1、青岛港董家口港区青岛港集团矿石码头工程爆破挤淤施工方案 编制： 审核： 中交一航局第二工程有限公司前湾工程项目经理部 2023年2月4日1概述本工程是青岛港董家口港区青岛港集团矿石码头工程引堤工程的分项工程，引堤工程基础采用爆破挤淤技术进行硬化解决，将下卧淤泥质粉质粘土层所有清除，从而使堤身直接坐落在压缩性较低的粉质粘土或粉土层上。该工程位于设计南围堰两侧，全长403.2m,供需爆填石方62308 m3。2施工工艺流程及重要施工工艺的内容2.1施工流程临建设施修建人员、机械设备进场堤头爆填内外侧向爆填爆后断面测量爆前断面测量测量放线施工道路修筑检 验爆夯抛填爆破挤淤工艺流程图2.2重要施工工艺2、的内容 （1）测量放线：根据业主单位提供的坐标控制点，设立施工水准点及辅助施工基线，水准点及基线应设立在不受干扰、牢固可靠且通视好、便于控制的地方。同时，据此设立施工标志、水尺等，并根据设计施工图进行放样，设立抛填标志。（2）堤身抛填：严格按施工组织设计拟定的抛填宽度和高度进行堤身抛填。（3）堤头爆炸：当堤身抛填达成设计参数后，根据施工组织设计文献规定的数量和重量制作药包，在堤头正面及侧面布设群药包，实行堤头爆炸。（4）爆后循环：堤头爆填后补抛并继续向前推动，当抛填达成设计进尺后，再次在泥中埋药爆炸，这样，“抛填爆炸抛填”循环进行，直至达成设计堤长和堤宽。（5）堤侧爆炸：堤身向前延伸一定长度后3、，要进行海侧爆炸解决（侧爆）。在海侧爆炸前，堤两侧出现较高的淤泥包，淤泥包的存在，使得必须通过侧爆才干保证平台落底深度和密实度，并保证护面稳定。本工程设计在堤身前进3050米以后，开始侧爆解决。现场作业将根据波浪与泥包隆起情况调整。（6）坡脚平台爆夯： 侧爆解决完毕后，即可进行外侧坡脚平台爆夯，保证平台的密实度和稳定。（7） 对堤内外侧进行挖泥并补抛基础块石，对水下平台局限性的部分补抛大块石，平整坡面，挖除多余的石料。然后抛填抛石护坦和进行护面等后续工程施工。（8）施工检测：在每次爆炸前后，进行堤身断面测量和抛填量记录，采用自沉和爆沉累计算法及体积平衡法等进行分析，发现与设计有偏差时，及时调整4、抛填和爆破参数。3爆破挤淤重要施工工艺3.1基本原理爆破挤淤解决加固地基的基本原理是在堤头一定位置的淤泥内埋置药包，药包爆炸将淤泥向四周挤出并向上抛掷形成爆坑，堤头抛石体在爆炸空腔负压和重力作用下定向滑移落入爆坑并形成石舌，瞬时实现泥石置换。同时，药包爆炸产生的冲击波和振动还使爆源附近一定范围内的淤泥受到强烈扰动，物理力学性能参数急剧下降，承载能力迅速减弱至几乎完全失去，抛石体在自重作用下进一步滑移或下沉；后续堤头药包爆破的多次振动作用将加速堤身下沉落底；爆破振动效应使抛填块石相对移动，堤身石料密实度增长，使堤身后期沉降减小。爆破挤淤筑堤具有施工速度快，工期短，造价低，沉降量小。本工程为永久护5、岸工程的分项工程，对结构稳定性影响很大，对石料质量规定较高，在料源选取上我单位将严格把关，选择质量满足规定的石料作为爆填石方。3.2爆破挤淤重要施工方法爆破挤淤施工工艺涉及堤头爆填，内外侧侧向爆填及坡脚爆夯。通过上述工艺使堤身抛石体落底至设计高程，同时按设计尺寸形成稳定的堤身断面。（1）、堤头爆填采用自卸卡车按设计规定推填堤芯，自卸卡车抛填不及的断面部分采用水上方驳配合反铲挖掘机进行水上抛填，当达成爆填进尺时，开始爆填作业。在推填堤芯前方一定距离内，将药包埋入淤泥下或置于泥面上。爆炸动能将淤泥排开，形成爆坑，堤头石料在瞬时内塌落和充满爆坑，并落到持力层上，完毕石料对淤泥的置换。整个过程称之为一6、个爆填循环。然后再开始石料推填装药起爆，进行下一个循环。堤头爆填工序应按如下顺序进行：1) 设立堤轴线和两侧抛填边沿线标记，为了解堤轴线附近水深地形变化和为施工中工程量计算提供依据，施工前做必要的水深地形复测。2) 按两侧抛填边沿线标记和进尺规定进行抛填。此时应对抛填石料进行源头控制，不符合设计规定的石料严禁上堤。3) 堤头进尺、堤身宽度及高程测量，满足施工组织设计后方可进行装药作业，否则进行补抛。4) 装药作业。5) 装药作业结束后，机械设备、人员撤场。放警戒线，鸣警报。6) 连接雷管，准备起爆。起爆指令由爆破现场指挥发出。7) 爆后经现场安全人员检查无误后，爆炸解决施工完毕。反复以上工序，7、进行下一次循环。（2）、堤身侧向爆填完毕堤头爆填后，石料基本落到持力层上，但仍需对堤芯两侧进行侧爆填，以便加宽堤身和整形，达成设计规定。内、外侧侧向爆填应分别进行两次，第一次爆破完毕后补抛石料并推向外侧，之后进行第二次侧爆。施工原理和方法与堤头爆填相同。一般情况下，堤芯侧爆填可在堤头爆填后50100米时开始进行。堤芯侧爆填循环进尺一般为3060米。（3）、内外侧坡脚爆夯坡脚爆夯是使内外侧坡脚稳定的必要环节，特别是在风浪及潮差较大的情况下，坡脚往往是堤身较薄弱的部位，通过对坡脚进行爆夯解决，可以起到密实加固的效果。当水深较浅或外侧平台较宽时，可以将坡脚爆夯改为二次侧向爆填施工。（4）、布药工艺爆8、炸挤淤规定将炸药置放到设计规定的位置，如淤泥中一定深度或在有覆盖水时淤泥表面上。常规装药方式有四种，如图所示：1）履带式直插装药设备：采用挖掘机改装。特点是陆上装药，不受风浪影响；快速，堤头爆破一次循环作业时间约11.5小时。合用于420m厚度淤泥。2）震冲式装药设备：起重机配合装药器，特点是陆上装药，不受风浪影响；堤头爆破一次循环作业时间约1.52小时。合用于1040m厚度淤泥。3）吊架式装药器：起重机配合装药吊架。特点是：陆上装药，不受风浪影响；堤头爆破一次循环作业时间约1小时；合用于有覆盖水深，510m淤泥深度。4）船式装药设备：将装药设备置于船上。特点是：水上装药，受风浪影响；作业时间9、较长。合用于420m淤泥深度。根据不同的淤泥厚度和水深条件，本工程拟采用三种不同的施工机具。施工中根据现场条件及实验段完毕情况拟定最终的装药工艺。 （5）、起爆网路爆破挤淤施工的起爆网路比较简朴，一方面用导爆索加工成起爆体放入药包中，然后将药包埋入泥中一定深度处，同时将导爆索引出水面，并与主导爆索相连（并联），主导爆索可用单股或双股，最后用电雷管起爆。为控制爆破产生的水中冲击波及地震危害调整起爆方式时，起爆网路应进行相应调整。起爆器型号为：GM300小型起爆器。水淤泥非电导爆管结药包导爆索非电导爆管非 电 导 爆 管起爆网路如图所示：4本工程爆破挤淤特点、难点及相应措施4.1爆破挤淤的特点、难10、点（1）、水深泥深，地质情况复杂，施工方法和工艺规定严格；（2）、堤身宽度大，堤身一次成型难度大；（3）、工期短任务重，由于施工进度快，爆炸形成的堤头淤泥包隆起很高，来不及消散，导致堤头稳定性差，石料抛填不便，风险高，给装药施工带来不便；（4）、断面结构规定水上抛石方量较大，对工期具有一定影响。4.2解决措施正式施工前进行爆破挤淤实验，通过现场实验解决施工存在的问题。 实验段护岸堤6-6断面，长度48m。实验要解决的问题涉及：爆破器材的可靠性；装药机具的选择及装药效率的拟定；爆破挤淤效果的检查，通过钻孔检查拟定堤心石落底深度；爆破挤淤效果的检查，通过钻孔和物探检查拟定堤心石落底深度和宽度；调整11、并拟定爆破参数；体积平衡验算石料冲损流失情况；比较爆后堤身断面尺寸与设计断面差异，拟定后续理坡工作量；爆破挤淤水中冲击波和震动监测及安全评价。5护岸爆破参数根据设计断面图，对爆破挤淤各特性断面参数记录如下表所示：序号控制长度(m)泥面高程(m)底面高程(m) 置换深度(m)落底宽度(m)6-6197.5-13.85-7.955.9115根据爆炸法解决水下软基经验公式，堤头爆填单位长度上药量: Qlq0LsHm其中： Ql线药量，单位：Kg/m， q0爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药量，单位：Kg/m3, Ls一次推填的循环进尺，单位：m， Hm置换淤泥层厚度，单位：m。影响爆炸挤淤单位体积淤泥的耗药12、量系数q0的因素很多，涉及淤泥的物理力学指标，淤泥深度，石料块度情况，覆盖水深，炸药种类等等。q0的拟定需要综合考虑各种影响爆破效果的也许因素，同时借鉴其他类似工程的经验，本工程淤泥含水量36.463.9%，C，值较高，强度指标较高，因此炸药的单耗应适当增长，取值范围应在0.150.18之间。根据经验公式Qlq0LsHm，取q00.15Kg/m3，Ls6m，Hm=17m，计算得线装药量Ql15Kg/m。按布药宽度115m计算，则堤头爆填一次起爆药量约为7.08115814.2Kg。本工程淤泥深度在2.55.9之间，一次起爆药量也应根据淤泥深度进行调整，下表给出堤头装药的设计参数：单响药量（Kg13、）单药包重量（Kg）药包个数（个）药包间距（m）布药宽度（m）淤泥深度（m）布药高程（m）812.57 2434 3.51154.55.9-11.85536 1830 41152.54.5-10选取6-6断面为典型特性断面，其他断面根据实际情况及实验段参数进行调整。断面长度48m，设计药量4875.43 Kg。堤头抛填与爆破循环进尺8.0m抛堤头抛填宽度80m轴线外侧40m,内侧40m填堤身抛填高程7m参堤头爆前抛填超高1.5m数超高抛填长度14.0m离堤头100m后堤身补抛宽度80轴线外侧40m,内侧40m解决总长48m淤泥厚度5.9m循环进尺8.0m堤布药宽度115m头药包间距3.5m爆药14、包个数34个爆填单药包重24Kg参一次起爆药量1000Kg破数爆炸次数6次合计药量4875.43kg参解决总长48m侧单药包重24Kg数爆药包间距3.0m及药包埋深-11.85爆一次爆破解决长度48m夯一次爆破起爆药量408Kg参爆破次数4次内外侧各一次侧爆、爆夯数合计药量1632Kg合计6507.43kg6-6断面抛填与爆破参数表本工程火工材料总用量估算如下：乳化炸药：50吨导爆索：5000米非电导爆管：10000发6质量控制与检测6.1质量保证一般技术措施(1)、健全质量保证体系，成立以专项工程负责人为组长的质量保证和检测领导小组，并由爆破现场组组长兼任副组长，使质量保证措施可以贯彻到每一15、个人，以保证工程质量优先原则。(2)、组织全体施工技术和管理人员研究、领略设计意图和技术规定、工程地质资料以及爆炸解决施工原则及工艺，做到认真贯彻，保证质量。(3)、开工前，要组织有关人员进行技术交底，由技术负责人拟订施工告知单，明确施工工艺、技术规定、质量标准和检测方法，由项目经理签发，下达成有关班组，并上报工程监理。(4)、天天召开施工技术会议，总结和检查一天施工情况，解决出现的问题，并布置第二天的工作。(5)、由专人负责施工过程的每一个环节，涉及堤头抛填控制，上堤石料质量控制，药包的制作及布设现场监督，爆前爆后断面测量等。(6)、火工品必须有出厂合格证。并对炸药和导爆索进行实验和防水效果16、实验，保证爆破效果。6.2质量保证专项措施本工程的质量控制目的的等级为“优良”，为了保证工程质量，做到根据具体情况的变化及时调整爆炸参数，必须进行施工过程中的实时质量监控。抛填及爆破作业施工质量规定：(1)、堤心石抛填抛填参数的保证是控制石料落底的重要手段之一。抛填进尺偏差0.5m。抛填宽度偏差1.0m。抛填高程偏差0.5m。(2)、装药工艺药包间距偏差0.5m。药包埋深偏差0.5m。单炮药重偏差5%。(3)、测量堤头循环进尺爆填前后断面堤头30m范围内测量一条纵断面，堤头下沉内外侧不均匀时增长两条纵断面，测点间隔2m。(4)、测量堤身侧向爆填前后断面间隔10米桩号测量一条横断面，规定测点间隔17、2m。内外侧同时爆破时测量水面以上堤身全断面。对于隐蔽工程、分部、分项工程没有通过监理检测验收，不得覆盖和进行下道工序施工。通过上述控制和检测，可以及时发现当次爆炸解决出现的问题和新情况，并及时解决。保证爆破效果。6.3阶段检测(1)、体积平衡检查根据每炮抛填石料质量、方量记录，堤心爆填进尺每30m左右进行一次体积平衡检查，即在准确记录上堤方量的基础上，比对设计断面方量，以便拟定堤心石落底情况。根据检查结果，可适当调整爆炸参数。(2)、钻孔检测采用抛石体钻孔检测方法，直接探明抛石体下部状态。钻孔位置由业主单位和监理单位共同拟定。检测结果作为调整抛填及爆破参数的依据。钻孔检测将委托国家认可的、有18、丰富工程经验的单位实行。(3)、物探检测在堤完毕200m后进行第一次检测；爆炸解决所有结束时进行第二次检测。物探检测可采用地质雷达或横波浅层地震勘探方法。检测总计沿堤轴线3个纵断面和每100m一个横断面。物探检测将委托国家认可的、有丰富工程经验的单位实行。(4)、沉降位移观测爆炸解决结束时，在堤身上设立沉降和位移观测点各40个，沉降位移观测点连续观测6个月,累积沉降量应小于30cm。假如沉降量超过此范围应及时通报设计单位，重新对护岸堤的安全稳定性进行校核。6.4质量控制流程见下图：施工方案抛填参数爆前测量爆破参数爆后测量沉降观测钻孔检测物探检测位移观测竣工验收体积平衡验算满足规定是否是否是否是19、7工期及进度计划每次堤头爆破施工所需的时间都很短，从装药到起爆的时间一般不会超过2个小时，因此堤身推动的速度重要取决于抛填的速度。为保证工期规定，我们重要在人员，设备及技术储备几个方面予以保证。本工程天天进行一次堤头爆填，进尺为8.0m，即可满足工期规定。当某个堤段存在特定的节点工期规定期，可以通过技术措施进行调整。施工方案中是按照单炮进尺8.0m来考虑的，可以将单炮进尺增长至10.0m，这样就可缩短工期约10%。必要时可考虑天天进行两次堤头爆破，上堤方量超过2.4万方/天，进度快一倍，但对抛填强度规定较高。为合理运用工期，侧爆及爆夯应随堤头的推动及时跟进，护面块体的安放在堤身稳定后进行。本标20、段爆破挤淤工程计划自开工之日始，60个工作日内完毕所有爆填工程。8安全、环保与文明施工保证措施8.1 环境保护在施工过程中，为了了解爆炸产物对海洋环境的影响，大连市、连云港市等环境监测中心作了大量的环境跟踪监测，积累了资料，取得了可靠的数据。跟踪监测结果表白：爆炸法解决海淤软基对水质影响范围有限，连续时间较短，不会导致施工区外的污染。爆破对海洋水质及海洋生态环境没有产生有害影响。8.2 爆破安全在完毕爆破作业、达成工程目的的同时，必须控制爆破也许引起的各种危害，涉及震动、个别飞散物、冲击波、噪音和爆炸产物等。8.3 爆破振动按照国家质量监督检查检疫总局2023年9月12日颁布的爆破安全规程（G21、B6722-2023）和交通部行业标准爆炸法解决水下地基和基础技术规程的规定，评价各种爆破对不同类型建（构）造物和其他保护对象的振动影响，应采用不同的安全判据和允许标准。各类建筑物的安全振动标准如表所示。爆破安全振动允许标准序号保护对象类别安全允许振速（cm/s）10 Hz1050 Hz50100 Hz1土窑洞、土坯房、毛石房屋0.51.00.71.21.11.52一般砖房、非抗震大型砌块建筑2.02.52.32.82.73.03钢筋混凝土结构房屋3.04.03.54.54.25.04一般古建筑与古迹0.10.30.20.40.30.55水工隧道7156交通隧道10207矿山巷道15308水电22、站及发电厂控制设备0.59新浇大体积混凝土龄期：初浇3天3天7天7天28天2.03.03.07.07.012表列频率为主震频率，系指最大振幅所相应的频率。频率范围可根据类似工程或现场实测波型选取。选取频率也可参考下列数据：硐室爆破 20 Hz；深孔爆破 1040 Hz；浅孔爆破 40100 Hz。根据以往的工程经验，爆破挤淤引起的爆破振动的频率在60150 Hz，属于频率较高的振动。爆破振动安全允许距离，可按下式计算：R=(K/V)1/aQ1/3式中 R：爆破振动安全允许距离（m）， Q： 一次同时起爆药量（kg），如分段起爆则为最大段的药量, V：保护对象所在地振动安全允许速度（cm/s）,23、K、为与爆破地震安全距离有关的系数、指数，与爆区的地质、地形条件和爆破方式有关。根据爆破安全规程，按下表取用。K、取值爆破方式爆区地质爆破挤淤填石爆破夯实KK天然岩石地基4001.352801.51抛填强夯地基5001.435301.82抛填石料地基4501.655501.85本工程按抛填石料地基，取K=450、=1.65，及K=550、=1.85。依据以上公式，可计算出不同药量不同安全允许振速的安全允许距离(m)如下表所示。不同安全允许振速下建（构）造物的安全允许距离(m)爆破类型药量（kg）安全允许振速（cm/s）1.02.03.0爆破挤淤300271178139坡脚爆夯20213911224、爆破挤淤450310204159坡脚爆夯232159128爆破挤淤600342224175坡脚爆夯255175141爆破挤淤800376247193坡脚爆夯281193155护岸段附近有需保护的边坡，边坡允许振速见下表：边坡允许振速边坡稳定性级别边帮特性边帮允许的振动速度（cm/s）级边帮稳定性好的地段岩石稳定性好，稳定性系数在1.4以上3235级边帮中档稳定地段除、以外的地段2528级边帮稳定性差的地段边帮岩体节理裂隙发育、风化较严重，有较大的构造弱面、稳定性系数在1.08以下22本工程按抛填石料地基，取K=450、=1.65，及K=550、=1.85。依据以上公式，可计算出不同药量不同安全25、允许振速的安全允许距离(m)如下表所示。不同安全允许振速下边坡的安全允许距离(m)爆破类型药量（kg）安全允许振速（cm/s）222532爆破挤淤300423933坡脚爆夯383631爆破挤淤450484438坡脚爆夯444136爆破挤淤600534942坡脚爆夯484539爆破挤淤800585446坡脚爆夯534943在围堤施工时，根据施工现场附近周边环境，为保证爆破振动对其的影响控制在允许范围内，当一次起爆药量较大时，采用分段起爆的方式，每段起爆药量根据现场的测试决定，根据距离远近一般控制在200800kg。8.4 个别飞散物爆炸解决软基筑堤施工时，个别飞散物的距离，跟淤泥厚度、覆盖水深及26、装药量等有关。本工程覆盖水较深，根据类似工程经验，个别飞散物的距离一般不会超过100米。本工程堤头、堤侧爆炸时最小安全距离取为200米，故能保证安全。 8.5 冲击波本工程由于是在海上爆炸，且药包埋入泥下，故空气冲击波的危害，可以不作考虑。水中冲击波安全允许距离，根据爆破安全规程，经分析按以下2表拟定。人员的水中冲击波安全允许距离（m）装药及人员状况炸药量（kg） 50502002001000爆夯游泳90014002023潜水120018002600爆填游泳5007001100潜水6009001400施工船舶的水中冲击波安全允许距离（m）装药及船舶状况炸药量（kg） 505020020010027、0爆夯木船200300500铁船100150250爆填木船100150250铁船70100150客船水中冲击波安全允许距离为1400m，对非施工船舶根据船舶状况参照上表拟定。8.6 噪音本工程是在海上爆炸，且药包深埋泥下，故声响不大；而装药过程的机械噪音更低，影响可以不作考虑。8.7火工品的管理和使用本工程所用火工品采用民爆公司配送制或总包配送制，同时委托本地公安部门指定的火工品库代为保管。在火工品的运送保管与使用过程中规定严格按照如下规定执行。(1)、凡从事爆破工作的人员，都必须持证上岗，严禁无爆破作业资质的人员实行爆破作业。(2)、爆破作业必须编制爆破作业说明书，爆破人员必须依照说明书进行28、爆破作业。(3)、装药现场严禁吸烟或动用明火，爆破作业人员严禁穿化纤衣服。(4)、装药过程由专职安全员监督，严禁边装药边连起爆网路的平行作业。(5)、装药后,必须把电雷管脚线悬空,严禁电雷管脚线,爆破母线与运送设备,电气设备以及采掘机械等导电体相接触。(6)、装药后,爆破区域必须设立告示牌，红旗等警戒标志。(7)、爆破后,爆破员必须按规定的等待时间进入爆破地点，检查有无盲炮现象，假如发现，应及时解决，未做解决前应在现场设立危险警戒或标志。(8)、每次爆破后，爆破员应认真填写爆破记录。(9)、爆破后剩余的爆破材料，必须当天退回爆炸材料库，严禁在工地存放和销毁。(10)、爆炸材料的运送必须由持有爆29、破器材押运员作业证的专业人员押运。爆破材料的领用、保管和使用必须严格执行账，卡，物一致的管理制度。(11)、严禁炸药与雷管放在一起。炸药的运送和贮存应注意防火防潮，轻拿轻放。(12)、夜间或大雾时，不得进行爆破，雷雨时必须停止爆破。(13)、海上浪高大于0.8m或风力超过6级时，不得进行水上爆破作业。9重要机械、人员计划本工程用重要机械设备序 号名 称单 位数 量1挖掘机式装药机台12振动式装药机台23履带吊机台14交通用车辆25材料运送车辆26交通运送船艘17发电机组（功率）台2（1台备用）8警戒船艘49GPS定位议台210水准仪台211对讲机个2012起爆器台413导爆管检测仪台414警报器台4重要劳动力使用计划序 号配备人员数量备注1爆破工程师2人2施工技术员5人3爆破工10人4爆破安全员2人5火工品安全员2人6质量监督员2人7测量人员2人8技工、普工30人总计:55人