石方爆破作业施工方案

一、工程概况

XX高速公路是国家高速公路横线上海-重庆的重要组成部分，二期工程09标段，起点位于K95+328.5，终止于K102+000（扣除K97+499.5-K98+526.5特大桥），长5.7公里。全线呈低丘分布，由粉砂质泥岩、含砾砂岩、灰岩、石英砂岩、泥质粉砂岩等组成，相对高差变化较大，本标段共计挖石方1933方。

二、施工组织机构

1、施工组织机构

2、人员配备表

3、爆破作业设备一览表

三、石方爆破作业方案

1、开挖准备

开挖前首先将表层素土挖除，并进行测放中桩、边桩，对挖除素土后的地面进行复测，报监理工程师审核无误同意后，方能进行爆破作业施工；同时严格控制边桩，以免超爆或爆破不足。

2、石方开挖

(1)、 开挖原则

① 石方爆破作业以小型及松动爆破为主，严禁过量爆破。

② 对坡面2m范围内采用光面爆破和预裂爆破技术。

(2)、 施工工艺流程

施爆区管线调查 → 爆破设计与设计审批 → 配备专业施爆人员 → 爆区放样 → 用机械或人工清除施爆区覆盖层和强风化岩面 → 放样与布孔 → 钻孔 → 爆破器材检查与测验 → 炮孔检查与废碴清除 → 装药并安装引爆器材 → 布置安全岗和撤出施爆区及飞石、强地震波影响区内的人、畜 → 起爆 → 清除瞎炮 → 解除警戒 → 测定爆破效果（包括飞石、地震波对施爆区内外构成损伤及损失） → 装、运石方与整修边坡 → 落底至设计高程。

① 开凿台阶作业面

先清除地表杂物和覆盖土层，施作小爆破形成台阶作业面。

② 布孔

根据设计要求放出开挖轮廓线，各炮孔位，予以编号并插木牌逐孔写明孔深、孔径、倾斜角方向及大小，此时，可同时施工防护用的直立式排架。

③ 钻孔

钻孔是爆破质量好坏的重要一环，应严格按照爆破设计的位置、方向、角度进行钻孔，先慢后快。钻孔过程中，必须仔细操作，严防卡钻、超钻、漏钻和错钻；装药前必须检查孔位、深度、倾角是否符合设计要求，孔内有无堵塞、孔壁是否有掉块以及孔内有无积水。如发现孔位和深度不符合设计要求时，及时处理，进行补孔或透孔，严禁少打眼，多装药。孔口周围的碎石、杂物清除干净，对于孔口岩石破碎不稳固段，应进行维护，避免孔口形成喇叭状。钻孔结束后应封盖孔口或设立标志。

④ 装药

应严格按设计的炸药品种、规格及数量进行装药，不得欠装、超装，而影响爆破效果。并按设计安装起爆装置。预裂炮眼为空气柱间隔装药，主炮眼药卷集中装在底部。

⑤ 炮孔堵塞

预裂炮孔堵塞长度一般为口部1m左右，主炮眼药卷上部孔眼全部填塞，堵塞材料采用粘土。

⑥ 爆破网路敷设

网路敷设前应检验起爆器材的质量、数量、段别并编号、分类，严格按设计敷设网路。网路经检查确认完好，具有安全起爆条件时方可起爆，起爆点设在安全地带。

⑦ 安全警戒

从开始装药，即设置安全警戒，防止非作业人员进入现场。网路连接后，工作人员逐渐撤离，警戒员、防护人员在指定地点就位，实行区段临时封闭，防止人、车等进入施爆区。

⑧ 起爆

在网路检测无误，防护工程检查无误，各方警戒正常情况下，在规定时间，指挥员即可命令起爆。

⑨ 安全检查

爆破完成后，间隔规定时间后经安全检查无误，即可撤除警戒。

⑩ 总结分析

爆破后应对爆破效果进行全面检查，综合评定各项技术指标量是否合理，进一步确认已暴露岩石结构，产状、地质构造、判断岩石物理力学性质，综合分析岩石单位耗药量作好爆破记录。

本合同段石方工程量较大，必须在施工前做好充分的施工准备。

①施工方法：

由上至下多台阶式施工时，台阶的主体开挖爆破采用深孔多排微差挤压爆破，确保填筑爆破岩石粒径要求和施工进度及安全；各台阶边坡采用深孔预裂爆破，确保边坡成型时坡面平整、稳定；主体开挖爆破和边坡爆破之间2-3排爆破采用缓冲控制爆破，以进一步确保边坡稳定、平整，以及邻近的建筑物等设施安全；爆破岩石粒径挖装采用重型机械液压挖掘机，运输采用大中型自卸汽车运输，并配备推土机整平场地和道路，以确保工期要求。石方路堑开挖设备：爆破潜孔钻KQD-80型，孔径100mm的钻机；挖装斗容量为1.6m3的挖掘机；运输为15T自卸汽车，推土机为上海120A型。

②开挖基本作业方法：

本工程开挖基本作业方法，主要分为以下五道工序进行施工。

a.首先测量放出路堑中心线和最终边界线，以及施工台阶位置线。后将原地面用手风钻凿孔眼，浅孔爆破，推土机整平，开挖成机械行走自如的工作平台连接内外交通，平台的宽度一般不小于6-8m，台阶坡角67°-75°。

b.钻孔。采用KQD-80型潜孔凿岩机。深孔的位置预先按设计爆破参数测量放出孔位以白石灰标定编号，钻凿顺序由远到近，由内向外顺序进行，钻机移位时，要保护成孔和孔位标记。

c.装药爆破。装药前用测绳锤或长炮棍检查孔深和孔内堵塞与否，要求符合设计要素。在采取措施后仍不能达到设计要求时，应根据实测孔深修改装药量。由于深孔爆破一次爆破孔数较多，装药结构和引爆网络均较复杂，因此需要加强工程指挥和组织工作。

d.挖、装。台阶爆破后，首先将堆积在坡面上的大块危石清理掉，然后再进行挖装作业。为给挖掘装载作业创造条件，对挖掘工作场地及车辆行走道路，应用推土机随时进行清理并整平以保证正常生产。

e.运、填。使用15T自卸汽车运填，卸碴地点由近向远自行倾填，每层填筑高度不大于30cm；然后用推土机整平，压路机碾压，必要时还需要辅以部分人工整修。

上述主要工序必须衔接紧密，循环作业，充分发挥机械作用，提高生产效率。

③ 爆破工艺

a. 深孔多排微差挤压爆破

深孔多排微差挤压爆破就是要使前后排或两相邻孔内的药包，以毫秒极微小差异的极短间隔时间先后顺序起爆，并在爆破前方自由面保留一定宽度岩堆，产生挤压。

根据岩石性质及地质工程条件，设计的爆破岩石粒径要求，选用KQD-80型潜孔钻机钻孔，孔径100mm，按常用经验公式计算和试爆调整后，确定微差挤压爆破参数。

为使起爆网络选用灵活、布孔方便、施工简单、爆破能量利用均匀，采用三角形布孔和塑料导爆管非电起爆系统，连续密实装药结构，并根据爆破岩石粒径要求，采用斜线或楔形不同起爆顺序，组成孔内延期起爆网络。

挤压爆破布孔及起爆顺序网络布置。（1-8为起爆顺序）

为了获得较好爆破效果，除选择合理爆破参数和起爆顺序，布孔方式外，更重要是精确掌握施工方法、操作要求，在施工时，掌握“孔深、方向和倾斜角度”三大要素，注意岩性变化，即时调整孔位和爆破参数，严格按爆破参数设计好起爆网络，精心施工，不得任意改动。

 b.深孔微差缓冲控制爆破

深孔微差缓冲控制爆破，是应用多排微差挤压爆破技术，经现场试验进一步完善的爆破工艺。主要是针对控制要求调整挤压爆破的参数，来确定控制爆破参数，它能进一步控制飞石方向，减少振动强度，确保边坡稳定及周围建筑物保持正常状态不受损伤。其它情况与多排微差挤压爆破技术一样。

 c.深孔预裂爆破

预裂爆破就是沿设计开挖的边坡线，钻一排小孔距的平行炮孔，孔内装入少量药量，采用不耦合装药，在开挖区主爆破炮孔爆破前，这些边坡线上的炮孔首先同时起爆，爆破后沿孔轴方向从上到下形成具有一定宽度的贯穿裂缝，把开挖区与保留区的岩体分开，当开挖区爆破时，预裂缝起着被保留岩石不被破坏或尽可能小的破坏。

根据工程地质情况、钻孔机械和爆破材料性能，参照类似工程经验和常规经验公式计算，在开挖区内经过几次试爆，确定预裂爆破参数。

预裂爆破采用KQD-80型潜孔钻，钻孔孔径100mm。乳胶炸药、爆速>6500m/s的导爆索，8号火雷管作为起爆雷管爆破器材。预裂爆破的装药结构，采用不耦合间隔形成药串式装药结构。加工方法是将乳胶炸药、直径Ф32mm药卷切成重量符合设计要求的药块（一般为75g、100g、150g三种规格），然后按设计的线装药密度，均匀地绑扎在导爆索和竹皮上，起固定药串作用，竹片一侧靠保留边坡一方，以减弱爆破对边坡影响。药装好后用草团或其他软质物按设计深度填到药串上部位置，上面用凿孔石碴或粘土填塞。由于炮孔底部夹制性较大，通常要将孔底一段（长0.5-1m）线装药密度加大到原来2-3倍。

为了能获得整齐的预裂坡面，施工关键是钻孔精度。所以，钻孔前应作认真全面的技术交底，逐孔写明孔深、角度、孔距、孔径大小并予以编号，钻孔时必须仔细地按孔位进行钻孔，严防多钻，漏钻及错钻。孔底的钻孔偏差不得超过±15cm.

爆破时的起爆网络采用导爆索起爆系统，保证预裂孔同时起爆或尽可能缩短时间差。

d.爆破设计

炮孔布置：

预裂爆破就是沿着开挖边界线施钻一单排眼，因预裂爆破是配合深孔爆破进行的，是属于深孔爆破的一部分，所以还应注意预裂孔与邻近主爆孔之间的关系。

预裂孔按设计坡面边界线及预裂孔距a来布置，深度由现场施钻的标高与开挖面的标高差值来确定，如下图所示。

图1 山坡路堑中预裂炮孔排列

主爆孔采用矩形排列（全路堑爆破时主爆孔采用“V”形排列）。

预裂孔与主爆孔的钻孔方向平行时，其间距取深孔爆破正常的抵抗线或排距的50 ～75%。岩石完整时取小值，岩石破碎，松软时取大值，并且不大于T值，T值一般取0.8～1.0倍最小抵抗线。

预裂孔与主爆孔的钻孔方向不平行时，则应保证两种孔的距离不小于（10-30）d。数值大小视岩质而定，破碎的岩石取大值。

图2 预裂炮孔与主爆破孔关系（平行）

预裂爆破设计参数见下表：

                        预裂爆破参数表                     

石方路堑开挖过程中，挖装、运输系统是重要环节，它对保证完成整个石方路堑开挖施工进度有直接影响关系，其成本占整个石方路堑开挖成本60%以上。在挖装、运输设备人员和爆破方法确定情况下，提高挖装生产效率，加大运输能力关键是开挖方式选择和汽车挖掘机在施工场地的合理布置。

石方路堑开挖从爆破、挖掘、运输、整平能实现综合大功率机械化作业，大大地减轻工人劳动强度和加快施工速度，采用深孔多排微差挤压和深孔预裂爆破能改善爆破质量，降低大块率，确保边坡平整稳定，控制爆破地震、飞石距离、空气冲击波影响范围，从而提高工程质量和确保施工安全，并取得良好的经济效益。

⑤石方爆破安全措施

a.存药库设置在远离驻地300m以上，且远离公路、存药量不多于2吨（规定可以达到5吨），制订严格的爆破器材库与爆破器材的管理制度，爆破器材与炸药指定专人负责。

b.爆破时，导火索长度不宜过短，更不能边切导火索边点火，认真数清启炮数量，最后一炮响后，15分钟内不得进行工作面，最小安全距离控制300m，并设置安全标志，配备责任心强，有经验的安全员，爆破由专业人员操作，持证上岗。

开挖中土石方适用材料应尽量利用作为路堤填方填料，非适用材料应堆弃指定地点，挖方路床面以下土质不良时，应采取挖除后换填好土或其它处理措施。

石方路基控制标准