度800mm，爆破要求低猛度炸药。

方法原装药管（Φ=32mm,L=150mm,q=150克）密度大,管径粗,不适合松动爆破。

施工时,用人工将其改装成直径为Φ=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。

②掏槽眼:

采用楔型掏槽，钻孔深度为1000mm，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0.2kg以内为宜。

③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

在小直径桩井开挖爆破中，工作面通常布置5～10个炮眼，其中掏槽眼1～2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，拟采用预留松动爆破法施工，炮眼布置附后。

1.4m桩径的孔桩周边眼采用12个孔，1.2m桩径的孔桩周边眼采用10个孔，1.0m桩径的孔桩周边眼采用8个孔，见布眼图。

在桩孔施工过程中会遇到用风镐无法破除的岩石及桩端嵌入中风化岩石深度不小0.7m并做扩大头；因为中风化岩比较坚硬，遇岩选用爆破入岩，选用220伏的电雷管引爆，每次爆破工作面布置爆破点以梅花型布置，用风钻钻孔，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；为保证爆破安全，起爆前必须用钢板覆盖桩口，上面用不小于500kg的砂袋子压住，起爆时，严禁现场施工人员在任何井下作业。

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

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。

D=1.4mD=1.2m

D=1.0m孔桩并联起爆示意图

7、爆破器材与起爆网络

桩井开挖爆破工作面如有裂隙水或渗水，最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。

【2】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2～3m，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，采用类比法，q取值1.8kg/m3。

1、桩径1.4m计算:

掘进每循环所需炸药量：

　Q=q·S·L·η=1.8×1.54×1.00×0.8=2.22kg

　Q—掘进每循环所需炸药量，kg;

　　q—炸药单耗，kg/m3;

　　S—掘进断面积，m2;

　　L—平均炮眼深度，m;

　η—炮孔利用率，一般为0.8～0.95。

每个炮眼的装药量：

    Q0=Q/N=2.22/12=0.18kg

　　N—炮眼数量，个;

Q0—每个炮眼的装药量，kg;掏槽眼装药量比周边眼要多15～20%。

2、桩径1.2m计算:

掘进每循环所需炸药量：

　Q=q·S·L·η=1.8×1.13×1.00×0.8=1.63kg

　Q—掘进每循环所需炸药量，kg;

　　q—炸药单耗，kg/m3;

　　S—掘进断面积，m2;

　　L—平均炮眼深度，m;

　η—炮孔利用率，一般为0.8～0.95。

　每个炮眼的装药量：

    Q0=Q/N=1.63/10=0.16kg

　　N—炮眼数量，个;

Q0—每个炮眼的装药量，kg;掏槽眼装药量比周边眼要多15～20%。

3、桩径1.0m计算:

掘进每循环所需炸药量：

　Q=q·S·L·η=1.8×0.79×1.00×0.8=1.14kg

Q—掘进每循环所需炸药量，kg;

　　q—炸药单耗，kg/m3;

　S—掘进断面积，m2;

　　L—平均炮眼深度，m;

　η—炮孔利用率，一般为0.8～0.95。

每个炮眼的装药量：

      Q0=Q/N=1.14/8=0.14kg

　　N—炮眼数量，个;

Q0—每个炮眼的装药量，kg;掏槽眼装药量比周边眼要多15～20%。

4、安全距离检算

采用如下公式计算:

R=（K/V）1/a*Q1/3

（1）

式中：

K—— 爆破振动安全允许距离，单位为米（m）；

Q —— 炸药量，齐发爆破为总药量，延时爆破为最大一段药量，单位为千克（kg）；

V—— 保护对象所在地质点振动安全允许速度，单位为厘米每秒（cm/s）,本工程周围房屋为砖房结构,V值取2～2.5cm/s；

K、a —— 与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，k=200,a=1.7。

R=（200/2）1/1.7*2.551/3=21m

居民房屋和厂房到墩台的距离小于21m的挖孔桩不采用爆破施工。

5、现场管理

1、桩井开挖爆破工作面多，作业人员繁杂，所以工地现场必须有严格的施工组织和管理，工地要设立现场指挥部，专职爆破技术人员，爆破器材管理人员。

现场总指挥全面负责工地施工组织。

人员调度和爆破时间的安排，爆破技术人员负责爆破施工技术并监督安全和质量，如发现隐患，有权立即停止爆破作业工作并及时组织人员进行排除，爆破器材管理员要严格爆破器材发放和回收手续，做到定井定量，安全员协调爆破技术员具体检查、监督爆破作业安全，布置并检查爆破禁戒，起爆工作由爆破员专人进行，即负责炮眼验收、装药、连线和起爆。

凡从事爆破作业的人员均要经过公安部门培训合格，取得合格证且从事爆破作业经历在一年以上，并持证上岗。

2、爆破器材属于危险品，应进行严格管理。

2.1、严格爆破器材的领用、发放、使用及回收制度。

2.2、现场爆破器材应分明类别，分别用木箱盛装，专人上锁保管，严禁混装，使用、运输时应轻拿轻放，严禁碰撞；雷管在连母线前应短接，避免接触带电体。

2.3、使用爆破器材的数量应该根据每日的工程量由施工作业人员签名领取，现场施工人员负责使用和保管，不得丢失。

2.4、下班后，若剩余爆破器材，由施工人员退还仓库管理员，不得随便携带和放置。

2.5、爆破器材必须保存在专用仓库内，并设专人警卫。

严防他人盗抢或发生意外事故。

2.6、爆破器材被盗必须及时报警，由公安机关立案处理。

3、为了进一步加强民用爆破物品的安全管理，确保爆破作业安全、顺利进行，我公司建立安爆破全管理组织机构。

现场总指挥：

唐宝

队长：

杨志宾

安全员：

杨志宾

押运员：

钟坤成、

驾驶员：

唐宝

爆破组长：

梁昌佑

爆破员：

银金全

七、注意事项

1、爆破地震

爆破地震对本井和临近桩井支护可能产生影响，桩井临时支护的抗震能力随其构筑材料、支护厚度、施工质量、养护时间、围岩条件和桩井的不同而变化很大，目前尚无借鉴的标准，在桩井开挖直径为1～2m时，护壁砼为速凝混凝土，养护12小时的情况下，同段起爆的最大装药量不大于400g，一般不会震坏井壁，但是以防万一，临爆前与爆破井相邻或距离在21m内的其他桩井中的作用人员必须全部撤离到地面，爆破清渣前必须仔细检查砼护壁情况，一旦发现井壁变形或坍塌，要首先排除险情，加固支护。

2、孔内装药量不得超过炮眼深度的1/3。

3、爆破飞石

桩井开挖爆破工作一般位于地表下，为防止爆破飞石冲到地表，临爆井井口应采用竹跳板或竹片编席覆盖。

4、炮烟

放炮后，施工人员下井前，应事先测定孔底有无毒气，如有毒气，应迅速排除。

为排除桩井开挖爆破炮烟，必须进行强制性通风排烟，机械通风方式有2种，鼓风机井口压入式通风和空压机高压风管井底通风，通风排烟时间应不小于20min。

5、提运

桩井开挖中的提升设备为简易式手动卷扬，卷扬缆绳抗拉能力应该大于拟提重量的5倍，施工中要常检查，一旦发现磨损、断股等问题，要及时更换。

提放物料和器械时一定要注意挂钩是否牢靠，物料、渣岩装载高度不得超过吊桶高度、钎杆和凿岩机要分开捆绑结实、雷管和炸药必须分次用塑料桶吊放，吊放是卷扬手不得撤手让物料器具凭重力自由下落。

八、安全要求

１、火工品的运输必须专车运输，车上不许装载其它物品，应由专职人员押送，在运行中必须按照公安机关提供的路线行驶。

２、火工品领取于炸药库，按指定路线运至施工现场，在运输与存放过程中炸药与雷管必须分开，不许混合运输或存放。

3、严格按照设计孔位钻孔，孔深、方向必须符合设计要求，不合格的炮孔要重新打。

钻孔时，钻工不得脱离凿岩机，防止断钎伤人，风管不能缠绕和打结，不得用折弯风管的方法制止通气，开钻固定孔位以后，掌钎人员应立即退出，钻机操作者方可由慢至快全速钻进，打完炮孔后应进行深度检查，装药前应用有压气吹洗炮孔。

4、在施工中如有剩余火工品，必须及时退回，实行回收签字制度。

5、必须严格火工品的发放制度，由技术部门提出每个孔的装药数量，按物资消耗定额发放，建立健全火工品发放台帐和火工品的严格检查制度。

现场爆破器材应该分明别类，分别用保险箱盛装，专人上锁保管，严禁混装。

使用、运输时应轻拿轻放，严禁碰撞；雷管在连母线前应短接，避免接触带电体。

6、火工品贮存地必须配备足够的泡沫灭火器及防火砂。

7、操作人员必须按钻爆设计所规定的装药量进行装药起爆，严禁超量装药。

8、爆破时，必须做好警戒防护工作，规范要求，在深孔中爆破的最小安全距离为50米。

9、孔桩爆破工作面均在地表以下10m以外，在爆破孔桩口用竹跳板或竹片编席覆盖，并加压砂袋，以防止爆破飞石飞出地面。

确保爆破过程中的安全。

10、孔桩入岩爆破在装药时，应特别注意防漏电，在装药前孔桩内所有的电器设备应提升至地面。

在装药时，雷管的脚线应短接，连接爆破母线时应保证接头良好的绝缘性，严禁拖地接触泥水，雷雨天气应停止爆破作业。

11、在孔桩爆破作业完成、清除孔桩内炮烟后，检查人员应下到工作面检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。

另外在清渣时发现瞎炮，应及时报告项目部安排专业人员处理，禁止非专业人员私下处理。

12、孔桩爆破工作面均在地面以下，用钢板覆盖爆破桩口，并压砂袋，防止爆破飞石飞出地面，

13、炸药爆破之后产生的炮烟均为有毒有害气体，必须进行机械性强制通风排烟，施工现场可采用空压机风管在井底通风排烟。

通风排烟时间以清除工作面炮烟完毕为准。

14、孔桩遇岩爆破在装炸药时，应特别注意防漏电，在装药前孔内的所有电气设备应移出地面，在装药时，雷管的脚线应短接，连接爆破母线时应保证接头良好的绝缘性，严禁拖地接触泥水，雷雨天气应停止爆破作业。

15、在孔桩爆破作业完成，炮烟清除完成后，检查人员应下到井内工作面检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。

另外清渣时发现瞎炮，应及时报告项目部安排专业人员处理，禁止非专业人员私自处理。

九、爆破器材选型

1、炸药

人工挖孔桩遇岩爆破选用防水性好的炸药，为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性，选用爆炸威力适中的炸药，需对炸药本身做好防水处理。

2、雷管

孔桩爆破选用电雷管网络，禁止使用导火索，电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性，接点应离开泥水面，同时，为取得良好的爆破效果，保护护壁的稳定性，应选用微差爆破使用的秒延期雷管。

3、起爆器

选用MFJ---100国产电容式起爆器。

串联起爆能力达100发。

充电时间7—10s，供电时间3---6ms，电源1#电池4节

十、爆破事故的应该急措施

本工程座落在校园区内，