复杂环境下爆破工程安全风险精细化管理.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：孙军（1985），男，工程师，研究方向为项目安全管理。-142-复杂环境下爆破工程安全风险精细化管理 孙 军 刘登科 张 静 四川省交通建设集团有限责任公司，四川 成都 610000 摘要：摘要：复杂环境下的爆破施工作业，风险管理至关重要，通过城镇复杂环境楼基础爆破安全管理实践，总结精细化爆破管理的主要特点，对精细化爆破管理的发展进行适度探讨。爆破行业属于高风险作业，无论民用爆炸物品的储存、配送、发放、装药、回退，还是爆破作业产生的飞石、震动、冲击波等，都对工程周边和社会稳定有很大影响。由此可见，爆破现场安全是一个爆破企业的生命红线，是一个公司是不是能持续发展的必要条件。本文尝试通过一个较复杂环境下的爆破工程风险管理，讨论爆破工程项目风险的精细化管理。关键词：关键词：复杂环境爆破；风险控制；精细管理 中图分类号：中图分类号：TU714 1 精细化的爆破安全管理 1.1 基本内涵 精细爆破管理，是结合大型水利水电、城镇拆除等精密度要求较高的项目管理中不断延伸优化归纳出的管理方法。具体就是采用定量化的爆破设计和精细化的现场施工，实现对工厂爆破中能量释放、介质破碎和抛掷等方面的精确控制，在实现爆破效果的同时，兼顾爆破有害影响的控制，最终达到安全、绿色的爆破效果1。精细爆破管理是在传统控制爆破的基础上延伸发展出来，但有着明显的优势和效益。在爆破效果方面，精细爆破管理能达到预期的破碎、松动、抛掷、塌落等的预期目标，同时也能控制爆破产生有害效应、介质破碎程度、爆堆形态，实现爆破效果和危害的平衡控制。精细爆破管理至少包括：定量化设计、高可靠性民爆器材选用、标准化的施工技术、规范化的现场施工管理、爆破效果的定量分析评价等。1.2 管理特点 1.2.1 技术和管理水平的高度可信赖 综合技术与风险管理的特点，精细化的爆破安全管理充分验证了安全与技术的相互依赖。一是技术的可靠是安全的保障，通过定量化的模型设计和结合现场条件的数值模拟，可以有效降低人为凭经验和简单的计算得出的设计误差，实现设计方案的高度匹配。二是精细的施工管理组织是完成安全管控目标的决定步骤，科学全面、细节完备的技术规程和制度要求是关键，通过选配使用先进的设备、高素质、责任心强的施工管理及技术作业人员，是确保技术及管理落实到位。三是信息反馈的高效，通过精确的时间管理和实时的信息反馈，实现对现场安全的高效调度。1.2.2 全流程安全责任的高度细分 精细爆破的安全管理不是仅局限于施工管理过程中，更要将爆破全流程过程中的管理责任进行充分细分，以实现从岗位扩展到义务和过失的承担。内部管理中，从企业投资者、经营管理主要负责人、分管业务负责人，从企业安全技术管理部门到项目现场安全技术管理机构，从项目负责人、各流程负责人到一线爆破工、安全员、保管员等作业人员，结合在整个流程中的管理要求和特点，明确不同的安全责任。外部管理中，从项目所涉及到的建设单位、总包单位、监理单位等一直延伸到镇街政府部门、行业安全部门和社区村居等。内外部各级安全责任高度细分是安全责任体系化和系统化的现实需求。1.2.3 严格和精细的施工过程管理 在可靠标准的方案设计基础上，通过高度细化的安全责任完成整体精细化安全管理的架构，将方案规程落实到施工过程管理中是取得精细化安全管理成果的决定因素。因此在施工过程中，要将责任明确到位，细化分解每一项目标、决策、任务、计划;同时，完善细化精细爆破组织实施的控制协调、检查考核等，做到执行到位。2 爆破工程风险精细化管理实践 中国科技期刊数据库 工业 A-143-2.1 工程概况 某住宅小区建设项目位于某市快速路南侧、长江六路西侧。该项目建设面积 20907m2，在建设过程中发现建设区域石质较硬，使用机械设备开挖不能满足施工要求，需采用爆破方式对建设场地进行平整。项目爆区西侧 130 米处为烂尾楼，西南侧约 220米处某市人才公寓；南侧 130 米处为在用厂房，300米左右是一科技创新研究院，内有较多精密设备；东侧紧邻科技路，东 150 米为在建小区，北侧 140 米为光明大道。光明大道作为市区老城区与新城区的连接通道，是市内最主要的交通要道，车流人流量很大。图 1 工程周边情况 2.2 工程风险识别 本项目为城区复杂环境土石方爆破工程，由于爆破项目施工场地较小，周边环境较复杂，适逢夏季高温季节，工程工期紧、现场爆破作业难度较大，爆破单位将承担爆破可能出现的所有风险。通过与往期相似工程和现场的对比调查发现，此次爆破工程的风险主要来自两大类，第一类是自身可控风险，主要包括：（1）工程设计风险。比如现场勘查是否全面仔细、爆破设计是否符合现场实际、设计是否考虑周边环境和地质条件设计。（2）爆破施工风险。施工技术方案评审及现场交底，钻孔质量控制措施情况、是否监督并验收炮孔，安全防护及管控措施是否得当到位，施工组织安排是否符合现场实际，起爆顺序是否合理等（3）爆破危害因素风险。主要包括民爆器材现场保管及流向管控，空气冲击波的防护，地震波的控制与监测，爆破飞石的预防及防护，拒爆早爆等的预防等。第二是是自然环境及社会风险，主要体现在施工期间的高温、暴雨、突发雷电天气等气候因素，城市市政管理，社会居民舆论及诉求等方面 2.3 工程风险精细化控制措施 2.3.1 施工前风险控制（1）组织工程施工管理和技术人员研究讨论“楼基础爆破工程技术与施工组织设计”，并对其中存在的设计不合理，存在遗漏、缺陷和错误，周边环境及具体施工时间不祥，周边建筑物结构无法查清等风险展开细致研究和改进。（2）结合现场实际和土石方施工队伍的施工计划，编制完善 安全施工方案和实施细则，严格遵照爆破相关的法律、法规和工作规则开展爆破施工。（3）清理核查施工现场其它工作人员，并进行爆破安全培训。（4）考虑到爆破工程施工过程存在的风险，在开展爆破施工作业中，周边村庄居民可能对爆破施工产生心理恐惧，阻拦爆破作业进行，针对这种现象，管理人员协同业主和公安部门及时进行提前沟通并发布施工公告。2.3.2 施工中风险控制 严格按合同及施工组织设计要求控制爆破施工，在爆破施工作业实施阶段，安全管理人员不定时对钻孔、验孔、装药、联线、检测等各道工序进行抽样检查，确保工程施工安全。（1）前期作业安全风险控制 由于工程为城镇楼基爆破工程，存在边坡作业等，在作业过程中可能出现爆破人员不采取安全防护措施就开展边坡作业，对于这种情况要加强现场监管，并在发现后通过现场教育和安全处罚两种方式来综合控制。（2）爆破现场安全风险控制 1）结合工程实际，实施精细化钻孔装药及网络连接。爆破作业过程是该工程风险控制的主要内容，针对爆破施工现场，爆区深浅不一、爆点分散，主要采用多排孔交错排列（梅花）布署和单排孔平行排列布置。有裂隙、层缝、泥夹时，根据所爆物体的特点，合理布置炮孔。采用底部装药设计形式结构。先检查炮孔，看是中国科技期刊数据库 工业 A-144-否达到装药要求，如深度不够、堵孔、有杂物、有水，需处理完后，再进行装药。先装一定的垫药，然后下起爆药柱（反向装药），再逐渐倒入药粉或药卷，达到装药和堵塞深度要求。并防止淤泥、石块掉入。起爆网路设计以操作简便为原则，减少施工作业失误的机会。采用电子雷管实行逐孔起爆，孔间起爆控制在延时 17ms 范围，排间延时设置在 42ms，延时间隔大小可根据爆破区岩石情况适当调整。2）强化爆破飞石的预防性控制 优化爆破设计，优化控制单孔装药量，完成炸药能量的最大化利用，实现破碎介质，减少飞石。优先考虑松动爆破方式来计算装药量，使爆破岩石破碎并实现少量位移，不至于抛撒爆破岩。充分利用爆区现有的临空面，采用孔间微差爆破施工技术，使爆破顺序从原有临空面开始逐步向内延时起爆，尽可能减小爆破过程中出现夹制作用，从而减少爆破中飞石危害。严格按照指导书要求的填塞长度操作，使用爆破现场专用的细碎石、粗砂、黄泥等细粒材料并在堵塞中严禁混入大块石块，保障填塞质量。针对个别爆破中的爆破飞石，总体防护方案从三处开展防护：第一选取良好的如钻孔岩粉的填塞材料，并保证填塞高度；第二布孔时严格控制炮孔各部位最小抵抗线，控制单孔装药量，强化警戒力量组织，爆破警戒距离至少 200 米；三是根据工程实际情况，以起爆点为重点，采取多重保护，以达到安全。明确责任，装药时，由技术人员统一技术标准，工地安全员和爆破技术人员作为安全监督，严格控制装药人员按照技术设计进行装药回填，禁止私自任意改变装药量。适当变更孔间距、排距。在离民房较近处，可以根据前面爆破所述情况适当减小孔间距、排距，增大炮孔密度从而减小炮孔单孔装药量，增加堵塞长度，加强填塞质量。爆破作业各个工序施工前进行交底，如果没有技术交底，禁止各项爆破作业工序施工。3）爆破振动的控制 通过采用数码电子雷管并每孔设置独立延时的方式逐孔起爆，通过合理的延期时间设置减少或消除爆破震动的叠加效应。减少爆破过程中的夹制作用，有效的降低爆破时产生的震动。采用调整孔排距，加密炮孔布置方式，降低单个孔的装药量，以控制分段起爆药量。爆破时使用便携爆破振动测试仪对爆破产生的振动进行实时监测，且自动触发。爆破震动监测的主要目的是：为了确定爆破时衰减系数 K、值，要准确有效的采集到的现场振动数据，并结合数据调整原有的爆破参数设计，以此确定出合适的单次爆破总药量。（3）细化爆破警戒方案 由爆破现场负责人任指挥长，爆破安全员协调指挥。确保现场安全。1）安全警戒范围划定（图示红旗表示重点警戒位置）图 2 警戒图示 根据方案采用合理的毫秒延时爆破，准确控制装药量，优化爆破效果，确保人员及构筑物的安全；制定爆破作业安全管理制度，统一爆破作业时间，爆破时间安排在白天中午。在 200m 爆破安全警戒距离外设立明显的警戒标志，设立警戒岗哨，负责警戒的人员应随身携带警戒旗、口哨、扩音器并携带通讯工具，佩戴袖标。起爆作业开始前，要明确确定爆破安全距离范围并在边界设置明显标志，且有专人警戒；起爆前警戒人员必须按照规定发出声音和显眼的行为信号，使危险范围内的人员听得见或看得清。第一次信号预告信号。在起爆前发出，所有与爆破无关人员要立即撤出到爆破安全距离以外或到中国科技期刊数据库 工业 A-145-指定的安全区域，并在爆破安全距离外派出人员进行警戒。最后检查工作由起爆人员进行。第二次信号起爆信号。当负责起爆的人员完成最后接线工作后，指挥人员需要到各警戒点汇报安全情况之后，确认现场的人员、设备均已全部撤离，方可发布起爆信号，负责起爆的人员才可以进行起爆的系列操作。第三次信号警戒解除信号。在爆破人员进入爆破现场进行检查并且确认现场安全后发出第三次信号。在没有发出解除警报信号之前，岗哨的警戒人员应继续警戒，除指挥人员（或爆破现场技术负责人）批准的人员前往检查，其余人不可进入距爆破区 200m内的范围。检查人员在等待超过爆破安全时间后才可进入炮区内进行炮后检查、在确认爆破区现场安全后才可发出第三次信号即警戒解除信号。否则，岗哨警戒人员不得取消警戒，不得允许无关的人员和车辆进入爆破警戒区域。2）警戒要求 爆破警戒区要在显眼的地方设置爆破警戒信号标志，固定时间开展爆破作业，并用标志牌的形式通知附近人员和过往车辆。对爆破的警戒范围、警戒标志标识、警戒信号的形式和意思及爆破的时间在公告中予以说明，警戒人员要按照公司规定佩戴统一的警戒人员标志。爆破警戒由爆破现场指挥人员（或爆破现场技术负责人）进行统一的部署协调。3）起爆 在第二次信号发出的 3 分钟内，爆破现场的指挥人员要再次与各方向的警戒人员确认其负责区内的无关人员、设备全部撤离，在确认好警戒区安全后，再通知起爆人员开始倒计时起爆。4）具体要求 在进行警戒作业时，人员坚守岗位，时时通过对讲机及时向爆破指挥部汇报警戒点位置情况。警戒人员在进行警戒作业时，佩戴明显标志，手持喊话器，及时向周边环境传达起爆信息。严格执行警戒信号，在爆破指挥部未下达解除信号前，人员坚守岗位与职责，不得离岗。拉设安全警戒线并树立警示标志，制止无关车辆及人员进入爆破安全警戒范围。2.3.3 施工后风险控制（1）盲炮处理措施 1）禁止盲目拉出起爆药包；2）发现或疑似盲炮，应在其附近设立明显标志禁止进行其他作业并立即报告爆破工作领导人，派专业技术人员处理；3）在盲炮处理完毕后，应仔细检查周围的炮孔、爆堆，收集起来余下的爆破器材；4）每次进行处理盲炮必须由处理盲炮爆破技术人员填写记录；5）处理深孔盲炮可采用下列方法：a.如果爆破连线没有被损坏，且炮孔最小抵抗线符合安全规定，可以重新连接爆破网路；如果最小抵抗线因爆破出现变化，应重新核实安全警戒距离，在增大警戒范围后方可再连线起爆；b、在大于 10 倍炮孔直径的范围边缘处另打平行孔装药起爆，其爆破技术参数，要结合现场实际由爆破设计工作主要领导人进行确定。3 精细化爆破管理发展方向 精细化爆破技术是当下工程爆破发展新里程标志，与之匹配的系统性的安全管理在其中也发挥着其基础性作用。其责任主体要从公司逐步拓展开来，责任落实要做到更加体系化、精细化。其中一是要建立起精细的爆破评估标准。精细爆破综合评估将遵循安全性、大安全理念、动态的精细化、系统性等原则4，上述项原则不仅要贯彻到工程施工的全过程，也要贯彻到工程施工涉及的各个领域。二是要加强精心的爆破施工的条件满足。精心的爆破施工不仅要依靠高素质的爆破作业人员，还需要先进且性能优良的设备和先进的施工技术作为支撑和保障。三是要建立多主体的精细化爆破组织实施模式。精细化爆破的组织实施不仅仅局限于施工技术和人员安排方面的精细。还要在此基础上拓展到组织领导、应急救援、维稳等多个方面。要在上述环节出发将安全责任进行充分细分，落实到人。其效果主要取决于细致管理的严格程度。四是要结合当前大数据和人工智能，发展智能化爆破管理。为了进一步形成具有现代化的信息深度自感知、智能优化自决策、精准控制自执行等功能特征的综合性集成爆破管理，要利用信息技术，通过采用 AI、工业互联网、移动终端等新一代高端设备和信息技术，将爆中国科技期刊数据库 工业 A-146-破生产活动连接融合，实现当下爆破工程安全、环保、优质、高效、智能的管理目标。参考文献 1谢先启,编著.精细爆破M.武汉:华中科技大学出版社,2010.2刘健修.我国爆破行业安全管理标准体系构建J.工程爆破,2019,25(5):79-82.3韩传伟,黄建文,等.爆破安全管理的优化升级:从控制性管理到系统性管理J.爆破,2021,38(2):192-196.4刘健修.我国爆破行业安全管理标准体系构建J.工程爆破,2019,25(5):79-82.