神华新疆准东热电厂基础钻爆工程施工组织设计.doc

神华新疆准东热电厂基础钻爆工程 施工组织设计 编制 审核 葛洲坝易普力新疆爆破工程有限公司 准东分公司 二〇一〇年十二月二十九日 一、 工程概况 1、神东热电厂基础开挖工程总体概况 该工程为神华新疆准东2350MW热电项目基础开挖爆破工程，位于吉木萨尔县城以北90km处，属吉木萨尔县管辖。沿216国道北行106km到五彩湾，由五彩湾到到热电厂有45km。厂区位于神华新疆准东煤电煤化工工业园，距离神华准东煤矿首采区约4.5公里。 2、地形地貌 热电厂位于准噶尔盆地东南，卡拉麦里山前洪积倾斜平原戈壁区，地貌形态为低山丘陵区，地形有一定起伏，整体上东北高、西南低，厂址区地面标高538m548m。相对高差在10m左右。 3、地质特征 厂区内上部的第四系覆盖层以粉细砂为主，粉土次之，个别地段见有圆砾。下部为基岩，基岩主要以砂岩、泥岩为主，局部夹砾岩。砂岩主要分布在场地的西部、中部。 二、 工程重点与难点 神东热电厂的基础爆破工程虽开挖面积大，但局部爆破断面小，爆破作业点零星分散，钻爆施工具有“点多、面广、量小”的特点，基本属于浅孔爆破。爆破工程中的重点与难点有以下几个方面 （1）、爆破时要能保证建筑物的基础底面不受爆破作用的扰动，尽量维持底板原岩力学结构不受破坏。 （2）、基础开挖轮廓面处的周边控制爆破较多，技术含量高，施工难度大。 工期紧，爆破面积大，炮孔数量多，一次爆破方量小，爆破作业频次高。 （4）、隆冬季节在北疆地区施工，因天气寒冷，机械设备故障率高，人工劳动效率低，施工组织较为复杂，钻爆施工成本高。 三、 爆破工程量 根据工程设计方华北电力设计院工程有限公司提供的设计图纸以及现场实地勘测结果，将本工程需爆破开挖部分分为空冷塔基坑、水泵房和地下循环水管管道、以及其他建筑基坑三大块。其中空冷塔基坑需爆破方量约3万方，水泵房加地下循环水管管道约4.5万方，其他建筑基坑总方量12.5万方。总方量约为20万方。待爆破开挖方量详细计算情况见“神东热电厂基坑开挖待爆破方量计算表”。 神东热电厂基坑开挖待爆破方量计算表 名称 开挖面积m2 地表高程m 底面高程m 开挖深度m 体积m3 数量个 总体积m3 空冷塔 大环 2314.494 544.85 539.45 5.400 12498.268 1.00 12498.268 空冷塔 中环 2164.465 544.85 544.45 0.400 865.786 1.00 865.786 空冷塔 小环 2285.425 544.85 540.85 4.000 9141.700 1.00 9141.700 中心减地下水箱 2429.878 544.85 544.45 0.400 971.951 1.00 971.951 地下水箱 705.6 544.85 539.35 5.500 3880.800 1.00 3880.800 总计 27358.505 水泵房 958 544.85 525.35 19.500 18681.000 1.00 18681.000 循环管道1 675.12 544.85 540.9 3.950 2666.724 1.00 2666.724 循环管道2 699.732 544.85 539.5 5.350 3743.566 1.00 3743.566 循环管道3 596.53 544.85 539.5 5.350 3191.436 1.00 3191.436 辅机循环管道4 154.542 544.85 541.65 3.200 494.534 2.00 989.069 ⑤ 293.525 544.85 540.65 4.200 1232.805 1.00 1232.805 ⑥ 126.5 544.85 540.65 4.200 531.300 1.00 531.300 ⑦ 376.225 544.85 540.65 4.200 1580.145 1.00 1580.145 循环管道8 1356.948 544.85 536.9 7.950 10787.737 1.00 10787.737 总计 43403.781 基坑101 537 7.000 3759.000 2.00 7518.000 基坑102 7589 5.000 37945.000 1.00 37945.000 基坑103 2938 4.500 13221.000 2.00 26442.000 基坑104 735 3.500 2572.500 1.00 2572.500 基坑105 1984.8 2.500 4962.000 2.00 9924.000 基坑501 2191 2.000 4382.000 1.00 4382.000 基坑106 803.84 4.500 3617.280 1.00 3617.280 基坑107 495 2.500 1237.500 1.00 1237.500 基坑302 354 3.000 1062.000 1.00 1062.000 基坑303 352 2.000 704.000 1.00 704.000 基坑503406 2890 4.800 13872.000 1.00 13872.000 基坑503旁 611.6 2.000 1223.200 1.00 1223.200 基坑602 2249 2.000 4498.000 1.00 4498.000 基坑607 1449 2.000 2898.000 1.00 2898.000 基坑606 748 2.000 1496.000 1.00 1496.000 基坑601 1834 2.500 4585.000 1.00 4585.000 基坑605 1140 2.000 2280.000 1.00 2280.000 总计 小计 126256.480 总方量27358.50543403.781126256.480197018.766m3 四、 爆破技术方案的选择 神东热电厂建筑物基础多位于层状沉积岩上，其间泥岩、沙岩、圆角砾岩交错分布，地质结构复杂，岩性多变，普氏系数f约为4～6级。 依据华北电力设计院提供的建筑物基础开挖的相关图纸与工程的技术要求，结合工程进度要求与易普力公司在准东地区现有的技术力量及设备情况，可供选择的爆破技术方案有以下几种 1、保护层机械开挖法 沿欲开挖的基础中心部分先进行抽槽爆破，将爆松后的岩土挖掘后形成自由面，再进行其周边的扩挖，最后爆破至开挖轮廓面，在接近建筑物基础底面及开挖轮廓线处预留一定厚度的保护层，保护层采用移动式液压破碎机进行机械开挖。此方案对建筑物基础底面破坏性最小，开挖轮廓面形成最为完整、美观，但工期长，工程费用高。 2、保护层小孔径爆除法 沿欲开挖的基础中心部分先进行抽槽爆破，将爆松后的岩土挖掘后形成自由面，再进行其周边的扩挖，最后爆破至接近开挖轮廓面，在接近建筑物基础底面及开挖轮廓线处预留一定的厚度的保护层，保护层采用小孔径（Φ38mmΦ40mm）的手持式风动凿岩机进行处理。此方案对建筑物基础底面破坏性较小，开挖轮廓面形成也相对完整，但存在工期长、工程成本高的缺点，并且目前准东地区没有手持式风动凿岩机，需从外地租借或购买。 3、保护层一次性开挖爆破法 沿欲开挖的基础中心部分先进行抽槽爆破，将爆松后的岩土挖掘后形成自由面，再进行其周边的扩挖，最后爆破开挖轮廓面。将炮孔直接穿凿至设计的基础底面高程，爆破时先在炮孔孔底先放置一定的深度的柔性垫层材料，再进行正常的装药爆破。因为柔性材料具有一定的可压缩性，在孔底不仅缓冲爆轰气体对对基础底面的冲击，并且降低了其峰值压力，增加了压力的作用时间，可有效的削弱爆轰波对孔底下部原岩的破坏。柔性垫层材料可选用锯末粉或空气间隔器，但从易普力公司在其它水电工程爆破中的实际应用看，使用空气间隔器要比使用锯末粉对原岩的破坏作用更小，爆破效果更好。此方案完全能满足工程进度要求，操作简单方便，工程的综合费用低。 从以上三种爆破技术方案上看，第三种方案能满足工程进度要求，工程综合费用低，也符合神华新疆准东热电项目建筑物基础开挖的实际情况，建议采用第三种方案。 2、采用方案三的原则 方案三从爆破理论上讲完全具有可行性，但是每一项爆破技术基于不同作用对象会产生不同的爆破效果，新疆准东地区基本属于泥岩、砂岩等软岩，岩性多变，地质结构复杂，在软岩地质条件下进行过一次性保护层爆破具有一定的风险。原则上应通过小规模的谨慎爆破试验，在获得理想的爆破效果后再进行大规模爆破。若通过爆破试验，效果不能达到设计要求，应放弃该方案并及时申请修改方案，重新制定爆破技术方案报业主及监理批准后实施。 五、 爆破技术方案 1、总体方案 大断面基础先进行中心拉槽爆破，形成自由面后再进行扩挖爆破的方法进行，小断面基础一次爆破成形。炮孔底部采用空气间隔器作为柔性垫层，涉及到开挖轮廓线面的爆破采用小孔径、密集孔、弱装药方式进行爆破。 2、具体实施方案 因为神华新疆准东热电厂的建筑物基础数目繁多，形状各异，开挖深度也不尽相同，在制定爆破技术方案时我们无法一一对其进行描述。下面以1空冷塔的塔环基爆破为例，对神华新疆准东热电厂建筑物基础爆破的技术方案进行详细说明，其它基础爆破与塔基爆破基本相似。 （1）、1空冷塔环基外径为112.3m，内径为98.3m，开挖深度为为5.4m，开挖方量约为12500m3。 （2）、拉槽爆破参数 ① 孔径Φ孔径选取115mm； ② 爆破高度H取2.7m； ③ 最小抵抗线W按孔径的20～25倍，取2.5m； ④ 超深h为保证基岩不受到爆破作用的破坏，不设超深； ⑤ 孔距a孔距一般取2.0m； ⑥ 排距b排距取2.0m； ⑦ 填塞长度l通常取0.8～1.2倍的最小抵抗线作填塞长度，这里取2.0m； ⑧ 炸药单耗q0.45kg/m3。 （3）、开挖轮廓线处的爆破参数 ① 孔径dd90mm； ② 最小抵抗线wW（25-30）d，取1.5m； ③ 间距aa（1.0-1.2）w，取1.8m； ④ 排距bba ； ⑤ 单耗qk0.3㎏/m3 ； ⑥ 孔深 ll2.7m； ⑦ 单孔药量Qkabl（0.43-1.30）㎏； ⑧ 装药结构耦合装药； ⑨ 起爆方式延时分段起爆每3050个炮孔同时起爆。 （4）、起爆方法与起爆网路 根据本工程的特点爆区周边环境情况，该爆破网络设计采用非电爆破网络联接，孔内采用非电导爆管延期雷管，采用“并串并”网络联接。 ①、孔外起爆网路 为保证起爆网络的可靠性，孔外采用独立系统的非电爆破网络，孔外地表管应采用低段别雷管，以保证网络的可靠性，并依据爆区的周边环境，确定最大单响齐爆药量以有效地控制爆破振动。 ②、孔内起爆网路 为保证孔内起爆网路的可靠性，孔内雷管应采用高段别雷管，并做好爆破网络联接工作，做到不漏接，不接错，防止盲炮的产生。 （5）、典型装药结构图 装药结构图 （6）、拉槽爆破起爆次序设计 拉槽爆破由于自面少，岩石夹制作用强，除应加大单位体积炸药用量外，在爆破网络设计上拉槽孔应先行起爆，然后两侧炮孔再对称起爆，以加强岩石的碰撞和挤压，以获得较好的破碎质量，同时减少爆堆宽度，降低地震效应。 （7）、爆破工艺流程 钻爆工艺流程见图钻爆施工流程图 钻爆工艺流程图 工作面清理 布孔设计 钻孔验收 装药堵塞 网路连接 警戒起爆 安全检查 生产任务 （8）、爆破效果反馈及分析 第一次爆破后，经一步步的严格操作（见爆破工艺流程图），并将爆破效果及时反馈给工程技术人员，经现场观察爆破后的基础底面情况和开挖轮廓面的形成情况，若爆破质量达不到设计要求，工程技术人员应根据施工经验，观察岩石的结构、构造，可调整网络参数的孔距和排距以及单孔装药量，对爆破效果的分析，确定最佳的爆破参数。 （9）、安全距离的计算 ①、爆破振动计算 炸药在岩石介质中爆炸，其释放了一部分能量以波动形式沿地面传播，形成了爆破的地震效应，根据爆破安全规程GB6722-2003中对地面建筑物的安全要求，主要是控制被保护建筑物所在地质点峰值振动速度和主振频率，建筑物所在地质点峰值振动速度计算公式如下 V KQ1/3/Rαcm/s 式中R爆破地震安全距离m Q炸药量kg，齐发爆破取总炸药量，微差爆破或毫秒爆破取最大一段药量。 V振动安全允许速度，本工程神东电厂临时生活区处的最大允许振动速度V应不大于10cm/s。 K、α与爆破地形、地质条件有关的系数或衰减指数，本工程取值K150，α1.8。地震波的控制，根据以往的爆破施工经验主要以最大单响药量来控制，震动安全控制按国家标准规定的最大震动速度为10m/s。在实际施工中，最大单响药量应控制在安全范围之内。 ②、个别飞石距离计算 根据深孔爆破飞石距离R计算式 R Kf20n2W 式中n最大段药量爆破作用指数 n0.75 W最小抵抗线 W2.5m Kf系数取1.0～1.2 在进行上述理论计算时，如计算值小于200m，爆破作业警戒时，必须严格按照国家爆破安全规程中的警戒要求，起爆的正面方向不小于200米，侧面方向不小于150米。为确保本矿区在爆破施工过程中，不因飞石造成危害，必须做好如下几点 a、做好每个炮孔的最小抵抗线的测量工作，特别是前排的最小抵抗线，确保其偏差都在允许范围内； b、做好每次爆破的炮孔堵塞工作，特别是孔内有水的情况下，确保堵塞长度和堵塞质量； c、做好每次爆破的网路联结和检查工作，安排处理好炮孔的先后起爆顺序。 ③、爆破空气冲击波 本工程爆破施工过程中所产生的空气冲击波的影响范围极小，可以忽略不计。 六、 工期及进度安排 1、施工进度计划安排的依据 （1）、钻爆施工合同； （2）、业主的任务计划； （3）、我公司拥有的技术力量和机械设备能力； （4）、相关技术规范。 2、施工进度计划安排的原则 （1）、满足施工合同总工期，严格按照合同有关施工程序和进度要求进行编制； （2）、依据相关技术规范和我公司相关类似工程项目施工经验进行编制，编制的进度计划均衡生产； （3）、全面分析关键部位、关键工序的施工方案，据实考虑关键项目的施工强度，力求进度计划合理可靠； （4）、按期并力争提前实现各项控制性进度，优质、高效地完成本工程施工，是本进度计划的根本控制目标； 3、总进度工期 根据合同要求，该工程总工期为30天，施工时间为2010年12月28日至2011年1月27日。 4、控制性工期 （1）、2010年12月25日之前完成厂区地形情况的实地勘测； （2）、2010年12月29日之前完成工程施工方案的编写工作； （3）、2010年12月30日之前完成钻孔设备的调配和调式、火工材料的计划与准备； （4）、钻爆量计划安排 根据总体工期和总待爆破开挖方量,采取空冷塔、水泵房及附属管道以及其他建筑基础底面同时钻爆施工的方案，每日爆破方量为八千立方米左右。 七、 安全技术措施 1、总体施工安全措施 （1）、建立安全管理体系，成立“分公司安全管理委员会”，全面负责项目实施项目安全管理，建立健全安全保证体系，贯彻国家有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规。 （2）、建立健全安全生产责任制，从项目决策层至作业层，层层签定责任书。 （3）、保证安全生产投入，设置安全机构和配备专职安全管理人员，配备劳动防护用品，并依法参加社会工伤保险和意外伤害保险。 （4）、严格执行公司制定“三一”体系文件，严格按安全操作规程和作业指导书和规程规范施工。 （5）、根据现场实际情况组织进行危险源辩识，并制定预防和控制措施。 2、爆破作业安全措施 （1）、认真贯彻执行爆破安全规程，爆破工程中所用的火工材料的领取、运输、保管和使用严格按照公安部门制定的制度执行； （2）、严格遵守爆破安全规程和安全操作细则； （3）、在大雾天、黄昏和夜晚禁止进行露天爆破，遇雷雨天气时应停止爆破作业，并迅速撤离危险区； （4）、同一爆破施工作业面上至少有两名以上有实际爆破操作经验并持有“爆破员作业证”的爆破员进行爆破工作； （5）、爆破作业时严格按照爆破设计的装药量、装药结构和要求执行。雷管在装入孔前要检查雷管分段，联网后要检查联网线路是否正确，严格控制最大一段起爆药量； （6）、爆破区周围设置150ｍ～200ｍ范围的爆破警戒区，交通道口设立警示牌。放炮前用警报器发出预告信号，向危险区边界派出警戒人员，将无关人员立即撤出危险区外；具备起爆条件时用警报器发出起爆信号，准许起爆员起爆，等炮响完经检查确认安全后，方准发出解除警戒信号； （7）、盲炮处理，发现盲炮立即报告并及时派有经验爆破员处理； （8）、严禁在残孔上钻孔，炮孔装药时只能使用木棍或竹杆装药。禁止使用石块和易爆材料堵塞炮孔； （9）、爆破结束后，将剩余的火工材料如数及时交回火工材料库并办好交接手续。