精品水下岩石控制爆破施工方案.docx

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精品水下岩石控制爆破施工方案

水下岩石控制爆破施工方案

第一章、工程概况………………………………………………

第二章、编制依据………………………………………………

第三章、施工方案及施工机械…………………………………

第四章、主要工序的施工方法及工艺…………………………

第五章、爆破设计………………………………………………

第六章、施工组织机构设置及职责……………………………

第七章、施工安全保障体系及安全保障措施…………………

第八章、质量控制体系及保障措施……………………………

第九章、施工进度计划安排及工期控制………………………

第十章、工、机、料计划与后勤保障…………………………

第十一章、环境保护措施………………………………………

第十二章、文明施工措施………………………………………

第一章工程概况

一、工程概况

XX至XX航道整治工程是XX重点建设工程项目之一，其中XX至XX段航道工程位于XX的中南部，XX水系XX航运干线XX下段，是XX航运干线的重要河段.

XX位于XX市区河段，上距XX船闸3km，河床质为基岩，部分区域岩石直接出露，部分有砾砂或卵石覆盖.XX大桥从滩中穿过，桥区段航道宽130m，航道设计通航孔为主桥第四、第五孔（左起），桥墩与爆破开挖区为零距离,爆破开挖施工涉及大桥的11＃～13＃共三个桥墩，对该桥的安全威胁是很大的。

XX公路大桥（原名为贵县XX大桥）为钢筋砼箱型拱桥，于1980年建成。

主桥共6孔，单孔净跨65.00m。

桥梁的下构即桥墩为片石砼坞工结构,桥墩基础顶高程为27.0m（黄海基面，下同），往下呈阶梯状分级扩大，共三级,每级高1.0m，下一级比上一级每边扩大0.7m，墩基础底高程为24.0m，全部置于基岩上（施工时炸除表面风化层）。

11＃墩基础平面尺度（长×宽）顶面为1656×556cm，底面为1656×836cm;12#、13＃墩基础平面尺度（长×宽）顶面为1662×562cm,底面为1662×842cm。

考虑爆破施工对桥梁的影响，本方案特针对桥梁上游115m至桥梁下游115m（K3+660～K3+890）的航道施工提出具体施工组织方案，用于指导施工，工作内容包括：

严格控制爆破有害效应的水下炸礁,机械破碎水下礁石,水下清碴等。

该河段航道长度230m，炸礁工程量13099。

85m3,机挖砂20435m3，岩层平均厚度约0.5m，砂层平均厚度约0.7m。

二、施工条件

1、工程地质条件：

根据地质勘察报告,该段航道为河流侵蚀堆积地貌,大部分暗礁沿岸边分布，局部延伸至主航道下，河床覆盖层主要为第四系河流冲积的园砾层，呈松散状，局部混淤泥。

揭示层厚0。

10～1.85m，疏浚岩土分级为11级；基岩为中风化灰岩和微风化灰岩。

两岸地层稳定,小规模爆破不会诱发地质灾害.

根据设计文件,桥墩上游65m（K3+690断面）至桥墩下游25m（K3+800断面）之间的河床岩层分布集中于距航道右边线40～55m的范围内，由右边线外向中线深槽倾斜延伸。

爆破挖深不大，平均挖深在0.0～1。

5之间。

2、自然环境和重要保护设施

航道从桥梁11#、12#、13＃桥墩之间的桥孔通过,施工中，确保桥梁、行人和车辆的安全是的保证施工安全的关键，桥墩则是直接受影响的因素。

3、交通条件：

陆上交通条件:

陆上交通便利，有公路通至河边码头.

水上交通条件：

施工河段河水落差较小，河宽300~500m,水流较为缓慢,水流对施工船舶影响较少.

4、气象特征

气温：

施工地理位置属南亚热带气候，高温多雨，历年极端最高气温40℃，极端最低气温-3.0℃，平均气温20。

7℃,最冷月平均气温17。

8℃（一月），最热月平均气温25。

8℃（八月）。

降雨:

年平均降雨量1315～1470mm，最大年降雨量2050mm，最小年降雨量785.5mm。

由于流域受季风控制，降雨季节分布不均匀,多雨季节集中在5~8月份，10月至次年1月降雨较少，是施工的主要季节。

第二章编制依据

1、国家颁布的《爆破安全规程》（GB6722-2003）.

2、XX《民用爆破物品管理条例》

3、工程设计图纸

4、地质勘察报告。

第三章施工方案及施工机械

一、施工方案

根据本单位的现有水下施工设备和长期从事水下施工的经验，结合本工程的施工环境和施工条件，考虑施工作业对周边环境尤其是XX

大桥的影响,侧重从安全、兼顾工期、成本等方面进行比较。

主要施工工序为,首先，采用大功率反铲挖掘机进行大面积水下开挖,清除表面覆盖层和松动岩石。

然后，在距桥梁1～20m范围内（根据设计文件距桥墩1.0m范围内的岩石部开挖）局部强挖不动的礁石用钻孔加尖头重锤水下锤裂再由大功率反铲挖掘机进行挖掘，若还有少量礁石用尖头重锤打强挖仍无法处理的则采用液压锤有针对性地击碎后再强挖。

再者,在距桥桥梁20~50m范围内的部分，为保证桥梁的安全，岩石的开挖采用机械破碎开挖和水下控制爆破相结合的方法进行,具体方案是:

先用机械破碎和预裂爆破的方法在离桥墩最近的航道两边边线上各开挖一条减振沟，长60m,宽3~4m，深度低于航道设计高程1.2m，用于减少爆破振动对桥梁的影响，然后对清挖不动的部分用水下控制爆破的方式进行爆破。

最后，距桥墩50m范围外的岩石用水下控制爆破的方式进行爆破，施工中严格按设计参数进行钻孔、装药、堵塞和起爆,严格控制单孔装药量、同段装药量和每次爆破药量。

在离桥墩较近处进行爆破时，要从小药量开始,逐步提高到设计的每次爆破药量，同时进行桥墩爆破振动振速的检测，确保桥梁的安全。

1、机械破碎施工

机械破碎采用先用钻机船钻孔，然后用炮锤破碎的方式.由于水下施工，无法看清岩石的裂隙和形状，不钻孔机械破碎效果会很差或无法破碎,钻孔虽然成本较高，但可以保证施工,钻孔参数为0。

5×0.5m，孔底标高低于航道设计标高1。

2m。

施工机械见图片1.

2、钻孔爆破施工

钻孔爆破采用改进型中风压YQ100型钻机的钻机船

来完成,船上共装4台钻机，钻孔直径为100㎜。

钻机船的主要作用有二：

一是钻防震孔和机械破碎锤辅助孔,二是水下爆破的钻孔。

钻爆施工顺序如图1。

3、施工顺序：

总的施工顺序和钻孔爆破施工顺序如图2.

图片1尖头重锤机械破碎施工

4、施工机械:

本工程拟投入的主要船机设备如下：

第四章主要工序的施工方法及工艺

一、大功率挖掘机强挖施工方法

1、施工展布和定位

大功率反铲挖泥船定位采用“四缆法”定位，用锚缆法或带岸缆方法实施.定位时采用一根主缆，左右各一根横缆,必要时不靠泥驳的一侧可增加一根尾边缆以稳定船尾。

定位准确时即下沉左右两根定位桩，接着进行下一道工序强挖。

2、施工工艺

大功率反铲挖泥船定位方式为锚缆式，其施工工艺包括施工展布、定位、下桩、反铲挖掘机强挖、装驳、卸渣等工序，对于挖不动的则换上液压炮锤锤打使岩石破碎或开裂,然后再强挖。

如下图所示：

为控制施工质量，大功率反铲挖泥船强挖采用分条开挖的施工方法.分条宽度根据挖掘机实际挖宽能力确定.施工中，根据每个开挖区域的实际范围划定条数，每两条之间保证有一定的重叠部分，斗与斗之间亦要重叠，以避免漏挖。

挖掘机挖深由斗臂上画的刻度控制。

平面位置由施工区的纵横导标或全球定位系统GPS控制.分条开挖如下图所示:

二、机械破碎锤水下锤裂施工方法

1、施工展布和定位

尖头重锤挖泥船定位采用“三缆法”定位，用锚缆法或带岸缆方法实施.定位时采用一根主缆，左右各一根横缆。

2、施工工艺

尖头重锤挖泥船施工是将抓斗卸掉,换上3t重的尖头重锤,施工时将锤体抽高至距水面以上5～7m，然后让其在重力的作用下自由落入水中直至锤击岩石。

该船的定位方式为锚缆式,其施工工艺包括施工展布、定位、反复下锤及提锤等工序。

如下图所示：

为控制施工质量，尖头重锤挖泥船锤击采用分条开挖的施工方法.分条宽度一般定为10~14m。

施工中，根据每个锤击区域的实际范围划定条数，每两条之间保证有一定的重叠部分以避免漏锤.尖头重锤挖泥船锤击深度由缆绳上的刻度标记控制。

平面位置由施工区的纵横导标或全球定位系统GPS控制。

分条开挖如下图所示:

实际施工中，若锤挖层厚度大于2米，还应进行分层开挖，即采用分条分层相结合的方法进行，锤击岩石前宜先钻孔，后锤击效果会更好，孔间排距按0.5×0。

5m、超钻深度取1.2m为宜，下锤过程中应尺量保持锤体的垂直度，以提高锤击的效率。

3、液压炮锤施工工艺

液压炮锤挖泥船施工是将挖掘机上抓斗卸掉，换上液压炮头系统，施工时将液压锤体伸到水中的岩石面,当锤钎被压至岩面在液压活塞的往复运动下钎头震凿岩石，本机械主要用作锤击经过强挖后局部仍不达到设计深度的部分礁石，其工作环境是要求锤击的目标岩石有两个以上的自由面，同时凿击厚度不大（一般在0。

5m以内）效果较佳。

该船的定位方式方法与反铲式挖泥船定位方式方法相同,所不同的是该船主要是利用原扫床或测量图上标示欠挖的位置通过GPS定位系统或其他定位仪器查找目标进行各块小范围的锤击，为避免漏锤或超深多锤，其施工深度由挖掘机斗臂上画的刻度来控制.

三、水下控制爆破施工方法

水下控制爆破施工采用YQ100改进型潜孔钻机进行，其施工工艺如下图“水下炸礁施工工艺图”。

1、施工放样

（1）设计航道平面放样与施工定位

A、由已知控制点（监理工程师提供），用全站仪二级附合导线测设控制点作为施工放样控制点.施工过程中根据控制点坐标和航道边线坐标测定航道边线（或施工边线）,并抛设相应标志。

B、根据施工前设计好的钻孔孔距调整好钻机的机距，由钻机的数量（孔数）确定施工断面的间距，然后根据断面间距把施工图的礁石区划分成若干断面，并按顺序编写断面桩号.根据设计的排距在每一横断面上均匀布置炮孔,同时计算出每排首尾两孔的平面坐标,作为施工移船控制的依据。

C、钻机船的移船定位用坐标放样法。

现场采用全站仪测量钻机船每排钻孔首、尾两孔的坐标，根据测量坐标确定钻机船钻孔的位置。

D、航道边线定位放样时，除控制航槽底标高按设计坐标施工外，还应注意使边坡满足设计要求，具体操作视边坡石质和石层厚度灵活掌握。

（2）施工水尺的测设与观测

设计高程利用即时水位高程控制，施工过程中设立施工水尺,水位高程由该断面上的水尺确定,由此控制确定钻爆作业的钻深。

在施工过程中，钻机船的每次移船定位都要观测水位情况，确保钻深的准确.水尺的零点高程应经常检查，以防爆破冲击波或船舶航行波浪等原因使之变动.

2、监理复核

施工放样控制点和放样图必须经过监理工程师现场复核无误后，方可进行下一道工序的施工；如不符合要求，则须重新放样。

3、移船定位

钻机船平行于水流方向作业。

钻机船的移船定位采用测量仪器测量方法指挥定位、利用抛设的锚缆控制船舶移位。

在施工水域抛设主锚缆及四门横锚缆，分别用以控制船体前、后、左、右移位，锚缆设置见下图“施工船舶锚缆设置示意图”.

4、钻孔

钻孔爆破采用潜孔钻机船施工，钻孔孔位采用全站仪测量定位，利用钻机船抛设的主缆和横缆移动船位和调整孔位.在孔位上量测水深，由施工水位高程和设计河底高程计算岩层的厚度，确定钻孔深度.

5、控制爆破

详见下章分解。

第五章爆破设计

一、预裂爆破、松动爆破参数

1、钻孔及布孔

采用垂直钻孔，布孔方式采用矩形布孔与三角形布孔相结合的方式其数据及布孔形式见下表和“钻孔布置示意图”。

钻孔孔间排距表

2、H、W1、Q参数

初拟爆破参数如下：

3、钻孔深度的确定

钻孔深度h:

开挖岩层厚度加上超钻深度。

超是为了克服爆破石埂和钻孔内可能的落淤、确保开挖达到设计深度。

一般水下孔钻爆破超钻深度为1.0～1。

5米，本工程暂定为1。

0米，则平均孔深h=H+1.0=2.0米。

4、炮孔装药量计算：

根据《水运工程爆破技术规范》中计算公式：

Q=q*a*b*h

药量计算结果见下表：

5、起爆药包设计

本工程水下爆破为保险起见，每个起爆药包装2发并联导爆管雷管，为了确保防水装雷管时用小竹签在药卷上开洞将导爆管雷管装入内，之后用手压实封密.炮孔装药长度小于1。

0m时,设1个起爆药包,位置在距孔底1/3至2/3处，炮孔装药长度大于1。

0m时,应增加起爆药包，其位置应均匀配置。

对于减弱抛掷爆破，为使爆破能量均衡，装药形式采用间隔不偶合装药方法.如下图“孔装药形式示意图"所示。

水下炮孔采用粒径小于10mm的细砂堵塞,药包采用竹片夹制，实现连续和间隔装药。

采用直径为Φ50mm炸药条形药包装在孔径为Φ100mm的炮孔中实现不偶合间隔装药,以达到预裂、松动、减震的作用.

6、起爆网路连接

爆破起爆方法为电雷管起爆塑料导爆管（每个药包装两发爆塑料导爆管），再传爆孔内药包爆炸，并采取复式微差爆破法分段爆破，以增大起爆保险系数和小齐爆药量，确保周围建筑物不受损害。

起爆网路连接如下图：

微差爆破复式网路示意图

起爆网路为串并联网路。

具体操作方法为平行于航道每一排孔4孔为一组，各孔各组之间使用不同段别的导爆管雷管按顺序分别由低段别到高段别进行连接，间隔时间取岩石振动周期（约50ms）1/2的奇数倍，震动将会减弱，本工程微差间隔时间△T=50ms,使用导爆管雷管段别为1、3、5、7、9、11段，每次起爆的齐爆药量根据爆点至大桥的距离按照表《不同距离下对于XX大桥一次齐爆最大允许药量》的计算结果来控制.

7、爆破器材选购

（1）、炸药：

选用具有防水性能的爆破材料以保证能按时完成施工任务，本工程选用ø50、ø100防水乳化炸药.

（2）、电雷管

（3）、防水型非电塑料导爆管,单发导线长12~14米。

二、爆破安全

1、爆破地震安全

根据《水运工程爆破技术规范》4。

3.3公式计算建筑物的爆破地震安全振动速度，有：

V＝KQmα/Rα

式中:

V：

安全振动速度（cm／s）,取值见表《主要类型建、构筑物地面质点的安全振动速度》（《水运工程爆破技术规范》表4。

3.2）.

R:

药包至建筑物距离（m）。

K、α：

与爆破点地形、地质有关的系数，取值见表《有关的系数K和衰减指数α值》（《水运工程爆破技术规范》表4。

3。

3）。

Q：

齐爆药量（Kg）.

m：

炸药量指数，取1／3。

主要类型建、构筑物地面质点的安全振动速度

有关的系数K和衰减指数α值

（1）、对于XX大桥一次齐爆最大允许药量

V＝KQmα/Rα

爆破点距XX大桥最近定为R=20m处进行预裂爆破,

安全振动速度V，参照重力式码头，按表《主要类型建、构筑物地面质点的安全振动速度》取取=5.0cm／s来控制爆破。

K、α：

参照表《有关的系数和衰减指数K、α值》，取K＝200，α＝1.7.

则经计算在容许振动速度下与桥不同距离时其相应的控制爆破药量见下表:

不同距离下对于XX大桥一次齐爆最大允许药量

（2）、爆破对岸上房屋的产生的振动速度：

本工程岸上房屋为一般砖房和钢筋混凝土框架房屋，爆破点距离岸边民房最近约为R=120m。

则根据不同距离下对于XX大桥一次齐爆最大允许药量计算爆破对岸上房屋的产生的振动速度。

安全振动速度V，参照表《主要类型建、构筑物地面质点的安全振动速度》确定.

K、α:

参照表《有关的系数和衰减指数K、α值》,取K＝200，α＝1。

7.

则经计算爆破对最近民房产生的振动速度见下表：

不同药量爆破对岸上房屋的产生的振动速度

综合上述计算结果表明，不同药量爆破对岸上房屋的产生的振动速度均满足表《主要类型建、构筑物地面质点的安全振动速度》中的规定要求。

2、水冲击波安全距离

根据《爆破安全规程》的规定,对人员的水中冲击波安全允许距离为:

爆破药量小于50㎏时，游泳500米，潜水600米;对施工船舶的水中冲击波安全允许距离,爆破药量小于50㎏时，木船100米，铁船70米。

3、飞石对人员的安全距离

由于是水下爆破，并且采用了较低的炸药单耗和分段小药量爆破技术，同时认真堵塞眼孔，大大降低了产生爆破飞石的可能，根据《爆破安全规程》和以往的施工经验，水深小于1.5m时，爆破飞石的安全距离为200m,本工程水深在1。

5~6m时，爆破飞石的安全距离定为50m。

为了安全起见放炮时陆上人员撤离的安全距离取值为300米。

水上在距爆点300米的上下游处设封航警戒点。

详见爆破警戒示意图。

1、第六章施工组织机构设置及职责

2、施工组织机构设置

根据本工程施工条件和施工环境等方面的情况，我单位将成立一个高效、精干、有施工经验的施工项目经理部，并组织一支装备较先进、施工技术过硬的队伍来完成该项施工任务.

本施工项目经理部，设项目经理、项目副经理和总工程师各1名.项目经理部设质量检查组、工程测量组、设备材料组、安全管理组、工程财务组和计划统计组等六个职能组.

工程施工由我单位下属施工分队承担，施工分队设若干施工小组和安全管理小组,在项目经理部的直接领导下，进行施工任务.机构设置

框图详见下图.

二、施工组织机构职责

1、工程项目经理部职责

项目经理是施工队伍的核心，其职能是按照业主和合同条款的要求，圆满地履行施工合同，组织施工人员、设备，在合同工期内，以合格质量完成合同范围内的所有工程项目，并且争创优良工程.

项目经理对外接受监理工程师和业主的一切有关工程的指令,对内则是组织、指挥、协调各施工分队顺利完成各项工程。

项目经理原则上必须常驻工地，不得擅离施工现场。

如有特殊情况需要离开驻地，必须明确委托代理人主持项目经理部的工作。

项目副经理协助项目经理处理项目的日常工作,检查下属各部门的工作进展情况，及时发现工程进展过程中与计划偏离的环节.当项目经理不在现场时，可受委托代行项目经理的部分职权。

总工程师全面负责工程技术、质量管理工作。

2、各组职责

（1）、质量检查组

质量检查组的职能是在总工程师领导下，负责工程质量内部的检查和监督，进行工程技术交底，协助总工程师解决施工中遇到的技术难题，编制重大施工项目的施工方案，联系并处理设计变更等问题，负责工程质量日常管理工作，参予组织工程交工验收、竣工资料整编等.

（2）、工程测量组

工程测量组的职能是负责整个工程的施工测量工作，为施工分队提供准确的施工控制点技术参数，监督和指导施工分队测量小组严格按规范进行施工放样，复核测量小组的测量放样结果，工程竣工后进行竣工测量工作。

（3）、设备材料组

设备材料组的职能是负责工程设备和材料的组织，工程实施阶段进行消耗材料的订购，统计材料的使用情况，制定材料的节约措施;调配施工设备、督促施工分队做好施工机械的保养工作,提高机械设备的正常使用率。

（4）、安全管理组

安全管理组的职能是负责建立健全各项安全管理制度、安全操作规程，经常组织开展安全生产教育,督促、检查各项安全制度的贯彻落实,在地方公安部门协助、指导下，做好火工产品采、运、保管、使用和日常治安工作,杜绝不安全因素,确保安全方面不发生伤亡、船损、机损、火灾、被盗等事故.负责处理施工过程中发生的安全事故，采取相应的紧急措施，并负责事故善后工作。

项目经理部设安全主管,施工分队设专职安全员。

（5）、工程财务组

工程财务组的职能是负责工程拨款控制，进行工程成本核算与分析,提出增收节支、降低成本的措施,编制竣工决算报告等。

（6）、计划统计组

计划统计组的职能是制订和下达施工计划，检查、督促各施工分队按计划完成任务。

每月对各施工分队完成的施工任务计量计价，编制中期支付文件，并报送监理和业主.

（7）、炸礁施工组：

炸礁施工组属施工分队组成机构，负责现场爆破作业。

设置爆破标志信号，指挥施工船舶和施工人员撤离爆破危险区,向各警戒点发出警戒信号，接收并核实各警戒点发回的可起爆信号，进行炮群起爆，处理爆破现场问题（如盲炮等），在确认安全后向各警戒点发出解除警戒信号.

（8）、陆上东、西岸、桥上警戒组：

陆上东、西岸、桥上警戒组属施工分队机构，分别负责爆区东、西两岸陆上及桥上警戒工作,做好爆破警戒圈范围内人员的搜查和清场工作，设置爆破标志,按规定和要求发出警戒信号或解除警戒信号。

（9）、水上警戒组：

水上警戒组属施工分队机构,分别负责爆区上、下游水面区域的警戒工作和封航工作，做好爆破警戒圈范围内的船只、人员（特别是游泳和潜水作业人员）的搜查和清场工作,设置爆破标志和封航标志，按规定和要求发出警戒信号或解除警戒信号。

（10）、清碴施工组：

清碴施工组属施工分队机构，负责破碎或爆破后的废碴清卸施工.

三、放炮时间和警戒信号

1、放炮次数情况下每天一次，个别情况下两次，放炮时间以错开上、下班交通高峰为宜。

2、放炮警戒时水上分别用两艘交通船到上、下游进行警戒,陆上组步行清场警戒。

爆破系统成员之间的联系用对讲机（备用方案为手机），起爆信号：

第一次信号为预告、警戒信号：

听觉信号为短促乱哨声，视觉信号为反复水平挥动警戒红旗;

第二次信号为起爆信号：

听觉信号为三长声哨声，视觉信号为垂直向下挥动警戒红旗三下；

第三次信号为解除警戒信号:

听觉信号为哨声一长声加一短声,视觉信号为园弧形挥动警戒红旗。