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海塘塘坝人工凿孔爆破拆除工程

2016-11-22 09:59:15 责任编辑:崔玮娜

葡京国际赌场 www.sangkatech.com 曾春桥1  李运喜2  俞明来3  葛兆林1

(1.宁波永安爆破工程有限公司,浙江宁波,315700;

2.浙江省高能爆破工程有限公司,浙江杭州,310012;

3.象山县公安局,浙汀宁波,315700)

摘  要:采用人工凿孔爆破拆除海塘塘坝,无爆破资料参考,爆破设计和施工难度很大。本文介绍了人工凿孔爆破拆除海塘塘坝爆破方案设计、爆破参数选取、网路连接和安全防护措施,并对爆破效果进行了分析,得到了一些有益的经验,可供类似工程爆破设计和施工借鉴。

关键词:人工凿孔;塘坝;拆除爆破

 

1工程概况和工程周边环境

1.1  工程概况

根据象山县海洋与渔业局责令停止违法行为通知书(象海执责[2013]004号),要求对象山县墙头镇翘头嘴海塘违章塘坝进行拆除。象山县墙头镇人民政府委托宁波永安爆破工程有限公司对该塘坝进行爆破拆除,爆区位于象山县墙头镇翘头嘴海塘。需要爆破拆除的塘坝长约30m,上层宽约0.5m,下层宽约1.5m,高约3.0m,爆区为浆砌片石,总爆破方量约为200m3,爆破时间5d。

1.工程周边环境

从总体爆破拆除环境看,爆破环境很好,具体如下:爆区北侧为海涂,南侧为待拆除海塘,南侧约309m为村小庙,东侧距移动通信塔350m。

1.3水文地质

(1)气象概况:该海域属亚热带季风湿润气候区,年平均表层水温17.9℃,实测最高、最低表层水温分别为32.9℃和4℃;雨量充沛,年平均降水量为1250mm;平均无霜期248d;风向主要表现为季风特征,冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风;受季风气候影响,春、秋、冬季冷空气多,累年平均大风日为8.1d,海面风力可达10级以上,强冷空气频繁,危害大,多发于11月至来年2月,

(2)潮汐状况:该海域潮汐为正规半日潮型,平均涨潮历时6小时14分,平均落涨潮历时6小时11分,涨、落潮历时大致相等。潮流平缓属正规半日浅海流,以往复流为主,落潮流速大于涨潮流速。涨潮平均流速为48cm/s,落潮平均流速为61cm/s,底层分别为45cm/s和46cm/s。

2爆破设计原则

(1)精心设计与施工,爆破过程中严格控制爆破的有害效应。

(2)因待拆除塘坝是浆砌片石,且施工设备无法进入,而且工期非常紧,根据工地现场情况,只能采用人工凿孔,利用榔头、錾子及撬棒从外侧塘坝底部基础开凿水平孔,由于这种爆破施工方法在以往爆破中无资料可参考,现场只有采取先试爆2~4个孔,根据试爆效果,为施工提供最优爆破参数,确保工程质量。

(3)坚持高起点、高标准、严要求,统一指挥,分工负责,充分利用时间和工作面,多工序交叉平行作业,争取主动,保证质量,全面完成施工任务。   

3爆破方案的选择

因待拆除塘坝是浆砌片石,且施工设备无法进入,而且工期非常紧,根据工地现场情况,只能采用人工凿孔,利用榔头、錾子及撬棒,从外侧塘坝底部基础开凿水平孔进行爆破拆除的技术和方法。

4凿孔

4.1凿孔设备及孔径

采用人工凿孔,用榔头、錾子及撬棒掏孔,从外侧塘坝基岩底部用人工开凿水平炮孔,孔径为115~150mm。

4.2凿孔施工

(1)布孔。布孔由爆破工程师按照爆破设计参数正确标注每个孔的位置、孔深、倾角及方向;布孔时要注意在底盘抵抗线过大处布孔,以防止在过大的底盘抵抗线情况下产生根底;同时要注意抵抗线的变化,特别是防止因抵抗线过小而出现飞石事故。

(2)凿孔。凿孔时要把质量放在首位,凿孔就是为了给爆破提供高质量的炮孔,孔深、角度、方向及位置都应满足设计要求。

(3)检查验收。炮孔检查是指检查孔深和孔距,由技术人员验收,验收不合格的炮孔重新凿孔,直到达到要求为止。

5爆破参数设计

5.1布孔形式及孔径

从外侧塘坝布置水平炮孔,采用梅花形布孔,布双排孔。为便于施工,从基岩往上0.5m处开始布孔。

5.2炸药单耗q值的选取

本工程爆破拆除的为浆砌片石,又无以往爆破施工经验,并要一次性爆破到位,在确保安全的前提下炸药单耗应适当增大,在试爆后再确定爆破参数,综合考虑此处取q=0.8~1.2kg/m3上排孔单耗取小值,下排孔单耗取大值。

5.3  孔网参数

孔距a取a=1.0~1.5m,抵抗线w取w=1.0m,排距b取b=0.6~0.8m,孔深h为h=O.5~0.7m(根据每个孔的实际情况确定开凿孔深度)。

5.4装药量及装药结构

装药量随凿孔的深度和孔内裂隙情况变化而变化,单孔装药量为6.0~8.0kg,上排孔装药量取小值,下排孔装药量取大值。

5.5装药及联网

5.5.1  装药

装药前先核对孔深和孔内裂隙情况,然后再清理孔口附近浮渣、松石,做好装药准备。每孔装药量、雷管段别及堵塞应与设计一致,装药完后再用海泥堵塞并在炮孔处加挡砂袋。

5.5.2  海泥堵孔

待凿孔工作完毕,并验收确认炮孔符合设计要求,即可进行装药工作,在放入起爆药包之前可用木棍压紧,以增加炮孔的装药密度。爆破施工必须按照爆破拆除设计方案进行,对每一个炮孔的装药情况,最后根据孔内裂隙情况进行最后的调整,以确保安全。炸药装好后,采用海泥封堵炮孔。注意海泥中不要夹带石子等杂物,许在炮孔处加挡砂袋。

5.5.3联网

起爆网路可采用中间开口、逐孔向两端推进,微差复式起爆网络。孔内装10段非电毫秒雷管,多孔一响,段与段之间用3段非电毫秒雷管延时,孔外两排之间用5段非电毫秒雷管延时,联网结束后必须经爆破技术负责人检查,经确认无误后才可起爆。

6爆破安全验算

6.1爆破振动安全验算

根据本工程的周围环境实际情况,最大一段齐爆药量用下式计算:

Qmax=R3v3/a/K3/a

式中Qmax——最大一段齐爆的药量,kg;

 v——被保护目标的安全振动速度,cm/s;

 K——与地形、地质有关的系数;

 a——与地质有关的爆破振动衰减系数;

 R——爆破中心至被保护目标的距离,m。

根据《爆破安全规程》(GB 6’722一~2003)的规定,一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物允许振速为2~3cm/s,现根据现场实际的建筑物(一般砖房),取允许振速为2.5cm/s,取K=180,d=1.6,计算出爆破中心距离被保护日标不同距离处的最大一段齐爆药量,见表1。

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爆破中应合理选取最大一段齐爆药量。根据周围环境,最大一段齐爆药量可控制在36.0kg以内,一次爆破的总药量不超过200.0kg,炮孔排数控制在2排。爆破拆除前,要通过现场爆破试验,合理地选取爆破参数和单位炸药消耗量,选取较合理的间隔时间和起爆方案,减小爆破振动。

6.2爆破飞石安全验算

控制爆破飞石距离,确保周围设施和人员的安全,也是安全设计的重要内容,爆破产生的个别飞石的最大距离按下式确定:

Rf=(15~16)d

式中Rf——飞石的飞散距离,m;

 d——凿孔直径,mm。

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

根据上述对飞石、空气冲击波、爆破振动等的验算,结合周边具体环境条件及爆破安全规程规定,陆地上安全警戒距离为300m,海上安全警戒距离扩大到500m。

6.3空气冲击波(水击波)影响的校核

控制空气冲击波,主要是保护建筑物门窗玻璃及海上过往船只安全,可用下列公式计算:

△p=209Q1/3/R

式中△p——空气冲击波超压值,g/cm2,一般门窗要求△p≤27g/cm2

Q——最大单响药量,按36.0kg计;

R——爆区至最近保护物距离。

则△p=209×361/3/500=1.38g/cm2≤27g/cm2,因此空气冲击波(水击波)对附件保护物危害影响可以忽略不计,但在爆破作业时要考虑过往船只(预防水中冲击波)海上安全警戒距离扩大到500m,海上采用固定式泡沫警示标志和警戒小船进行爆破警戒。

7凿孔质量控制措施

(1)布孔测量。凿孔前,由爆破技术人员现场布孔,标明凿孔的位置、孔深、角度,并把凿孔数据及时准确地提供给凿孔组。

(2)凿孔。凿孔组根据爆破凿孔参数表及爆破设计进行凿孔作业,凿孔时现场施工员必须到场,保证位置准确无误。

(3)凿孔质量检验。施工员在凿孔完成后,应检查炮孔位置、深度、角度、排距、孔径等参数是否符合爆破设计,并填写相关记录。如不符,现场进行返工,直至符合要求为止。

8装药质量控制措施

(1)严格按照爆破设计及孔内裂隙情况调整装药量。

(2)按段别雷管、药包药量分类编组放置,防止出现差错。

(3)装药时爆破技术人员现场指导装药,对装药过程中出现的各种问题及时处理。

(4)装药完成后由爆破员根据设计要求用黄泥糊孔。

(5)现场技术人员对每一个炮孔的装药情况进行详细记录。

9连线质量控制措施

(1)雷管连线按照新葡萄京娱乐场路设计进行。

(2)网络连接采用双同路复式网路,按照规定操作,防止连错、漏接,保证可靠起爆。

(3)网络连接后,由总技术负责人最后进行详细的检查与验收。

10爆破效果和分析

2014年3月20 日进行海塘塘坝拆除爆破,共消耗乳化炸药200.0kg,圆满完成了象山县墙头镇海塘塘坝爆破拆除工程,浆砌片石松散,爆后效果良好,爆破有害效应控制在安全范围之内,达到了预期的爆破效果,如图1和图2所示。

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本次爆破施工有以下几点体会:

(1)爆破施工准备充分,施工组织安排合理,现场管理严格,技术监督、安全监理监督到位是爆破达到预期效果的保证基础。

(2)人工凿孔爆破拆除海塘塘坝,确保凿孔质量,根据每个炮孔孔内的裂隙情况,确定每孔装药量是完成塘坝拆除的关键,如图无3所示。

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(3)采用毫秒非电导爆管雷管,孔外复式接力延时起爆网络,降低爆破振动等有害效应,爆破更安全。

(4)爆破施工前优化爆破设计方案和落实安全防护措施,爆前试爆,及时合理调整最优爆破参数,严格控制堵塞质量,对爆区覆盖是控制个别飞石的重要措施。

参考文献

[1]顾毅成,史雅语,金骥良.工程爆破安全[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2009.

[2]冶金部安全技术研究所.GB 6722一2003爆破安全规程[S].北京:中国标准出版社,2004.

[3]汪旭光.爆破手册[M].北京:冶金工业出版社,2010.

摘自《中国爆破新进展》