铁路石方控制爆破工程钻孔装药堵塞起爆网络防护安全施工方案24页.doc
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2024-09-04
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1、铁路石方控制爆破工程钻孔装药堵塞起爆网络防护安全施工方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录1、编制说明31.1编制依据31.2编制原则31.3编制范围32、工程概况32.1工程简介32.2气象水文情况42.3交通状况43、爆破施工方案设计43.1工程特点43.3爆破设计63.3.1爆破方案的选择63.3.3药量计算84、施工工艺84.1不同情况下的开挖施工方法84.1.1爆破顺序的确定84.1.2开挖顺序安排见下图三:94.2施工准备104.3钻孔103.3.1布孔104.3.2钻孔104.4装药与堵塞2、114.4.1装药114.4.2堵塞114.5起爆网络125、安全与防护125.1爆破安全措施125.1.1施工安全措施125.1.2爆破安全措施135.2通讯联络145.3爆破防护155.3.1覆盖防护155.3.2全封闭靠壁式防护排架155.3.3防护挡墙166、石方爆破施工机具配备和材料计划186.1主要机具配备186.2 材料计划187、人员配备187.1工作面设置197.2全段人员配备198、安全紧急预案209、施工组织219.1人员组成219.2各岗位职责21(1)对施工地段的行车、人身安全、施工质量总体负责。21(4)利用天窗点作业时应参加车站召开天窗协调会。22(6)指导工地安3、全质量监督员现场开展质量监督工作。221、编制说明 1.1编制依据国家及铁道部有关工程建设的相关法律、法规及规定;现行新建及既有线铁路工程设计、施工规范、技术规程、规划、质量验收标准;新建路基施工图;对现场地质、地形、水文等条件调查;本标段具有的施工机械、设备等施工能力;我单位有类似工程的施工经验。1.2编制原则国家、铁道部、建设单位关于铁路基本建设的有关法令、法规、政策及管理办法;国家、铁道部和西安铁路局关于铁路工程施工技术规范、操作规程和质量检验评定标准;必须遵守XX线工程全线开通的工期要求。1.3编制范围新建扩堑路基(右线YDK467+420YDK467+575)2、工程概况2.1工程简4、介本工程为XX线右线单线路基,位于XX省XX市境内。其起迄桩号为YDK467+420YDK467+575,正线建筑长度155m。其中石方开挖主要集中在YDK467+420YDK467+500段长80m。共需开挖石方9543方。该段周围环境极其复杂,扩堑石方下部紧邻既有铁路,距接触网电杆仅1.5m,线间距最小处不足10米。因此为确保既有线运营安全,施工安全防护十分重要。山体植被茂密,山势陡峻。本工程平面线型为缓和曲线和直线。平面布置见图一2.2气象水文情况本标段所经地区属亚热带温暖湿润气候区,由于大巴山屏障作用,南侧(XX境内)气候具有“冬暖、春旱、夏热、秋雨”的特点,年平均气温14.717.85、,极端最高气温39.2,极端最低气温-9.4,年平均降雨量1203mm,59月为雨季,占全年降雨量的7090,年平均蒸发量为1486mm,冻结深度为零。2.3交通状况本标段有210国道与线路伴行,可作为主要进场运输道路。施工需新建便道通往施工点。施工现场地形复杂,沟谷陡峻,交通条件较差。3、爆破施工方案设计3.1工程特点(1)周围环境极其复杂,上有既有线贯通线,下部近邻既有电气化铁路线,为A级复线石方爆破工程,施工技术难度大。(2)XX线运输繁忙,每天运行列车间隔时间最小为8分钟,不可能开天窗爆破,要求爆破不能危及运输安全、中断运输,否则后果不堪设想。(3)石方量大,工期紧,且无法采用机械施工6、,多靠人工清运,劳动强度大。(4)施工现场狭窄,工作面少,给爆破开挖增加了很大困难。(5)为了确保既有线电气化铁路安全,防止飞石、滚石危及既有线路、电化设备的安全一般需搭设坚固安全的全封闭靠壁式防护排架。3.2爆破设计原则根据本工点的地形地质条件和安全要求,结合本工程特点,设计原则如下: (1)不能采用一般爆破方法进行爆破施工,必须按电气化A级复线石方控制爆破进行设计并施工。(2)严格控制飞石和飞石距离,飞石方向为:向上飞石小于2.0m,沿线路纵向向两端飞石小于10m,既有线方向不允许有飞石产生。(3)爆破不允许对既有线铁路产生大块滚石,对电杆及边坡做好支挡防护设计。(4)为保证扩堑施工,根据7、地质条件,边坡采用预裂爆破技术施工,采用从上而下,从两端向中间,从里向外进行浅孔台阶控制爆破进行施工。(5)根据爆破安全规程,在电气化铁路接触网附近,不能使用电爆作业,故采用非电毫秒微差爆破网路施工。3.3爆破设计3.3.1爆破方案的选择(1) 爆破方案 为确保爆破施工安全,减少对既有电气化铁路行车干扰,根据本工程地形地质条件与周围环境特点,总体选择多循环、小规模、多工作面、浅孔控制爆破开挖方案。石方开挖施工采取自两端沿线路纵向逐层对向推进,结合地形起伏实际情况尽量多的增加开挖面,以加快施工。外侧预留1m2m厚石方隔墙,开挖顺序先内侧拉槽,后外侧自上而下逐层爆破方法,最后采取隔墙定向倾塌爆破,8、装运方法采用人工清渣成堆,机械倒运清除。(2) 施工程序施工准备场地平整钻孔爆破爆破石碴清运搭设防护排架3.3.2爆破参数的选择(1) 爆破参数选择,见下表 爆破参数表爆破类型钻孔直径D(mm)台阶高度H(m)钻孔深度h(m)底板抵抗线(m)孔距a(m)排距b(m)单位用药量/m3适用范围浅孔爆破区浅孔爆破区3842232.53.51.21.51.211.20.350.4拉槽爆破一般浅孔控制爆破区38421.522.02.50.5111.20.810.30.35薄层剥离严格控制爆破区284211.51.52.00.60.80.810.60.80.20.25隔墙控制爆破预裂爆破50454.55.9、50.60.20.25边坡爆破(2) 参数选择说明 台阶高度H:预裂爆破台阶高度应根据手风钻钻孔能力确定,原则上越高越好,但一般取4.05.0m。拉槽部分石方以浅孔或浅孔控制爆破方法施工,其高度最好为预裂爆破高度一半,一般取2.03.0m。控制爆破区一般采用薄层剥离施工,台阶高度同拉槽爆破。靠近既有线的隔墙为严格控制爆破区,其每层台阶高度不宜过大,以防大块滚石产生,一般为预裂爆破台阶高的(1/41/2)范围内选择。采用隔墙定向爆破时隔墙高度可取预裂爆破的12倍变化见下图二所示. 图二 台阶划分示意图底板抵抗线W。拉槽部分的底板抵抗线一般可按浅孔爆破进行选取。一般1.21.5m, 但以1.2m为10、佳。一般浅孔爆破即薄层剥离区一般取1.01.2m,但以1.0m为佳。严格控制爆破区不允许有滚石产生,基底板抵抗线应以(0.40.5m)为佳。孔排距预裂爆破孔距一般取裂=0.40.7m,但以0.6m为佳。但应根据试验进行调整。浅孔爆破1.01.2m,一般浅孔控制爆破取=0.81.0,b=0.60.8;严格控制爆破区取=0.60.8,b=0.40.6m。单位用药量。单位用药量大小直接影响爆破效果和爆破安全。在拉槽爆破中取=0.30.35kg/m3 ,在严格控制的隔墙爆破中取=0.20.25 kg/m3。3.3.3药量计算单孔药量计算:单排孔或多排孔的第一排孔计算式:=;采用微差爆破时计算公式为:Q11、=Ka WH;多排孔同时爆破时,取=1K,K1采用一般取1=1.11.24、施工工艺4.1不同情况下的开挖施工方法4.1.1爆破顺序的确定为了确保石方爆破不危及既有电气化铁路安全,保证行车通畅,开挖顺序是保证爆破安全的重要环节。开挖顺序为:预裂爆破小台阶拉槽爆破薄层剥离爆破隔墙控制爆破(1) 预裂爆破 预裂爆破是沿开挖边坡线钻凿一排密孔首先起爆,形成一条预裂面,其高度4.05.0m。(2) 小台阶拉槽爆破 小台阶拉槽位置一般设在开挖断面内侧(靠近预裂面一侧)一般宽度不小于2.0m,每次可爆破23台阶。(3) 薄层剥离爆破。 薄层剥离指每次剥离厚度不大于0.8m,即底板底部或排距为0.60.8m12、,一般布置在拉槽和隔墙之间,沿线路纵向布置13排孔,采用毫秒微差爆破,爆破后石方全部坍落在拉槽内,其宽度视整个开挖宽度大小确定。(4) 隔墙爆破 本段下有电气化铁路,爆破高度在接触网以上,开挖宽度1.01.5m,宜采用短台阶(1.0)爆破处理,隔墙爆破主要是“裂而不散”和“散而不飞”,一般爆破时用胶帘覆盖,而向里(拉槽)抵抗线小于向外(既有线)抵抗线,即使坍落向里也不向外。(5) 隔墙定向爆破隔墙定向爆破主要是指:当一个预裂段完成后,可以将隔墙采用定向爆破法,使其向槽内侧坍塌,再进行二次破碎。隔墙厚度一般顶部大于1.0m,底部宽度2.03.0m,高度不小于4.0m,原则上越高越好倾倒。4.1.13、2开挖顺序安排见下图三: I1-1、I1-2- -I1-n为小台阶拉槽爆破,其临空面方向如上图所示; II1-1、II1-2- -II1-n为薄层剥离爆破,临空面方向指向拉槽沟; III1-1、III1-2- -III1-n为隔墙爆破,只准向拉槽及两端坍落,无飞石。图三 开挖顺序示意图4.2施工准备 除进行施工机具及材料准备外,应将端头碎石、杂草树木等清除干净,将炮孔位置清至基岩,以保证钻孔排渣,同时应对所有参加爆破人员进行技术交底和培训。4.3钻孔3.3.1布孔布孔必须由专门技术人员按设计的孔网参数现场布设,布孔形式可分“一字型”、“方格型”和“梅花型”。见下图四: 图四 布孔示意图4.3.14、2钻孔 (1) 钻孔的基本要求 预裂孔是保证边坡稳定和质量的关键,是预裂爆破成败的关键,因此必须保证钻孔在同一坡面上。因此必须做到:“对位准”、“方向正”、“角度精”的三点要求,以保证预裂面达到稳定、光滑、平整、美观的要求。 一般钻孔必须按设计的孔位、设计深度和设计角度进行,保证孔网参数的准确性,同时要保证孔径,清理净孔内残渣,并及时用草或编织袋塞孔防护。(2)钻孔方法 采用手风钻人工钻孔,一般炮孔孔径D=3842,预裂孔钻孔直径D50。4.4装药与堵塞4.4.1装药(1) 装药结构装药结构分为集中装药结构、偶合间隔装药结构、不偶合间隔装药结构,预裂孔采用不偶合间隔装药结构见下图五:图五装药结15、构示意图 (2) 装药装药采用人工装药,其要求:必须按设计装药量,炸药应装到设计位置,严禁多装药或少装药。4.4.2堵塞 堵塞是防止飞石的主要措施之一,堵塞质量好坏直接关系到爆破效果和安全,堵塞质量包括供用的堵塞材料、堵塞长度和堵塞方法等。(1) 堵塞材料:半干黄粘土或砂加土拌合物。(2) 堵塞长度:浅孔爆破为L2=2/3L或L30D。(3) 堵塞方法:将堵塞材料分层装入孔内,并做到分层捣实,严禁不堵塞爆破。4.5起爆网络起爆网络是爆破成败的关键,起爆网络必须使所有雷管按设计的起爆顺序、起爆时间全部安全准爆。常用的爆破网络有孔内微差网络、微差接力网络或四通闭合微差网络。(1)孔内微差网络:是将16、非电导爆管雷管按设计的段数装入孔内,直接在孔内分段起爆,毫秒雷管一般跳段使用即1、3、5等和2、4、6、8等。此种起爆网路一般用于一次起爆孔数不多的爆破。(2)微差接力网路:是在孔内装入同段高段雷管(1015),孔外用低段雷管 (2、3、5)接力。即孔内高段,孔外低段,孔外接力,孔内微差的非电导爆管雷管网路,可以同时起爆规模较大,雷管数量很高的起爆网路。(3)四通闭合网路。是指同时起爆的孔内雷管,用四通组成一个起爆单元体,然后进行外接力传爆的网路,见下图六。图六 起爆网路见图:5、安全与防护5.1爆破安全措施5.1.1施工安全措施(1) 所有参加爆破开挖作业的人员必须戴安全帽,在陡边坡上作业的17、人员必须系安全带。(2) 禁止一切机具、人员在距接触网2.0m进行施工作业,雨天禁止在接触网附近进行各种工作。(3) 严禁在既有线上休息、停留,施工期间必须设专人防护。(4) 夜间作业时,必须搞好照明工作,严禁疲劳作业。汽车及一切机具,禁止靠近电线路,必须遵守一切交通制度,杜绝施工发生。5.1.2爆破安全措施(1) 建立健全爆破安全领导小组 鉴于本工地石方爆破环境复杂,石方量大,工期紧,据XX线运输繁忙,为了保证石方控制爆破顺利实施,确保爆破安全,保证XX线正常运行,决定成立爆破工程指挥部 ,对爆破作业进行统一领导管理, 并协调各方工作,其组织机构如下: 队部:负责爆破指挥和管理工作,协调处理18、施工中现场矛盾决定重大技术的实施。 爆破技术组:负责爆破设计,处理爆破中技术问题,做好现场技术交底和技术指挥工作。 施工爆破组:负责现场布孔、钻孔、装药联网等爆破作业 安全保卫组:负责爆破现场及爆破时安全警戒工作,协调车站及当地群众工作,排除各方干扰,保证爆破顺利进行。 后勤供应组:负责爆破器材、防护材料保管供应及生活保证。(2)火工器材管理 严格爆破器材审批、领取制度。爆破器材领取必须专人负责,按爆破技术人员核准的数量、种类填报申请,经技术人员、领导批准,材料库管理人员方可发放。 火工品存放库位置、存量和运输均按公安部门批准的设计进行。 爆破器材领取应做到用多少领多少,剩余爆破器材必须及时返19、库,严禁私自存放,严禁带入驻地和办公室内。 做好爆破器材管理工作,炸药库最少两人值班,要做到帐、物吻合,严防丢失或被盗。(3) 爆破安全措施 爆破设计必须经由公安部门培训,持中、高级爆破安全技术合格证人员进行,所有参加爆破人员必须经公安部门专门培训,持爆破作业证方可上岗作业。 严禁闲杂人员进入爆破区,严禁在爆破区内抽烟和明火。 严禁在雷雨、大风天及黄昏、夜间进行爆破作业。 装药人员必须按设计装药结构、装药量进行装药和堵塞,严禁乱打眼、多装药。 做好警戒工作,警戒人员必须由责任心强,忠于职守的人员担任,且做到服从命令 ,听从指挥。 起爆信号以音响信号为主,第一次信号为准备起爆信号,要求全体人员撤20、离警戒区。第二次信号为起爆信号,确认人员、设备已全部撤离,由爆破指挥人员发出。第三次信号为解除警戒号,爆破后5分钟,经检查人员检查确认全部准爆后发出。 其它未尽事宜均爆破安全规程和铁道部复线控制爆破施工技术细则办法。5.2通讯联络 在运输繁忙的电气化铁路旁进行A 级石方爆破施工必须保证铁路正常运营。电气化铁路A级复线石方爆破要求在保证列车运营安全条件下,按期完成爆破施工任务,做到爆破施工运输两兼顾。XX铁路每天运行列车行车最短间隔仅8分钟,在无法开天窗爆破条件下必须做好工地与两端车间通讯协调工作,以保证爆破正常进行。 (1) 在爆破工点两端车站,设立专人对车站列车调度进行联络,掌握车流动态确定21、爆破时间。 (2) 工地指挥部应能直接和驻站联络员取得联系,以保证爆破实施。 (3) 爆破准备工作完成后,工地指挥人员,接到驻站人员可以爆破指令后,方可爆破。5.3爆破防护在既有铁路特别是电气化铁路旁进行石方爆破开挖,除采用合理控制爆破技术,还要加强防护。主要控制飞石和防止因爆破震动而引发的滚石,为保证XX线行车安全,必须做好防护工作。防护方法有:一是爆破体的覆盖;二是全封闭钢管排架防护体系;三是搭设防护挡墙。5.3.1覆盖防护爆破飞石是威胁既有铁路、电气化设备、接触网及电杆主要原因,因此防止爆破飞石是确保爆破安全的重要手段,一般可采用覆盖防护。(1) 覆盖材料:长8-16米,宽1.0米的废旧22、输运带、爆破专用胶帘、编织袋里装碎石或砂的防护袋。(2) 覆盖方法:用两层沙袋覆盖在炮孔表面,然后再盖一层胶帘,并将胶帘用铁丝连成整体。覆盖时应注意保护起爆网路,保证安全起爆。5.3.2全封闭靠壁式防护排架全封闭靠壁式排架是复线爆破常用的防护措施之一。其防护体系由钢管(竹竿)、锚杆、竹胶板与竹架板连接形成,使其牢固的靠在既有线的既有边坡上。见竹架板防护示意图:(1) 防护排架搭设沿既有线顺坡每隔0.5-1m垂直架立40、长6m的钢管(横杆);立杆与立杆之间用套杆连接,在套杆两端的立杆上用扣件固定套管。立杆与横杆之间用直角扣件连接,并用22mm,长22.5m的砂浆锚杆固定于岩壁上,每个钢管网络节23、点布置一根锚杆,锚杆与钢管通过钢杆钩联接。在锚杆上用铁丝绑一根短杆,短杆两端分别紧靠坡面与立杆。钢管架设到既有线边坡顶线之上23m,并用16的钢丝绳穿过钢管拉到路堑顶20m以外的地锚上,在排架顶布置面撑杆并顶在坡面上,用铁丝与地锚相接。挡立杆底部通过地锚上固定,锚杆传入岩体内长度0.51m,露出长度不小于1m,立杆在锚杆上。钢管排架间使用竹架板在钢管上牢固绑扎,以防坡面不稳定小块石头从钢管架间滚出。(2) 锚杆布置 锚杆孔全部穿过层理和软化结构面。锚杆与岩体锚固的长度大于1m,钻孔直径大于15。钻孔平直通顺,钻孔结束以及注浆前,吹干钻孔内的岩粉和积水。 拌制水泥砂浆采用425R硅酸盐水泥,砂采24、用3以下的细砂,胶骨比1:1,水灰比控制在0.350.42范围内。 注浆在距孔口2030处停止,若杆体插入后浆体未溢出,则加以补充。锚杆安装完毕后,三天内不让锚杆承受重物。5.3.3防护挡墙 开挖区段围墙内,高度落差每4m设置一道由钢管架与沙袋组成的高度不小于1.5m的防护挡墙。当既有线水沟与开挖边坡之间宽度大于3.0平台时,只搭2.6m宽、2.0m高砂袋短墙,防止滚石。当其距离小于3.0m时,在坡脚外水沟位置处搭设高度不小于3.0m,上宽不小于1.5m,下宽不大于2.0m的钢管和砂袋组成的防护墙。6、石方爆破施工机具配备和材料计划6.1主要机具配备 根据本工程量及工期要求,本着充分满足现场施25、工需要的原则,具体机具配备见下表:机具配备表序号名称型号单位数量备注1空压机13m3台22空压机3 m3台23空压机3.5m3台104风枪18支45风枪28支46风枪20支207潜孔钻台28推土机D80台29挖掘机CAT320台28自卸汽车红岩CQ1260台59发电机GF15台215KW6.2 材料计划根据设计工程量,拟用材料需用量计划见下表:材料计划表序号名称单位数量备注1炸药吨52#管装岩石硝铵炸药雷管带5米导爆管脚线3段非电毫秒雷管发900其它段别雷管根据实际用量确定5段非电毫秒雷管发9007段非电毫秒雷管发6009段非电毫秒雷管发60015段非电毫秒雷管发15002火雷管发2003导火26、索米5004导爆管米9005导爆索米5006连通套管个9007、人员配备7.1工作面设置根据工程实际情况,展开1个工作面。一个边坡预裂工作面人员配备为工班长1名、副班长1名、钻孔工4名、装药工1名、防护工6名、安全员1名、杂工2名、共16人。7.2全段人员配备根据工作面划分及每个工作面需要人员,本着充分利用工作面,配足现场施工人员的原则,具体人员配备见下表: 全段人员配备表序号名 称单位数量1队长人12副队长人13班长人44副班长人15钻孔工人66装药工人17防护工人28安全员人19联络员人210推土机司机人111挖掘机司机人112自卸车司机人513修理工人114安全员人415其它杂工员人1027、16合计人418、安全紧急预案由于本工程邻近既有线及既有设施,安全距离只有4米多,安全隐患以落石为主,故我队根据实际情况制定紧急预案,并组成以队长为组长,书记、总工为副组长的安全紧急预案领导小组,各联络员及防护员配备对讲机一部,自配手机一部,确保联络畅通和既有设施安全。架设防护设施爆破前施工起爆设立警戒 否检查是否符合列车运行条件是 调度列车立即通知车站及联络员紧急排险(清理落石等)否检查是否符合列车运行条件 是立即通知车站及联络员列车正常运行安全紧急预案图9、施工组织9.1人员组成总负责人:XX(第四工程队队长)施工负责: 技术负责:安全监督:质量监督:包点干部: 现场安全质量监督: 技工人28、 其中:工长人 防护员人民工人9.2各岗位职责(1)对施工地段的行车、人身安全、施工质量总体负责。(2)坚决执行并督促施工队伍执行施工组织文件及营业线施工安全管理规定中有关规章制度。(3)组织参与施工人员进行安全教育、技术交底。(4)开工后每周必须到工地去1次。 (1)对施工地段的行车、人身安全、施工质量具体负责。(2)按施工组织文件、安全措施组织日常施工。(3)对技工及民工进行安全思想教育,坚持技工持证上岗,民工记名培训的规定。(4)利用天窗点作业时应参加车站召开天窗协调会。(5)施工期间在现场施工负责人坚守岗位,与施工队伍同时上、下班。(1)具体负责编制施工组织文件及技术交底。(2)按施工29、组织文件监督、指导施工中的安全方面的要求。(3)解决施工中出现的技术难题。(4)开工后每周至少有1人到现场检查3次。9.2.4安全质量监督刘晓军(1)具体负责施工队伍及有关单位签订安全协议。(2)按施工组织文件监督、指导施工中安全方面的要求。(3)指导工地安全监督员现场开展安全监督工作。(4)必须参加开工安全教育,施工期间每周到现场检查不得少于3次。(5)按施工组织、技术交底文件对施工中的质量要求进行监督、指导。(6)指导工地安全质量监督员现场开展质量监督工作。9.2.5包点干部 (电话 ):根据施工组织措施,检查施工前各项准备、施工程序和负责人到位情况。检查施工防护落实情况,监控施工过程中的关键环节,抽查巡养工作落石情况,检查施工未交验地段的设备检查、整修情况,认真填写施工安全检查表。现场安全质量监督员:(1)按施工组织文件对施工安全及质量进行全过程监督。(2)开工后必须坚守岗位,负责现场的安全、质量监控。9.2.7防护员:监守岗位,不准擅自离岗。防护员上岗时要认真执行防护制度,要集中精力,思想敏锐,处理问题要果断,要时刻倾听观察列车情况及时向工地负责人发出来车信号。