旋流池爆破开挖施工方案4[1].16
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【承德新新钒钛股份有限公司带钢易地改造工程 漩流池爆破开挖施工方案】 1 一、工程概况
1.1承德新新钒钛股份有限公司热轧钢带易地改造工程,由中冶京唐建设公司承担施工任务,其中旋流井基坑开挖拟委一公司组织并进行松动爆破,然后进行开挖清渣。土方开挖上开口直径经放坡后达到57.3m,岩石层上开口直径达到34.0m,锥底直径15.8m。预计土层开挖总方量为:3.1万立方米。预计爆破开挖岩石总方量为:2.05万立方米(按实际测量标高计算)。 1.2地质情况 山体岩体初步勘察显示:岩石种类为花岗片麻岩,上层强化厚度为9.10m,下层及中风化厚度为8.3m,岩石色泽为灰褐—灰绿色,主要成份石英、斜长石、角闪石等。地质报告介绍没有地下水涌出,按岩石可爆性划分,属于中坚和特坚硬岩石之间。花岗岩,硬度约为8级,岩石结构致密,层理、节理和裂隙较发育,较难破碎,土石比例为1:9。 1.3工程环境 目前改造工程场地四通一平正在进行之中,爆破中心点距离150m半径范围内,暂无建筑物和构筑物,但后期搅拌站于4月10日投入使用,距离基坑边50米,南侧及西侧厂房柱基础陆续进入砼施工阶段。目前环境适宜开展爆破作业,对周围建筑不会构成破坏。-22.35m以上部位占总爆破任务量的85%,剩余的15%工程用凿岩机小钻进行爆破,地震波对周围新建基础不会产生破坏性影响将。 1.4工期要求:总工期为210天。
二、施工总体部署 2.1施工总体布置 【承德新新钒钛股份有限公司带钢易地改造工程 漩流池爆破开挖施工方案】 2 施工总体布置包括:场地内外施工道路、风、水、电系统及临时住房等。
2.1.1施工道路:根据现场施工特点,只能开挖2个工作面即南侧和北侧,因此修建二条由工作面通向场外公路的宽8m石渣施工便道。 2.1.2供风:主体采用高风压潜孔钻机,1台12 m3/h 1.2MPa空压机供风。边坡钻眼采用风动凿岩机,1台9m3/h 0.8MPa电动空压机供风。 2.1.3供电:本工程施工供电电源已接至工地,采用3*70+2*35铜芯电缆架空敷设。 2.1.4供水:采用DN40焊接钢管从搅拌站引接至施工区域4 m3铁制水箱。 2.1.4.1生活用水,与施工用水公用(施工用水从甲方临时生活水管道引接)。 2.1.4.2生产用水:拟在空压机附近安装4 m3铁制水箱蓄水。 2.1.5现场炸药库和雷管间:由公安机关指定地点筹建。 2.2边坡护壁施工方案设计 因施工区域场地极其狭窄,边坡坡度设计受到很大限制;地层地质情况在粘土层与岩石层之间夹有中砂及卵石层,存在较大安全隐患。为保证施工安全及质量要求,施工方案作如下设计: 2.2.1±0.000m~-11.000m 为粉质粘土层,局部存在中沙层。采用1:0.5放坡进行分层开挖。开挖至-11.10m时,沿池壁外侧交圈做砼围护墙,围护挡墙底部在岩石基层面上采用建筑胶进行植筋,确保围护墙与岩石基层有效连接。砼围护墙顶部制作安装1.2m安全围栏,结构类型采用标准图集。 2.2.2 -11.000m~-22.350m为角闪斜长片麻岩,呈强风化层,局部呈中风化层。局部存在中砂及卵石层,呈透镜体状分布。随爆破施工进度,沿池体外壁边缘自上而下做双层防护网护壁。冲渣沟图纸未到本次不做考虑,但冲渣沟随旋流井跟进施工,冲渣沟与旋流井相接处采用凿岩穿孔,预留插筋。配电室基础待冲渣沟施工完毕回填后方可施工。 【承德新新钒钛股份有限公司带钢易地改造工程 漩流池爆破开挖施工方案】 3 2.2.3 -22.350m~-34.500m为角闪斜长片麻岩,呈中等风化层,局部存在中砂及卵石
层,呈透镜体状分布。爆破清除后做300mm厚C15砼垫层压实赶光。 2.3爆破及排渣施工方案设计 为减少二次边坡处理工作量,便于防护网安装,减少爆破对邻近建筑物的震动冲击,沿筒壁外侧边坡采用光面爆破技术。基坑从上至下分台阶采用宽孔距小排距爆破施工。 排渣施工采用两台50t履带吊配自卸抓斗,进行垂直吊运自卸装车。为最大限度提高吊运效率,夜间厂外运输停止时,石渣吊运出基坑后,就近堆放,白天采用装载机和履带吊自卸抓斗同时装车外运。坑内石渣采用两台挖掘机配合装填,吊运工具也可以采用自制钢斗,斗容量4m3。
三、土体支护及岩石护壁施工方案 3.1工艺流程:定位放线、测量自然地面标高→▽-11.00m 以上分层放坡开挖→施工▽±0.00-▽-11.00m钢筋砼围护墙及回填→临时钢梯、安全栏杆→▽-11.00m-▽-22.350m爆破、机械挖岩、吊渣、运渣、防护网施工、喷涂→▽-22.35m-▽-34.50m爆破、机械挖岩、吊渣、运渣、砼垫层施工→旋流井底板→旋流井外壁及稳流板→C20素砼旋流井封底→平台及下部旋流井内、外壁→▽0.5m平台及下部旋流井内、外壁→旋流井外围填石粉→露天栈桥柱基础及露天栈桥现浇柱、渣池、旋流井内钢梯、栏杆等。 3.2 操作要点: 3.2.1 ▽-11.00m 以上粘土层土方开挖采用自然放坡,放坡系数根据现场实际情况确定为1:0.5。为避免下雨时塌方及滑坡,坡顶距基坑边1.5m设地面截水沟。坡底沿基坑边设四个800×800×800集水井,集水井与盲沟相连,集水井内设水泵将水抽至地面排水沟排走。开挖方法如下图: 【承德新新钒钛股份有限公司带钢易地改造工程 漩流池爆破开挖施工方案】 4 【承德新新钒钛股份有限公司带钢易地改造工程 漩流池爆破开挖施工方案】
5 3.2.2开挖完毕后,施工▽-11.00m以上的钢筋砼围护挡墙,围护挡墙底部在岩石基 【承德新新钒钛股份有限公司带钢易地改造工程 漩流池爆破开挖施工方案】
6 层面上采用建筑胶进行植筋,钢筋型号为Φ22,钢筋外露长度为900mm,沿长度方向
双排设置,间距500mm。围护挡墙从▽-11.00m~▽±0.00m,沿基坑周边封闭设置。围护挡墙施工完毕后,挡墙外围下部回填粘土4m厚,上部回填石粉及碎石,每300mm分层夯实。
3.2.3 ▽-11.00m以下至▽-34.50m岩石层开挖属于深井开挖工程,▽-11.00m以下土质为中风化砂岩层,采取爆破及机械分层凿除的方法,分层厚度3m。清除石渣采用 【承德新新钒钛股份有限公司带钢易地改造工程 漩流池爆破开挖施工方案】 7 挖掘机及人工配合,装入吊斗由履带吊吊出,再用装载机与汽车运走。▽-11.00m以下
至▽-22.350m往下凿岩的同时,施工井筒防护网护壁。-22.350m~-34.500m爆破清除后,采用风镐对边坡进行修整,然后做300mm厚C15砼垫层压实赶光。 3. 3边坡防护网施工 3. 3. 1▽-11.00m以下至▽-22.350m岩石层爆破过程中,每次爆破深度为3m,爆破施工完毕,采用风镐及液压镐头对边坡进行修整,剔除松散岩石块,尽量确保岩石表面光滑平整,减少因松动而掉落的安全隐患。 3. 3. 2岩石分层清运完毕,及时对边坡进行防护网施工。防护网分为两层,紧贴岩石表面第一层为防沙网(钢丝波纹方孔网BWΦ1.2-6×6)及第二层为防石网(钢板网δ4-38×100)。坚硬岩石区域防护网采用M20×200胀锚螺栓固定,纵横间距为500mm,在膨胀螺栓上加100×100×4方垫后螺母固定。如遇卵石层无法固定时,采用M20×(500~1000)锚杆螺栓固定。锚杆长度根据岩石层确定,成15○夹角,锚杆端头与膨胀螺栓固定方法相同。 3. 3. 3在防护施工中,注意观察边坡地质情况,如遇沙层时,采用防护网加喷浆护壁施工方式,进行局部处理,防止塌方和落石。 3. 4施工用爬梯 因井壁垂直高度较高,边坡较陡,在池壁四周设置上人爬梯四座,采用M16×160的膨胀螺栓固定于池壁岩石层面上,如遇松软沙层或卵石层无法固定时,采用土层锚杆进行锚固。结构类型采用标准图集。 【承德新新钒钛股份有限公司带钢易地改造工程 漩流池爆破开挖施工方案】
8 四、爆破及排渣施工方案
4.1总体施工方案 从地勘报告获悉高程387.5m进入基础岩石平面,向下开挖深度分别是:12.5m+9.65m+2.6m,全深处24.8m予留0.1m垫层。 为确保在规定的工期内完成整个石方爆破开挖任务,从上至下分台阶采用深孔、宽孔距、小排距微差爆破施工,边坡采用光面爆破技术,严格按爆破设计方案实施,将爆破有害效应(爆破地震波、爆炸冲击波、个别飞石等)控制在安全范围内。设计分八层爆破开挖至坑底标高,平均每层钻孔深度为3.5m,这样,可以降低单孔炸药装药量为13kg左右,设计的目地是便于发挥挖掘机工作效率,更主要的是控制单孔装药量,降低爆破产生的地震的危害程度,保持予留边坡的稳定,避免产生坍塌和滑坡。 基坑开挖最大的难题是排渣,排渣施工方案的选择直接关系到工程施工进度。从工期要求、现场环境特点、经济性综合分析比较,本工程排渣最终考虑使用两台50t履带吊配6台自卸车排渣运输方案。
4.2设计原则 4.2.1从由南向北推进,进行加强松动爆破。 4.2.2为了提高石方爆破日产量,主要采用潜孔钻进行机械钻孔作业,钻孔直径为Φ115mm。 4.2.3对高度较低的山体及不便于清除的大块孤石进行二次破碎等,可采用手持风钻浅眼钻孔爆破。 4.2.4每次爆破的布孔形式,都要根据地形灵活掌握(主体采用宽孔距布孔,微差起 【承德新新钒钛股份有限公司带钢易地改造工程 漩流池爆破开挖施工方案】 9 爆),但总体原则是由整个施工区域由南向北推进,这样便于钻眼设备的进场和清碴机
械的出渣。在实际操作中,钻孔与清碴二者必须紧密配合,做到边钻孔边清碴,钻清结合,平行作业,加快进度。 4.2.5每次爆破均用毫秒雷管微差延期,以减小爆破地震波的危害。起爆药量可通过计算或实际测得的震动数据修正后最后确定。
4.3深孔爆破技术参数设计、计算 4.3.1深孔宽距爆破技术基本参数如下: 4.3.1.1最小抵抗线(W) 最小抵抗线是爆破设计中的重要参数,应从安全、经济、利于钻孔等多个方面综合考虑。本次深孔爆破钻孔孔径为Φ115mm,深孔爆破最小抵抗线为2.5m。 4.3.1.2孔间距(a) 孔间距a=4m, 4.3.1.3孔排距(b) 孔排距b=2.5m, 4.3.1.4孔深(L) 由于开挖梯段高度H=3m,故对孔径为Φ115mm的炮孔,钻孔时超深h=0.5m,钻孔深度为L=3.5m 4.3.1.5炸药单耗(q) q取0.35~0.55kg/m3,具体单耗由试爆确定,暂定0.4 kg/m3。 4.3.1.6单个药包药量计算 单孔药量Q=q*a*b*H 单孔标准药量(孔径70 m m) Q=k.a.b.H 代入公式中得:Q=0.4×4×2.5×3.5=14(kg)