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海塘塘壩人工鑿孔爆破拆除工程

2016-11-22 09:59:15.0 責任編輯:崔瑋娜

曾春橋1  李運喜2  俞明來3  葛兆林1

(1.寧波永安爆破工程有限公司,浙江寧波,315700;

2.浙江省高能爆破工程有限公司,浙江杭州,310012;

3.象山縣公安局,浙汀寧波,315700)

摘  要:采用人工鑿孔爆破拆除海塘塘壩,無爆破資料參考,爆破設計和施工難度很大。本文介紹了人工鑿孔爆破拆除海塘塘壩爆破方案設計、爆破參數選取、網路連接和安全防護措施,并對爆破效果進行了分析,得到了一些有益的經驗,可供類似工程爆破設計和施工借鑒。

關鍵詞:人工鑿孔;塘壩;拆除爆破

 

1工程概況和工程周邊環境

1.1  工程概況

根據象山縣海洋與漁業局責令停止違法行為通知書(象海執責[2013]004號),要求對象山縣墻頭鎮翹頭嘴海塘違章塘壩進行拆除。象山縣墻頭鎮人民政府委托寧波永安爆破工程有限公司對該塘壩進行爆破拆除,爆區位于象山縣墻頭鎮翹頭嘴海塘。需要爆破拆除的塘壩長約30m,上層寬約0.5m,下層寬約1.5m,高約3.0m,爆區為漿砌片石,總爆破方量約為200m3,爆破時間5d。

1.工程周邊環境

從總體爆破拆除環境看,爆破環境很好,具體如下:爆區北側為海涂,南側為待拆除海塘,南側約309m為村小廟,東側距移動通信塔350m。

1.3水文地質

(1)氣象概況:該海域屬亞熱帶季風濕潤氣候區,年平均表層水溫17.9℃,實測最高、最低表層水溫分別為32.9℃和4℃;雨量充沛,年平均降水量為1250mm;平均無霜期248d;風向主要表現為季風特征,冬季盛行偏北風,夏季盛行偏南風;受季風氣候影響,春、秋、冬季冷空氣多,累年平均大風日為8.1d,海面風力可達10級以上,強冷空氣頻繁,危害大,多發于11月至來年2月,

(2)潮汐狀況:該海域潮汐為正規半日潮型,平均漲潮歷時6小時14分,平均落漲潮歷時6小時11分,漲、落潮歷時大致相等。潮流平緩屬正規半日淺海流,以往復流為主,落潮流速大于漲潮流速。漲潮平均流速為48cm/s,落潮平均流速為61cm/s,底層分別為45cm/s和46cm/s。

2爆破設計原則

(1)精心設計與施工,爆破過程中嚴格控制爆破的有害效應。

(2)因待拆除塘壩是漿砌片石,且施工設備無法進入,而且工期非常緊,根據工地現場情況,只能采用人工鑿孔,利用榔頭、鏨子及撬棒從外側塘壩底部基礎開鑿水平孔,由于這種爆破施工方法在以往爆破中無資料可參考,現場只有采取先試爆2~4個孔,根據試爆效果,為施工提供最優爆破參數,確保工程質量。

(3)堅持高起點、高標準、嚴要求,統一指揮,分工負責,充分利用時間和工作面,多工序交叉平行作業,爭取主動,保證質量,全面完成施工任務。   

3爆破方案的選擇

因待拆除塘壩是漿砌片石,且施工設備無法進入,而且工期非常緊,根據工地現場情況,只能采用人工鑿孔,利用榔頭、鏨子及撬棒,從外側塘壩底部基礎開鑿水平孔進行爆破拆除的技術和方法。

4鑿孔

4.1鑿孔設備及孔徑

采用人工鑿孔,用榔頭、鏨子及撬棒掏孔,從外側塘壩基巖底部用人工開鑿水平炮孔,孔徑為115~150mm。

4.2鑿孔施工

(1)布孔。布孔由爆破工程師按照爆破設計參數正確標注每個孔的位置、孔深、傾角及方向;布孔時要注意在底盤抵抗線過大處布孔,以防止在過大的底盤抵抗線情況下產生根底;同時要注意抵抗線的變化,特別是防止因抵抗線過小而出現飛石事故。

(2)鑿孔。鑿孔時要把質量放在首位,鑿孔就是為了給爆破提供高質量的炮孔,孔深、角度、方向及位置都應滿足設計要求。

(3)檢查驗收。炮孔檢查是指檢查孔深和孔距,由技術人員驗收,驗收不合格的炮孔重新鑿孔,直到達到要求為止。

5爆破參數設計

5.1布孔形式及孔徑

從外側塘壩布置水平炮孔,采用梅花形布孔,布雙排孔。為便于施工,從基巖往上0.5m處開始布孔。

5.2炸藥單耗q值的選取

本工程爆破拆除的為漿砌片石,又無以往爆破施工經驗,并要一次性爆破到位,在確保安全的前提下炸藥單耗應適當增大,在試爆后再確定爆破參數,綜合考慮此處取q=0.8~1.2kg/m3上排孔單耗取小值,下排孔單耗取大值。

5.3  孔網參數

孔距a取a=1.0~1.5m,抵抗線w取w=1.0m,排距b取b=0.6~0.8m,孔深h為h=O.5~0.7m(根據每個孔的實際情況確定開鑿孔深度)。

5.4裝藥量及裝藥結構

裝藥量隨鑿孔的深度和孔內裂隙情況變化而變化,單孔裝藥量為6.0~8.0kg,上排孔裝藥量取小值,下排孔裝藥量取大值。

5.5裝藥及聯網

5.5.1  裝藥

裝藥前先核對孔深和孔內裂隙情況,然后再清理孔口附近浮渣、松石,做好裝藥準備。每孔裝藥量、雷管段別及堵塞應與設計一致,裝藥完后再用海泥堵塞并在炮孔處加擋砂袋。

5.5.2  海泥堵孔

待鑿孔工作完畢,并驗收確認炮孔符合設計要求,即可進行裝藥工作,在放入起爆藥包之前可用木棍壓緊,以增加炮孔的裝藥密度。爆破施工必須按照爆破拆除設計方案進行,對每一個炮孔的裝藥情況,最后根據孔內裂隙情況進行最后的調整,以確保安全。炸藥裝好后,采用海泥封堵炮孔。注意海泥中不要夾帶石子等雜物,許在炮孔處加擋砂袋。

5.5.3聯網

起爆網路可采用中間開口、逐孔向兩端推進,微差復式起爆網絡。孔內裝10段非電毫秒雷管,多孔一響,段與段之間用3段非電毫秒雷管延時,孔外兩排之間用5段非電毫秒雷管延時,聯網結束后必須經爆破技術負責人檢查,經確認無誤后才可起爆。

6爆破安全驗算

6.1爆破振動安全驗算

根據本工程的周圍環境實際情況,最大一段齊爆藥量用下式計算:

Qmax=R3v3/a/K3/a

式中Qmax——最大一段齊爆的藥量,kg;

 v——被保護目標的安全振動速度,cm/s;

 K——與地形、地質有關的系數;

 a——與地質有關的爆破振動衰減系數;

 R——爆破中心至被保護目標的距離,m。

根據《爆破安全規程》(GB 6’722一~2003)的規定,一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物允許振速為2~3cm/s,現根據現場實際的建筑物(一般磚房),取允許振速為2.5cm/s,取K=180,d=1.6,計算出爆破中心距離被保護日標不同距離處的最大一段齊爆藥量,見表1。

 1117160554.jpg

爆破中應合理選取最大一段齊爆藥量。根據周圍環境,最大一段齊爆藥量可控制在36.0kg以內,一次爆破的總藥量不超過200.0kg,炮孔排數控制在2排。爆破拆除前,要通過現場爆破試驗,合理地選取爆破參數和單位炸藥消耗量,選取較合理的間隔時間和起爆方案,減小爆破振動。

6.2爆破飛石安全驗算

控制爆破飛石距離,確保周圍設施和人員的安全,也是安全設計的重要內容,爆破產生的個別飛石的最大距離按下式確定:

Rf=(15~16)d

式中Rf——飛石的飛散距離,m;

 d——鑿孔直徑,mm。

 現取d=115mm,代入上式,有Rf=(15~16)×11.5=172.5~184m。

根據上述對飛石、空氣沖擊波、爆破振動等的驗算,結合周邊具體環境條件及爆破安全規程規定,陸地上安全警戒距離為300m,海上安全警戒距離擴大到500m。

6.3空氣沖擊波(水擊波)影響的校核

控制空氣沖擊波,主要是保護建筑物門窗玻璃及海上過往船只安全,可用下列公式計算:

△p=209Q1/3/R

式中△p——空氣沖擊波超壓值,g/cm2,一般門窗要求△p≤27g/cm2

Q——最大單響藥量,按36.0kg計;

R——爆區至最近保護物距離。

則△p=209×361/3/500=1.38g/cm2≤27g/cm2,因此空氣沖擊波(水擊波)對附件保護物危害影響可以忽略不計,但在爆破作業時要考慮過往船只(預防水中沖擊波)海上安全警戒距離擴大到500m,海上采用固定式泡沫警示標志和警戒小船進行爆破警戒。

7鑿孔質量控制措施

(1)布孔測量。鑿孔前,由爆破技術人員現場布孔,標明鑿孔的位置、孔深、角度,并把鑿孔數據及時準確地提供給鑿孔組。

(2)鑿孔。鑿孔組根據爆破鑿孔參數表及爆破設計進行鑿孔作業,鑿孔時現場施工員必須到場,保證位置準確無誤。

(3)鑿孔質量檢驗。施工員在鑿孔完成后,應檢查炮孔位置、深度、角度、排距、孔徑等參數是否符合爆破設計,并填寫相關記錄。如不符,現場進行返工,直至符合要求為止。

8裝藥質量控制措施

(1)嚴格按照爆破設計及孔內裂隙情況調整裝藥量。

(2)按段別雷管、藥包藥量分類編組放置,防止出現差錯。

(3)裝藥時爆破技術人員現場指導裝藥,對裝藥過程中出現的各種問題及時處理。

(4)裝藥完成后由爆破員根據設計要求用黃泥糊孔。

(5)現場技術人員對每一個炮孔的裝藥情況進行詳細記錄。

9連線質量控制措施

(1)雷管連線按照bst2222最新網站路設計進行。

(2)網絡連接采用雙同路復式網路,按照規定操作,防止連錯、漏接,保證可靠起爆。

(3)網絡連接后,由總技術負責人最后進行詳細的檢查與驗收。

10爆破效果和分析

2014年3月20 日進行海塘塘壩拆除爆破,共消耗乳化炸藥200.0kg,圓滿完成了象山縣墻頭鎮海塘塘壩爆破拆除工程,漿砌片石松散,爆后效果良好,爆破有害效應控制在安全范圍之內,達到了預期的爆破效果,如圖1和圖2所示。

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本次爆破施工有以下幾點體會:

(1)爆破施工準備充分,施工組織安排合理,現場管理嚴格,技術監督、安全監理監督到位是爆破達到預期效果的保證基礎。

(2)人工鑿孔爆破拆除海塘塘壩,確保鑿孔質量,根據每個炮孔孔內的裂隙情況,確定每孔裝藥量是完成塘壩拆除的關鍵,如圖無3所示。

 1117160553.jpg

(3)采用毫秒非電導爆管雷管,孔外復式接力延時起爆網絡,降低爆破振動等有害效應,爆破更安全。

(4)爆破施工前優化爆破設計方案和落實安全防護措施,爆前試爆,及時合理調整最優爆破參數,嚴格控制堵塞質量,對爆區覆蓋是控制個別飛石的重要措施。

參考文獻

[1]顧毅成,史雅語,金驥良.工程爆破安全[M].合肥:中國科學技術大學出版社,2009.

[2]冶金部安全技術研究所.GB 6722一2003爆破安全規程[S].北京:中國標準出版社,2004.

[3]汪旭光.爆破手冊[M].北京:冶金工業出版社,2010.

摘自《bst2222最新網站新進展》



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