修船码头施工工程抛石基床爆夯施工方案

修船建设项目3#修船码头施工工程抛石基床爆夯施工方案

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葛洲坝集团第六工程有限公司

长兴岛大船施工项目部

二O一二年六月二十八日

抛石基床爆夯施工方案

一、工程概况

修船建设项目3#修船码头位于2#修船码头西侧，与2#修船码头垂直相接，码头呈东西走向分布，总长895.534m，码头采用重力式沉箱结构，基础为抛石基床。基床断面主要分3种形式，基床底标高分别为-12.8m、-14.8m、-16.8m，基床顶标高为-10.8m，基床顶宽为18m，外边坡为1:1，基床抛石厚度为2.0~7.0m。

3#码头东侧离厂房近处205m范围已作机械重夯处理，剩余部分拟采用爆炸夯实法施工，处理长度约为700m。

二、爆夯设计

1、编制依据

本施工组织设计遵照以下设计规范与依据：

(1)《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》（1984.1.6）；

(2)《爆破安全规程》（GB6722）

(3)《爆破法处理水下地基和基础技术规程》(JTJ/T258-98)；

(4)《水运工程爆破技术规范》（JTJ286）；

(5)《水运工程抗震设计规范》（JTJ225-98）

(6)《防波堤设计与施工规范》(JTJ298-98)；

(7)《港口工程质量检验评定标准》(JTJ221-98)；

(8)《港口设计维护技术规程》（JTJ289）；

(9)《中华人民共和国海洋环境保护法》（1983.3.1）。

2、爆破密实机理

悬浮在基床顶面的药包在水中爆炸时释放出巨大能量，药包周围的水直接受到高温、高压爆炸冲击波的作用，强烈的压缩药包周围的水介质，使其压力、密度突然升高，形成强烈的冲击波，即冲击荷载。冲击荷载以压力的形式作用于抛石基床，并伴随地震效应，两种作用均使块石产生错动，相互压缩、填充并减少空隙，从而达到基床密实。冲击荷载和震动作用产生的夯实效果同单个药包的质量药包的分布密度、药包的悬挂高度、爆夯遍数、基础厚度、地基持力层土质及基槽边坡土质等因素有关。

3、爆夯质量要求

(1)爆夯后基床夯实率应满足设计要求；

(2)爆夯后的基床顶面平整度应满足施工要求。

4、爆夯参数的确定

根据《爆炸法处理水下地基和基础技术规程》，结合我单位爆夯经验，本工程基床厚度小于7m，施工采用一次抛填到设计高程并预留沉降量，进行爆夯。

（1）布药网格。为使爆夯作用均匀，爆后基床平整，药包平面布置采用正方性网格布置,网格为4m×3.5m，一层中的第二次布药位置在垂直轴线上与第一次布药位置均等差开。第三次布药布置在平行轴线上与第二次布药位置均等差开。

（2）单药包药重Q。按如下经验公式计算：

Q=q×S×H×η/ n

式中q—爆夯单耗，kg/m3，根据经验取4.0～4.5kg/m3；

S—单药包夯实基床表面积(m2)，本工程为14m2；

H—分层厚度(m)；

η—夯实率，本工程18%；

n—爆夯遍数取1～3；

Q—单药包药量（kg）。

各爆夯区参数详见爆夯参数表。

爆夯参数表

（3）悬挂高度h2。考虑水的隔离和配重物的影响效果，药包悬挂高度不宜过大，取药包半径的1/3≤h2≤（0.35～0.4）Q/3。本工程取吊高80cm。

（4）一次齐发起爆药量。爆夯设计在综合考虑爆破环境要求的条件下，计算一次齐发起爆药量控制在1000kg，为确保周边安全，一次齐发起爆药量控制在600kg左右，各区段应根据一次齐发起爆药量控制起爆排数。

（5）药包配重。为了保证药包位置准确，配重不小于药包的重量，且重量均等，配重材料选用容重较大的砂土为宜，每袋重约25Kg。

三、施工工艺

1、药包制作

按设计要求的药包质量称取乳化炸药，并取一段1.5m的导爆索，按12cm一段折起，用胶布扎紧塞入药包中。然后将炸药连同导爆索一起放入编织袋中，扎紧袋口，留50～60cm导爆索作为起爆网络用。为了保证药包能悬浮，在每个药包中放一定数量的泡沫，在药包下方连接一个用编织袋装上砂子的配重，其配重为药包重量1.5～2倍，连结绳长0.6～0.8m，以保证药包在基床面上0.6～0.8m处。

2、布药工艺

考虑到布药宽度及每天引爆频率高的特点，采用自航200T铁驳船作为布药船，采用线形方式布药。主要布药工艺流程如下：

（1）船上制作药包，加入配重体，按爆夯参数将药包置于船边；

（2）按实测水深在药包上捆扎药包绳索，准备漂浮物备用；

（3）在船上按设计间距用导爆索将一排药包联接好，并将控制绳索放置好备用；

（4）施工船在爆区定位，用全站仪或GPS和测绳定出药包的位置；

（5）到位后人工沿船边放入药包至基床表面时，拉脱药包引绳；一次放置一排，然后移动布药船放置第二段药包。两段药包相距15m以上，以防止第1次起爆将第二次爆夯用的药包炸坏，以此循环作业，直至完成布药施工，施工船撤离爆区至安全位置。

基床爆夯布药如下图所示：

3、布药注意事项

布药时选取高平潮进行；爆夯前后进行基床标高的测量，弄清爆夯沉降规律，对于局部补抛抛石平均厚度大于50cm，按原设计药量减少一半进行补夯，补夯范围的药包按原设计位置布放。

4、炸药的选取

在水下爆破作业时，必需考虑炸药主要性能有:炸药的起爆感度；炸药抗水性能及炸药的威力。根据已有的施工经验,爆夯选用防水乳化炸药能满足本工程的准爆要求。

5、起爆系统与网络

该工程主要采用导爆索传爆网络起爆，在靠近诺尔港机厂码头附近，为减少一次爆炸的影响，采用非电塑料导爆管雷管传爆网络和毫秒微差爆破技术。

为保证深水条件下的爆夯安全准爆，起爆系统与网络设计为：选用高能导爆索或普通导爆索双线起爆药包,电雷管起爆主导爆索,雷管脚线与起爆线相连,起爆线引至起爆器的起爆网络。

基床爆夯布药示意图

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船上爆夯同步投药工艺流程图

四、质量检查及验收

1、在爆夯前后分别对基床标高进行测量，每5m取一个断面，2m取一点，取夯沉量平均值。当沉降率不满足相关规范时，则需重新布药爆夯，直至满足要求为止。

2、当爆夯后发现有较严重的地基基础边坡坍塌时，测深范围必须包括边坡。

3、药包制作及布设允许偏差符合下表规定：

4、每炮准爆率不低于90%，小于60%应补爆一次，60%～90%局部进行补爆。

5、施工时严格做好施工记录，包括单药包平面位置及悬高，施工水位布药起始和结束时间，起爆时间，盲炮处理等资料，施工记录作为交工验收资料。

五、质量保证措施

为了使工程施工质量达到优良，在工程的实施过程中，必须建立和健全质量保证体系，实行全员的质量管理，为确保工程质量达到优良，特制订以下质量保证措施：

1、成立项目经理部、施工处、班长三级质量管理体系实行班长自检、互检、质检级抽查的“三检制度”。

2、所有进场的施工材料需有质量合格证或符合技术规范的要求，不合格的或超过保质期的施工材料严禁进场施工。

3、每道工序或工程项目需实行中间质量验收，验收合格后方可进入后继工序或项目,验收不合格的应下令返工。

4、施工前应对施工图纸使用的控制点的平面坐标、标高进行检测、校核、确认无误后方可使用。如发现控制点下沉或偏移应立即报告监理工程师，及时纠正方可使用。

5、水下爆夯的施工全过程采用全站仪进行跟踪测量，以提高施工定位的准确性，施工水尺的设置应保证牢固，并定期检验。

6、在爆破施工中所用的导爆管、电雷管须是同厂、同批号。残留孔应用碴或粗砂回填，以确保爆破施工质量。

六、安全距离的确定与安全措施

1、安全距离的确定

爆炸处理软基爆炸效应一般有水中冲击波、爆炸震动、爆破飞散物以及爆炸产物的污染等。这几种水下爆炸效应对环境的影响安全范围在《国家爆破安全规程》中作了相应的规定，并给出了计算公式。根据确定爆炸源与人员和其他保护对象之间的安全距离，应按爆炸效应对人员和其他保护对象的影响进行核定并取其最大值的原则，针对本工程中保护对象的要求和特点，主要考虑到爆炸震动、爆破飞散物和水中冲击波的安全距离来确定警戒范围。

1.1爆破震动安全距离

根据《国家爆破安全规程》中爆破安全振动速度标准如下：

主要建（构）筑物类型           安全震动速度（cm/s）

土窑洞、土坯房、毛石房屋             1

一般房屋、非抗震大型砌块建筑物       2～3

钢筋混凝土框架房屋                   5

重力式码头                           5～8

爆破震动安全距离

R=Q1/3(K/V)1/а

式中Q—齐发药量，kg；本工程爆夯齐发药量取600kg；

V—安全震动速度，cm/s，民房取2；码头取7；

R—与爆源的安全距离，m；

K、a—与爆破地区地质、地形、爆破方式有关的系数和指数。根据类似

工程施工经验和规程，爆夯取K=400,а=1.9。

与爆源不同距离R下的爆破振速V的对应关系见下表。

从表可知，在200m以外的爆破振动速度小于民房安全振速。在50m以外的爆破振动速度小于码头安全振速的要求。

1.2爆破飞散物的安全距离

爆填时爆破飞散物为抛掷淤泥、个别飞石和冲击落水等物质，根据类似工程的施工经验，结合本工程埋药较深，并要求在有覆盖水的条件下起爆,爆破飞散物的安全距离控制在50m以内。

1.3水中冲击波安全距离

根据规程中的有关规定，当起爆药量为200<Q≤1000 kg时，水中冲击波的安全距离根据规程中的规定为：对人员安全距离为1400m；对木船250m；对铁船150m。

为了确保人民生命财产的安全，本工程重点考虑到水下爆炸效应较复杂的地质，水文和爆炸方式等条件的产生，传播的复杂性，在施工安全管理上我们规定的警戒范围如下：

（1）陆域上爆炸震动安全警戒线为距爆源以外150m；

（2）水中冲击波安全警戒线：对水中人员距爆源以外1400m；对船舶距爆源以外250m。

2、施工安全措施

水下爆夯施工与管理严格遵守“爆破安全规程”和“民用爆炸物品的管理条例”的有关规定，爆前加强宣传，做好协调工作；施工时，人员持证上岗，杜绝违规违章作业，确保施工安全，并编制应急方案。

2.1爆破警戒与信号

爆炸作业时使用警报器，以警告现场的所有工作人员。警报信号包括警报旗和声响警报器，具体操作规定如下：

爆破警报---爆破前20分钟，悬挂黄旗。

爆破警报---爆破前10分钟，悬挂红旗。

全部解除---拉下红旗。若有盲炮，在处理盲炮过程中依然悬挂红旗。

2.2现场爆破作业安全措施

根据装药范围划定距装药区外边界50m以外的爆区警界线。

爆夯前利用电话、对讲机和海上警戒船通知等方法，加强与业主、附近施工单位的联系，确保海上作业人员、施工船舶安全。

清理在爆区警界线以内的与爆炸作业无关的人员，机械设备，由警界人员在警界线外保护。

爆夯前必须将计划起爆时间报告监理工程师，经批准后，在规定时间内起爆。

进入爆破现场施工的人员禁止携带火种和易燃品。

在雾天，黄昏和夜晚时，禁止水下爆炸作业；遇雷雨时停止爆破作业，已接好的雷管网络应立即短接，并迅速撤离警界区外。

爆破作业前，爆破技术负责人根椐爆破布药区的水位，流速，流向，风浪等海况布置爆破作业。

利用船舶作业平台进行水上爆炸作业时，堆放药包的船舱清理干静并不得有尖锐突出物；尽量避开风涌浪较恶劣的海况，避免剧烈的颠簸和撞击。

由爆破员对装药现场内余留的火工品，其他材料进行清理和回收；当确认网络区内无影响物和警界信号允许下进行起爆网络连结。

施工船舶按要求到指定避风地点防台。

2.3网络准爆的保护措施

选择质量合格的防水导爆索，注意导爆索接头检查。

置于乳化炸药的导爆头要求：炮头折长度不小于10cm，折次数不小于4次；对折的导爆炮头用胶布将两头捆扎固，不使其松散；导爆炮头引出端要求：引出端长度不小于1.5m；并不应破损和打小于90°的死折。

导爆头与炸药的联结要求：用竹或木棒将导爆头轻轻地推入药包直径的2/3处，将炸药和导爆头压紧，用麻线将引出线与药包塑料袋口扎紧；爆工在搬运或装药时不准直接提拉引出线。

主导爆线与导爆头引出线连接技术要求：总则，导爆线起爆网络应采用搭接或水手结等方法，搭接时两根导爆线重折的长度不得小于15cm，中间不得夹有异物和爆炸药，友线与主线传爆方向的夹角不得小于90；必须用快刀切割导爆线，不得用剪刀或摩切，并且禁止切割已接上雷管或已插入炸药里的导爆线。

电雷管使用前，在室外安全地点用专用爆破检测仪表逐个检测，导通下电阻在1.5～2欧姆范围内。

主导爆线起爆端扎紧的电雷管距主导爆线端部15cm处，雷管聚集穴方向与导爆线传爆方向一致。

电雷管的引线端在没有放好起爆导电线和爆区未清场前不准接在主导爆线上。

爆破技术员检查主导爆线和支导爆线的搭接网络，合格后进行连入电雷管。

用专用爆破检测仪表检测已经连接好的起爆网络。

2.4盲炮处理规定

发现盲炮或怀疑盲炮时，立即报告或及时处理，并在附近设明显标志。

处理盲炮时，无关人员不准在现场，并在爆区边界设警戒和禁止进行其他作业；不能及时处理时，延长警戒时间。

禁止直接抽拉露出水面的导爆头引线。

禁止用船只托拉未起爆的药包。

对发生盲炮的原因进行分析：当整个爆区未起爆时，须立即切断起爆器与导线的连接并短接导线输入端，由爆破员进行爆破网络检查，必要时用专用的爆破仪表进行测量，直至检查清楚后才能连接起爆。注意殉爆药包数量和重量（是拒爆药量的1/2为宜），可分成二排或几排布药。

每次处理盲炮必须进行总结，并由处理者填写处理过程备案。

2.5水下裸露药包的保护措施

水下裸露药包的配重重量不小于药包重量的1倍。

药包配重材料应选用粗砂或密度较大的砂土。

药包导爆头引线在加入配重材料前进行保护好，禁止配重材料进入导爆头与炸药结合部位。

装入水下的药包或堆放场地的药包不准存放过夜。

投药的船只应选择风涌浪较小的海况条件下作业，并且要求船只稳定性和质量好。

禁止在投药船的作业区内存放任何带电物品和易燃物品。

在急流段布药时，在加大配重的同时，应使用双条缠绕的导爆线，并用传导杆送药包到海床面上。

利用投药船布药作业时，在投药船离开投放药包的地点前，必须反复检查船底是否挂有药包或导爆线。

禁止拖拽和撞击已投入海床面上的裸露药包。

裸露药包漂浮水面或有其他异常现象时，严禁起爆。

七、施工工期

根据现场基槽开挖进度及抛石速度，拟定施工工期为：2012年7月11日~2012年9月30日完成。

根据以往施工经验，每天可完成爆夯2次，每次可分区2响，约可完成基床2遍爆夯60米，基床总爆夯区间为700米，实际施工工期仅需12天。

由于现场基槽开挖及抛石速度限制，本工程基床爆夯应根据实际情况进行进度调整，在基床抛石完成60米以上即可进行爆夯作业，以提供部位供沉箱安装。

八、劳动力计划

劳动力配置详见下表：

九、船机设备使用计划

船机设备配置详见下表：

十、质量安全保证体系