商合杭铁路芜湖长江公铁大桥 主桥3#墩基础水下爆破施工方案
一、编制依据
《芜湖长江公铁大桥及相关工程施工图》 《水运工程爆破技术规范》(JTS204-2008); 《爆破安全规程》(GB6722-2003); 《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》 《水运工程测量规范》(JTS131-2012) 《水上水下施工作业通航安全管理规定》 《内河交通安全管理条例》
二、工程概况
1、3#墩概况
商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥采用(99.3+238+588+224+85.3)m高低塔钢桁梁斜拉桥,门型主塔。3#主塔墩基础采用沉井+钢围堰组合施工方案。围堰作为沉井盖板、塔座及塔柱施工的挡水结构。
3#主塔沉井基础采用钢壳混凝土结构,总高度为19.5m;平面尺寸为65m(横桥向)×35m(顺桥向),钢沉井壁厚2m。围堰平面尺寸和壁厚与沉井相同,高度16.5m。基坑底设计标高为-25.0m。沉井下水前,需先将3#墩基础处河床进行爆破至设计标高,并进行清理、整平,沉井平面尺寸如下图:
图1 沉井平面布置图
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2、地质情况
3#墩基础位于河床岩层裸露处,无覆盖层。场区基岩主要为闪长玢岩,弱风化闪长玢岩基岩厚度一般厚2~6m,个别地段8~10m,岩石单轴抗压强度25 Mpa,下层为微风化闪长玢岩,岩石单轴抗压强度75Mpa。弱风化闪长玢岩:灰白杂褐色、灰绿色,斑状结构,块状构造,少量近垂向及倾角60°裂隙发育,裂隙面多有锈色浸染,部分长石已绿泥石化,取出岩芯多呈5~10cm块状及10~20柱状,少量40cm长柱状,岩质硬,锤击不易断。微风化闪长玢岩,灰白色,斑质结构,块状构造,近垂向裂隙发育,裂隙间多有石英充填,取出岩芯整体多呈20~40cm长柱状,局部因机械破碎呈楔状及半柱状,岩质坚硬,锤击声清脆,不易断。
3、航道情况
桥址位于芜湖长江大桥上游约3.5km处,江面宽1500米,来往船只多,且桥址附近有危险品运送码头,以及可能存在潜水施工等,为确保施工和过往船只的安全,必须加强与海事、航道等部门的配合与协作。
三、施工总体部署
1、人员配置计划
爆破施工配备足够的管理人员及专业作业人员,名单如下: 现场负责:夏宁桥 张保明 技术负责:王 林 白荣华 安全负责:倪中新 徐文宝 钻孔负责:林慧智 安全警戒:徐文宝 林慧智 起 爆 站:郝建成 器材搬运:陶大山 其它人员配备见表1:
表1 爆破施工劳动力配置表
序号 1 2 工 种 钻孔工 爆破工 级 别 中级 高级 人 数 12 1 备 注 2 中铁大桥局商合杭铁路芜湖长江公铁大桥项目经理部
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3 4 5 6 7 8 9 10 11 爆破工 爆破工 库管员 安全专干 机械操作手 大副 轮机长 水手 危险用品运送车 中级 初级 初级 初级 中级 初级 专用 1 1 1 2 4 2 2 4 1 2、材料设备配置计划
拟投入3#墩爆破施工的主要机械设备见表2。
表2 爆破施工机械配置表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 钻爆船 全液压潜孔钻机 交通船 抛锚船 清渣船 运渣船 起爆器 警报器 GPS定位仪 水准仪 规格型号 400吨级 115型 8立方米 200吨 手动 电动 华测 S3 需要数量 1 4 1 1 1 3 4 4 1 1 备注 鄂荆州货鑫怡号 3、工期安排计划
3#墩爆破基坑大小为67m×37m的圆端形状,计算总爆破量为32000立方米,基坑底总面积为2185m2。爆破段高4.96—12.10米,基础部分布船位50个,钻孔600个,为保证按照设计边坡开挖,基坑四周放坡处布钻孔240个。总钻孔进尺10010
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延长米。爆破钻孔布置图附图(施工平面图中钻孔及船位布置图部分)。
考虑到下水20—30米的爆破作业,采用比重大、防水性能好的φ90mm规格特制加工的高威力、高密度的水胶炸药,共约70000kg,并采用无起爆药高强度非电导爆管毫秒差雷管MS-1、2、3、4、5、6、7、8、9、10段进行施工。
根据施工组织安排,计划从2015年2月25日开始施工准备,2015年5月20日施工完成,总工期为85天。其中施工准备及相关手续办理15天,钻孔爆破时间25天,共计840个孔眼;清渣35天,计划每天清渣900m3;最好考虑10天的基坑检查、检测,以及补爆和清渣工作。具体施工工期安排见下表3所示:
表3 3#墩水下爆破施工工期安排
年 日期 月 3 31 5 4 10 15 20 25 30 5 2015 5 10 15 20 25 31 6 5 日 10 15 20 25 施工准备 钻爆施工 清渣施工 扫 浅 清除残渣 竣工验收 四、施工作业流程
1.爆破参数:岩石最小抵抗线w=1.7米,单位岩石耗药量q0=2.47kg/m3。 2.炮孔参数:根据作业条件确定采用竖直炮孔。 炮孔直径d=115mm
炮孔间距a=2.0m炮孔排距b=2.0m 总段高为4.96—12.10m 钻孔超深2.0m。 3.单孔装药量计算:
Q=q0×a×b×h
式中:q0—单位岩石耗药量 a—孔距 b—排距
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h—爆破厚度(段高)加上计算超深系数
4.装药:炮孔装药爆破采用连续装药结构,炸礁的炮孔深度一般6.46—13.6m,单孔装药量为40—96kg,装药高度为炮孔深度的3/4。装药过程中应注意保护导爆管,为加强对孔底部的冲击波作用,起爆雷管应安置在装药的中间靠孔底部位,为保证100%的准爆,每孔四发雷管。
爆破施工作业流程如下:
爆破警戒 堵塞材料准备 连接爆破网络 炮孔堵塞 爆破材料准备 钻孔质量验收 钻机钻孔 清理钻孔作业面 爆破设计 测量标定孔位 装药
爆破效果及质量评定 爆后检查 起爆 清渣及运输 中铁大桥局商合杭铁路芜湖长江公铁大桥项目经理部 5