标石方控制爆破施工组织设计.docx

目 录

1、工程概况 1
2、爆破施工方案设计 1
2.1工程特点 1
2.2爆破设计原则 3
2.3爆破设计 3
3、施工工艺 5
3.1不同情况下的开挖施工方法 5
3.2施工准备 7
3.3钻孔 7
3.4装药与堵塞 8
3.5起爆网络 9
4、安全与防护 10
4.1爆破安全措施 10
4.2通讯联络 12
4.3爆破防护 13
5、石方爆破施工机具配备和材料计划 16
5.1主要机具配备 16
5.2 材料计划 16
6、管段内控爆段落 17

襄渝II线XYNS-04标石方控制爆破
施工组织设计
WDYT2010
1、工程概况
襄渝II线XYNS-04标路基控制爆破工程，位于四川省万源市境内。其起迄桩号为YDK436+127～ZDK519+169，共13个工点,正线长度3.274km。最大挖深36.0m，共需开挖石方15.9万方。该段周围环境极其复杂，山体植被茂密，山势陡峻。路堑紧邻既有铁路，距接触网电杆最近仅1.5m。最小线间距4.5m米。因此为确保既有线运营安全，施工安全防护十分重要。代表性工点施工总平面图见图（1）
2、爆破施工方案设计
2.1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）襄渝线运输繁忙，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，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。

2.2爆破设计原则
根据本工点的地形地质条件，襄渝线安全要求，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。
2.3爆破设计
2.3.1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，根据本标段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1m～2m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，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

若采用隔墙定向爆破技术，设想消防护排架。
2.3.2爆破参数的选择
（1） 爆破参数选择，见表1
表1 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
38～42
2～3
2.5～3.5
1.2～1.5
1.2
1～
1.2
0.35～0.4
拉槽
爆破
一般浅孔控制爆破区
38～42
1.5～2
2.0～2.5
0.5～1
1～1.2
0.8～1
0.3～0.35
薄层
剥离
严格控制爆破区
28～42
1～1.5
1.5～2.0
0.6～0.8
0.8
～
1
0.6～0.8
0.2～0.25
隔墙控制爆破
预裂爆破
50
4～5
4.5～5.5

0.6

0.2～0.25
边坡
爆破

（2） 参数选择说明
① 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4.0～5.0m。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2.0～3.0m。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（1/4～1/2）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1～2倍变化．
见图2

图2台阶划分示意图
② 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1.2～1.5m， 但以1.2m为佳。一般浅孔爆破即薄层剥离区一般取1.0～1.2m，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（0.4～0.5m）为佳。
③孔排距预裂爆破孔距一般取α裂=0.4～0.7m，但以0.6m为佳。但应根据试验进行调整。浅孔爆破1.0～1.2m，一般浅孔控制爆破取α=0.8～1.0，b=0.6～0.8；严格控制爆破区取α=0.6～0.8，b=0.4～0.6m。
④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Ｋˊ=0.3～0.35kg/m3 ，在严格控制的隔墙爆破中取ｋˊ=0.2～0.25 kg/m3。
2.3.3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：Ｑ=ＫˊａＷＨ；采用微差爆破时计算公式为：Q=Kˊa WH;多排孔同时爆破时，取Ｑ=Ｋ1KˊａｂＨ，K1采用一般取Ｋ1=1.1～1.2
3、施工工艺
3.1不同情况下的开挖施工方法

3.1.1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（方法1）
预裂爆破→小台阶拉槽爆破→薄层剥离爆破→隔墙定向爆破（方法2）
（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4.0～5.0m。
（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2～3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0.6～0.8m，一般布置在拉槽和隔墙之间，沿线路纵向布置1～3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1.0～1.5m，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2.0～3.0m，高度不小于4.0m，原则上越高越好倾倒。
3.1.2开挖顺序安排见图3：

图3开挖顺序示意图
① 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；
② II1-1、II1-2--- ---II1-n——为薄层剥离爆破，临空面方向指向拉槽沟；
③ III1-1、III1-2--- ---III1-n——为隔墙爆破，只准向拉槽及两端坍落，无飞石。
3.2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。
3.3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”。见图4：

图4 布孔示意图
3.3.2钻孔
（1） 钻孔的基本要求
① 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。
② 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=38～42㎜，预裂孔钻孔直径D≥50㎜。
3.4装药与堵塞
3.4.1装药
（1） 装药结构
装药结构分为集中装药结构、间接装药结构、不偶合间隔装药结构，预裂孔采用不偶合间隔装药结构见图5：

图5装药结构示意图
（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，严禁多装药和少装药。
3.4.2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L≥30D。
（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。
3.5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（10＃～15＃），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，见图6。
图6起爆网路见图：
4、安全与防护
4.1爆破安全措施
4.1.1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。
4.1.2爆破安全措施
（1） 建立健全爆破安全领导小组
襄渝II线XYNS-04标石方爆破环境复杂，工点分散,石方量大，工期紧，为保证石方控制爆破顺利实施，确保爆破安全，保证既有线正常运行，决定成立爆破领导小组 ，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：
①：领导小组:负责爆破指挥和管理工作，协调处理施工中现场矛盾决定重大技术的实施。
组长：指挥长 副组长: 付指挥长
组员：各队长
② 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。
组长：总工 组员：工程、安质负责人
③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。
组长：周必武 组员：胡晓辉
④后勤供应组：负责爆破器材、防护材料保管供应及生活保证。
组长：胡兆沛 组员：王林智
（2） 火工器材管理
① 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。
② 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。
③ 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库，严禁私自存放，严禁带入驻地和办公室内。
④ 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
① 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。
② 本设计经监理审查，公安部门批准后执行。
③ 严禁闲杂人员进入爆破区，严禁在爆破区内抽烟和明火。
④ 严禁在雷雨、大风天及黄昏、夜间进行爆破作业。
⑤ 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。
⑥ 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。
⑦ 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。
⑧ 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。
4.2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。襄渝铁路每天运行50对列车,行车间隔仅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。
4.3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，为保证既有线行车安全，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。
4.3.1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。
4.3.2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、竹架板与铁丝网连接形成，使其牢固的靠在既有线的既有边坡上。见钢管竹架板防护示意图：

（1） 防护排架搭设
沿既有线顺坡每隔0.5-1m垂直架立φ40、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φ22mm，长2-2.5m的砂浆锚杆固定于岩壁上，每个钢管网络节点布置一根锚杆，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2-3m，并用φ16㎜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0.5-1m，露出长度不小于1m，立杆在锚杆上。
竹架板与钢管间及竹架板之间用铁丝牢固绑扎,以防坡面不稳定小块石头从钢管架间滚出。
，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，砂采用3㎜以下的细砂，胶骨比1：1，水灰比控制在0.35-0.42范围内。 注浆在距孔口20-30㎝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。
4.3.3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。
5、石方爆破施工机具配备和材料计划
5.1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
4

2
空压机
3 m3
台
4

3
空压机
3.5m3
台
20

4
风枪
18
支
8

5
风枪
28
支
8

6
风枪
20
支
40

7
潜孔钻

台
4

8
推土机
D80
台
4

9
挖掘机
CAT320
台
4

8
自卸汽车
红岩CQ1260
台
10

9
发电机
GF15
台
4
15KW
5.2 材料计划
根据设计工程量,拟用材料需用量计划见下表:
序号
名称
单位
数量
备注
1
炸药
吨
80
2#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
18000
其它段别雷管根据实际用量确定

5段非电毫秒雷管
发
18000

7段非电毫秒雷管
发
12000

9段非电毫秒雷管
发
12000

15段非电毫秒雷管
发
30000

2
火雷管
发
4000

3
导火索
米
1000

4
导爆管
米
18000

5
导爆索
米
10000

6
连通套管
个
18000

6、管段内控爆段落:
全线路基控爆工点统计表
序号
队别
里程
长度（m）
备注
1
一队
YDK440+160~+285
125
羊子岭隧道进口处
2
二队
YDK444+441~YDK461+932
983
水井坡隧道出口处
3

YDK462+073~ +457
384
万源车站控爆段
4
三队
YDK464+200~ +350
150
烟蹬坡隧道进口处
5
四队
YDK467+420~+605
185
新红卫隧道进口处
6
六队
ZDK493+900~ DK494+120
220
清水溪隧道进口处
7

ZDK496+356~ +447
91
新梨石坪隧道出口处
8

ZDK496+610~ +750
140
新高升坪隧道进口处
9

ZDK501+525~ +750
225
新黄马岭隧道出口处
10
七队
ZDK502+820~ZDK503+100
280
花楼坝车站
11

ZDK 503+300~+340
40
新赵家坝隧道进口
12

ZDK517+260~ +550
260
沙坝左线大桥重庆端台后路堑
13

ZDK518+978~ZDK519+169
191
沙坝3#隧道出口处
合 计
3274