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基槽礁岩水下爆破、清碓施工方案、工程概况1本工程为吨级贯彻国防要求(一期)工程,该工程为两个级泊位,分xx30003000t1#泊位和泊位;码头结构为重力式沉箱结构,基础为抛石基床码头基础施工为基槽挖2#泥、抛石等,在码头基槽开挖过程中发现基槽开挖范围有礁盘和泊位基槽东侧边坡出1#现坍塌,码头基础施工不能如期正常进行,原有施工方案需要增加基槽礁盘爆破,清礁,以及护岸边坡处理,工期延长,为了便于码头基槽开挖顺利和安全,对基槽爆破、清礁和护岸卸载采取稳妥而有效的措施泊位基槽南北朝向,码头泊位长左右,北侧为海域,东侧为陆地的抛石护岸,1#52m该护岸边坡坡度为码头基槽底东侧边线与护岸的坡脚基本接近,护岸坡脚标高为1:1,-
1.0m码头基槽底标高为因此,基槽开挖要开挖除护岸部分边坡,否则开〜-
2.0m,-
8.0m〜
12.5m,挖过程护岸边坡极不稳定,已出现部份坍塌;所发现礁盘范围靠北端(前沿线端头)起米左右,宽米左右,礁盘顶标高面积为左右,设计要求该基槽3030-
4.0m〜
7.5m,700m2底标高泊位长左右,东西朝向,与泊位成型,基槽底东端设计-
8.0m~-
10.0m2#43m1#L标高西端基槽底设计标高位于泊位中段米范围,宽也发现一礁盘,-
12.5m,-
9.0m,2#1216m面积为该礁盘顶标高为200m2,-
6.0m~-
7.5m根据对基槽礁盘水下情况的探明和基槽东侧边坡护岸了解,以及地质情况了解,泊1#位爆破和清礁数量暂估泊位爆破和清礁数量暂估为护岸岸上边坡卸载方2500m3,2#500m3,量为护岸边坡清理块石待引桥东翼墙沉箱填心后再用块石回填恢复12489m17357m3,3;、施工条件
2、爆破施工条件
2.1泊位除靠近现有的泊位外,西侧处现有中石油码头构筑物一座,爆破影响1#0#200m必须得到有效控制;加上爆破施工水域靠近原护岸抛石区,爆破震动可能会造成抛石坍塌根据现场踏勘情况,施工区附近尚有渔船和渔网设施,施工前需要进行清理和协调,疏导过往船舶和作业渔船,并同时需要控制爆破单响药量、水文条件
2.2施工海域平均作业水深受潮汐影响明显,低潮期间水深一般在高潮期间,在3—5m,之间,施工期间受北侧风浪影响也比较明显7—13m、成孔条件
2.3由于本期工程分为两处,面积较大,爆层相对较簿,这对爆破方案中的布孔参数及钻孔方法的选择有较大影响,施工区环境不利于大方量一次爆挖成型高压水泵套配高压水枪
21.5mpa13空压机9-10m3/min1清淤、钻孔A空压机台潜水
40.9m3/min2清淤设备配供气胶管5D250M12潜水装备套6TF-123起重把杆套配卷扬机75t1锚泊设备套船舶定位84*
0.75t
1、交通条件
2.4施工区地处福建省泉州湾内的石湖港区,水陆交通相当便利,施工点所需设备船舶基本可以直达、施工要点
3、技术要求
3.1基槽挖泥平面图,第号和第号工程业务联系单、交通部《重力式码头设计与施工89规范》及《港口工程质量标准检验评定标准》JTJ290-98JTJ221-98o基槽底标高符合设计要求、基槽泊位不高于泊位基槽底标高为边坡1#-
8.0m,2#-
9.0m,护岸卸载开挖放坡和坡度按第号工程业务联系单的设计批复的要求,卸载放坡自上而9下,开挖过程确保护岸边坡稳定和施工的安全、爆破要求
3.2根据设计要求进行布孔爆挖成型,不得损坏附近构筑物及民用设施,不能长时间阻断港内正常的航运交通、施工困难
3.3根据甲方提供的现有资料,爆区大面积范围属于簿层爆破,这对施工期间的孔位布置、药量分布、成孔方式带来较大困难,特别是工期较紧,数千炮孔钻凿将要耗费天以上30的时间,如分期进行,又增加封航次数,一次爆破,对成孔保护等又带来很多困难,特别是布药、网络连结更易受自然条件制约、自然条件
3.4施工区处于海边,受潮汐、风浪影响明显,工程船定位、水员上下班交通等易受自然因素制约,两个施工点虽相距较近,但不具备同时施工的条件、施工方法
4、施工流程
4.1-----------待主体施工完毕,回填复原岸上护岸卸载~X护岸边坡削坡~H1#泊位爆区测量-------------------------X岩石表面清渣T爆破区放样定位T清淤钻孔及护孔T布药T网络联结T警戒蕨TS泊位爆区测量放样定位布药清淤钻孔护孔T布药iT2#H|_H I~~H网络联结T警戒T爆破T爆破清礁船清礁il、边坡护岸卸载
4.2边坡护岸卸载采取岸上和水上两部分结合卸载和削坡方法,考滤岸上卸载作业的安全因素拟定标高以上部分由岸上处理,以下部分由清礁挖泥船挖除岸上卸载采用挖+L0m掘机开挖,汽车运弃,开挖应分层进行,每层厚度不宜大于
1.0m;卸载的块石按业主指定的地点抛填;如果在开挖过程发现后方填砂区,应采用砂袋进行临时护坡处理根据现场作业条件和施工期紧,拟投入两台挖掘机从南北两端同时开挖,按每台挖掘机每开挖量计算,该卸载工期需要天以下边披护岸抛填块石,在基槽炸礁多次爆破400m316+
1.0m后自行坍塌,待基礁爆破结束后,组织清礁挖泥船进场清礁挖除、施工测量
4.3施工队伍及施工船舶进场后,先行根据爆破区域进行水下地形测量资料,了解水下岩石分布及层理走向情况和淤积情况,为爆破设计提供技术参数测量前将根据甲方提供的爆区测控点进行工程船定位,然后采用加密网点进行水下地形测量,采用钎插法触探水下岩石基面的埋深,为钻孔前是否清淤、采用何种方法清淤提供依据测量成果绘制成图,以供钻孔参考测量由甲方采用全站仪或进行定位,GPS并在爆挖区各结点位置设立浮标或标杆,以方便指示工程船和潜水员水下炮孔的定位、基岩面清淤
4.4测量结束后,组织工程船舶机械进场,对爆挖基岩面进行冲吸清淤,根据目前海况及前期淤积覆盖层开挖机械使用情况,我公司准备采用空气吸泥机和高压水枪进行基岩面的清扫清淤作业由潜水员及水面作业人员配合进行,并结合钻机进行试验性成孔如发现普遍的强风化面层,可以现采用裸爆的方式进行先行处理,清挖后在进行钻孔和爆破、钻孔
4.5根据本次两个爆挖工区的岩石爆挖层厚度不大,加上潮汐期间风浪影响,爆挖方量较小等因素,我部只能采用手风钻或水下液压潜孔钻进行钻孔这主要是因为采用其它钻机成孔时,措施、设备调遣组装时间较长而增加施工费用、延误工期而采用小型钻机,由潜水员在水下根据实际地形条件进行布孔,有效克服上述困难钻孔施工前,将根据爆挖区的长宽尺寸,布设水下控制点和导向装置,由潜水员根据测量确定的边线进行水下安放,然后根据导向装置上的孔位逐个进行穿凿钻孔深度将按爆挖深度+超钻深度进行控制排间距将根据爆破设计的孔网参数进行控制采用手持风钻进行钻孔时,将采用从短钻杆逐步向长钻杆过渡替打的方法进行,对局部深度较大处,将采取分层钻爆的方式来确保爆挖深度,每钻完一孔后应用测深杆对孔深情况进行复测校核,并做好记录,每班完成的记录交爆破工程师进行汇总并计算每孔装药量由于岩石层现有较厚的强风化层,钻孔时必须注意对表层强风化石孔段的扩扎(表层经裸爆处理后仍然较厚时),防止拔钻时产生回堵、护孔
4.6由于爆层薄,钻孔面积大,单区钻孔周期相对较长,为了确保日后的爆破效果,必须对先期完成的炮孔进行有效保护,确保布药时的炮孔有效深度护孔采用楔形木塞进行孔口封堵,为了方便日后布药时辩认及方便布药时分段控制对号装药,孔口塞采用导绳进行成排串联护孔木塞安装时采用锤击,以防止漂浮丧失护孔功效,其锤击力度宜控制在不漂浮、易于在布药时拔除为好、布药
4.
7、炸药加工
4.
7.1由于本次爆破所处的地理环境限制,不能采用大孔径和大药量进行爆破作业,因此我们准备采取是小孔径爆破施工,所钻凿的爆破孔径也较小,单孔布药量较少,且都是小直径药卷,为了确保孔内炸药正常传爆,药卷必须进行预先加工加工炸药采用防水导爆索贯穿整孔药卷中,并采用反向起爆的方法在孔底部位的药卷中布置非电雷管起爆系统,确保孔底炸药能正常发挥作用为了保证爆破效果,确保有足够的爆能来推动破碎后的岩石,本次爆破采用含量62%的中胶质炸药卷(或型防水乳化炸药卷)进行加工,非电起爆系统采用32RJ-2MS1-15防水型非电毫秒雷管,导爆管脚线长度按加工,传爆用导爆索(采用
①普LYG-312M
5.2通防水型导爆索),免去起爆药包(当采用中孔时,炸药采用
①改装药卷装填),5042加工好的成品药包按段别堆放、布药
4.
7.2单区钻孔结束后,由爆破工程师根据钻孔记录的孔深情况确定布药量和装药结构、分段控制的药量等,编排出布药指令表然后由爆破工根据爆破工程师指令表的要求进行发送药包布药时采用木质交通艇进行运送药卷到潜水作业船,由水面作业人员根据药卷标签及孔位进行传递,由潜水员进行对号装填潜水员在水下布药前,应再次核测炮孔深度,如发现深度不足(或回淤)而影响装药时,必须采用高压水枪进行清孔,以确保布药埋深足够单孔装药结束后,由潜水员在水下采用中粗砂进行孔口封堵,以防起爆时爆能泄漏,影响爆破效果对浅孔处,采用袋装砂包进行覆压,但应注意保证孔内外引出导爆管能在水面有足够的联结位置、警戒463布药开始,施工现场即严禁非关连人员进出,以确保安全布药期间,施工区域50M范围实行严格警戒,网络连接期间,警戒范围将以爆破中心为圆周进行扩大警戒范150M围,陆上非工作人员全部撤退至安全区处,爆区附近水面警止各种船舶通行进入爆破预警期,应提前通知泊位码头作业区工作人员和附近油码头作业人员,告0#知爆破时间及注意事项,所有人员一并撤至安全区,防止爆破产生的冲击波或个别飞石伤人(高潮位爆破除外)、网络连接
4.8布药结束后,立即布置人员、船舶撤离,由爆破工对水上起爆网络进行连接、固定本期水下爆破网络采用双回路结构,以确保所有炮孔一次点火成功并完全起爆,因此在网络连接时,其中主引爆线路的首尾端都由导爆索引接至近岸处或施工船,然后并接起爆电雷管和主控电源线,直至接引至起爆安全区为止起爆网络连接结束后,工作船和人员即撤出作业区,并参与警戒,由爆破工检测起爆电路的通断情况和阻值情况,等待警报信号在正式起爆前,主控线应进行短路,以防止杂散电流影响产生误爆事故、爆破及信号
4.9起爆网络连接结束后,即进入爆破预备状态,此时由爆破指挥发出两长一短的哨音信号,各警戒位置检查各警戒点的监控情况,然后回应一短两长哨音,分钟后由指挥人员10发出两长声哨音,以再次确保安全警戒良好,各警戒点应根据检查情况回应两短哨音;在确认警戒区内无闲杂人员后分钟内,爆破工进行起爆器并网,并由指挥人员发出一短哨3音后,爆破工即行按起爆器进行点火电起爆点火后分钟以内,爆区内严禁人员、船舶进入,待爆破工程师确认无哑炮或5不发生再次爆炸时,由指挥人员发出一声长哨音,解除周围警戒此时工程船舶可以进入施工现场进行水下爆区检查或进行下一爆区的钻孔或其他工作,挖渣船可进场对爆区进行水下开挖、施工注意事项
5.工期控制
5.1由于本工程施工季节是夏秋季,风向变化造成的海浪对施工影响比较明显,因此必须在施工过程中,根据施工效率和进展情况逐步调整施工步骤和计划,使主体施工进度满足工期需要本次工程有两个炸区,为了确保工期,应根据工程量的大小区别进行,因此总工期控制显得更为突出、施工方法及质量控制52为了确保工程进度,本工程中的施工重点主要是钻孔,由于爆层薄、面积大、钻孔个数多,钻孔方法和钻孔机具的选择是个关键,因此,施工设备船舶进场后,应首先进行前期的测量探摸和试钻孔,以便了解水下基岩的强度和初选设备的钻进速度,当发现不适宜时,应立即进行其它设备的调遣,以确保钻孔速度施工过程,钻孔深度及成孔保护是爆破成功与否的前提,因此,在施工中必须注意对各孔的孔深进行测量和校核,即钻孔前根据水位测出岩面高度,然后推算出孔底深度,钻孔结束后用测杆对孔深进行复核测量,如发现有回淤或深度不足,可继续用钻机进行回钻和清孔,以确保孔深符合设计要求为确保准炸率,减少水下哑炮的产生,所有火工品进场后均进行浸水试验,合格后再组织布药和起爆、安全施工
5.3本次工程属海上水下爆破施工,海岸附近有较多的民居房屋和当地居民,爆破器材的加工和看管及爆破安全问题比较突出,因此,施工期间必须加强现场管理和爆破期间的安全警戒,杜绝人为的安全事故发生和火工品流失为防止水下爆破时产生的震动和冲击波对码头区设施造成震动破坏,爆破前应发布安民告示和通知,正式爆破前应通告爆破注意事项、信号形式及其它安全注意事项为防止飞石产生危害,爆破时间选择在高潮位期间进行,以确保有足够的水层覆盖和消能,减少飞石对周围的环境的破坏和伤害、爆破设计6根据设计图纸要求及水下地形岩面特性和岩石性质,本次爆破采用手持风钻进行成孔,按成孔直径和最小爆深(抵抗线)的关系,孔间距、排距、单耗可按下列公D=48〜50mm式或方法进行计算(根据现场查看,岩石普氏强度在)F=8~
12、单耗确定
6.1根据现场踏勘,码头区礁石主要以中强风化花岗岩为主,强度系数在仁之间,取8〜12均值按加强型松动爆破时的爆破作用系数进行水下爆破药量控制,考虑到水f=10,n=
0.95下岩石裂隙较为发育,为确保有效发挥水下爆破能量,减少爆破能量的无效消耗,本次爆破施工的药量按公式计算得q=n
0.8+
0.19fq=
2.565kg/m3施工时进行药量控制
2.6kg/m
3、超钻控制
6.2当爆层厚时,为确保足够的爆破能量,钻孔超深控制必须满足单孔布药的要求,
0.5M根据药卷的规格及孔径,经加工成型的药卷按计算,则每米药卷重量为则035MM
1.15kg,钻孔深度必须超过米时才能满足要求,因此,超钻深度必须为当爆层厚度160cm
1.0M厚时,钻孔时的超钻深度可按常规进行控制,施钻时布孔间距、排距可以根据
0.5—
0.8M爆层厚度情况进行具体调整由于此次水下礁岩爆破基岩面呈不规则状,平整度起伏较大,因此钻孔时应根据具体孔位和岩面高程及爆岩深度进行超钻控制、孔网参数、
6.3a b当爆层时,按每米药量推算,当钻孔深度为时,则装药长度为
0.5M
1.5kg
1.1M
0.7M,则单孔仅能装要满足单耗时,则孔网面积仅为即孔距为
1.0kg,
2.6kg/M
30.385M2,a=
0.65M时,排距以形成宽孔距、窄排距的布孔形式b=
0.60M,当爆层达到时,钻孔深度装药深度则单孔药量达至则单孔爆破面1M1=L5M,L2M,
1.3kg,积S=
1.8/
2.6=
0.69M2,此时孔距可调整为
0.9M,排距b可放大至
0.75M以此类推,施工时将根据岩面走向情况进行调整,如因岩面高低起伏过大时,可以在不改变孔间距的情况下调整超钻深度、爆破形式
6.4本次水下礁岩爆破共分两个区个作业平台高程段,又靠近附近码头等重要构筑物4因此,为了减少水下爆破所产生的震动力度,宜采用毫秒微差松动爆破的控制爆破形式进行施工,严格控制单段起爆药量,将爆破震动控制在最小范围、震动破坏的安全验算
6.5当采用毫秒微差控制爆破进行水下钻孔爆破时,按最大一段的单响药量进行复核,采用公式进行计算得V=KQ3/Ra V=
2.28cm/S其中K=85Q=90kg R=50M a=
1.5查爆破安全规程,重力式码头的抗震动值计算值<V=4〜6cm/S,V=
2.28cm/s4cm/S,可确认安全>爆破器材用量
6.5序器材名称规格单位数量备注号炸药防水1RJ-2Kg7800电雷管金属防水发起爆28#50非电毫秒雷管段防水发引爆31-151200普通导爆索塑料防水孔内传爆4M5000止水胶支雷管防水5502100透明胶带打包带并药包加工6200塑料导线双绞起爆72*39M150防水胶带高压并导线接头830辅助材料绳索、木塞若干炮孔定位、护孔
9、施工进度计划安排7根据挖泥船挖泥过程,挖泥船定位(船上定位)后用挖泥抓斗探测和水坨水深GPS测量基槽礁盘情况,所探测炸岩方量左右,其中,泊位礁石(按基槽3000m31#2600m3底标高不含超挖),泊位爆破数量基槽底标高不含超挖量)护岸-
8.0m,2#400m3,-
9.0m,边坡卸载削坡与基槽爆破同步进行,基槽爆破结束,进行水下检查无发现漏炸,炸礁船退场,清礁船进场清礁爆破、清礁进度计划施工时间持续时序号工作内容间0510152025303540455055606570礁盘测量钻探18护岸卸载及削坡22礁盘爆破36清礁船清礁
435、施工现场管理8>管理网络
8.1为了确保本次分项工程安全顺利地完成,公司组织了一支多次参与水下爆破施工的人员队伍进场参与本工程的具体实施,由于本工程属海面施工作业,安全施工显得十分重要为此,工地项目部将对施工现场加强管理,落实各项管理制度和生产、安全责任制,加强施工前期的生产、安全知识的教育培训,各工序开工之前,认真做好技术、安全交底工作,明确各工序、作业步骤的安全、技术注意事项和要求,保质保量完成本期的水下炸礁任务为了明确责任,现场组建以分项工程项目负责人为第一责任人的安全、质量管理网络,形成纵向到班组的管理体系、应急措施
8.2本分项工程施工期间,为了防止突发事件的发生,项目部将联系石狮急救中心,以便在发生意外伤害事故时,受伤人员能得到及时救治除了委托急救中心外,本部将在现场附近配备应急车辆和其他交通及通信工具,现场配置紧急处理急救包和药品,在进行送院之前,预先进行应急处理及包扎伤口,然后再将伤员送医院,以防失血过多或路途颠簸加剧伤情为了确保施工中的安全(包括施工人员及因施工涉及的居民安全),施工期间将配合甲方做好附近作业区的安全知识宣传教育等工作,配合当地公安机关和码头管理处做好安全警戒和防范,确保施工期间和爆破时不发生一起意外事故严格执行甲方安全,技术交底的细节内容和要求,工作中做到防范于未然,让大家紧绷安全弦,平时作业期间做到相互关照和提醒,减少人为事故的发生机率施工期间,作业面配备救生圈和救生衣,以防止发生溺水事故、施工设备投入
8.3根据目前施工区的构筑物分布情况和周围环境,以及爆破震动控制要求,本工程宜采用人工进行水下手持风钻进行钻孔爆破,并根据施工中的实际爆破震动情况调整用药量为此,我公司预备投入的施工主要机械设备和工程船舶见下表序号设备名称规格单位数量备注潜水作业船艘布置空压机、高压水泵等1300t1。