爆破挤淤施工方案

引堤工程爆破挤淤施工方案

1、工程概况

本工程引堤总长为641.511m，分为前、后引堤。前引堤长475.92m，堤顶宽14m，在2#廊道处局部加宽为35m；后引堤长165.591m，堤顶宽15m，堤顶宽15m，在2#转站处局部加宽，最宽点为36.38m。

设计引堤为抛石结构，为保证引堤的整体稳定，减少使用期的沉降量，设计中要求抛石底部落在粉质粘性土层。

为此施工中在淤泥层较薄段采用抛石挤淤，使抛石体挤开淤泥，落底天设计高程，并形成断面，淤泥层较厚段采用爆破挤淤艺。设计图中抛石挤淤总长为521.511m，其中后引堤165.591m长，前引堤长为均为355.92m，前引堤距栈桥堤头120m为爆破挤淤。

引堤直立段抛石基床采用重锤工艺，夯层进取度≤2m，夯能为120KJ/m2。锤夯施工满足设计和有关规范要求。夯实后的抛石基床应按规范要求对基庆进行细平，符合要求后方可安装实心方块。 2、施工部位

本工程前引堤头120m为爆炸挤淤，工程量为：26882.2m2,其余355.92m为抛石挤淤。爆炸法处理水下地基和基础是一项新的施工技术，它利用炸药爆炸释放的能量达到改良地基的目的。 3、施工工艺

爆炸挤淤填石法是排除淤泥软土换填块石或砾石的置换法。爆炸挤淤填石是在抛石体外缘一定距离和深度的淤泥质软基中投放炸药群。起爆瞬间在淤泥中形成空腔，抛石体随之坍塌充填空腔形成“石舌”，达到置换淤泥的目的。经多次推进爆破，即达到最终置换要求。 4、施工方法

水下爆炸挤淤填石，在九十年代以后的港口工程中达到广泛应用，工艺简单，不需大型施工机具和船舶，施工速度快，工程造价低。

爆炸挤淤随着堤心石的推进而循环进行，爆炸产生的震动对已形成的堤段起连续密实作用，堤身沉降基本上可在施工期完成，整体密实性大大提高，有利于堆石体的整体稳定。

爆炸挤淤利用了堤脚两侧淤泥的反压力对堤身稳定的有利作用，增强了堤的整体稳

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定性。 5、工艺流程

6、施工要点

（1）施工方法种类

根据药包的埋设位置，施工方法主要有堤前爆炸挤淤填石法(也称纵向爆填)和堤侧爆炸挤淤填石法(也称侧向爆填)两种(参见附录Ⅲ)。

（2）施工顺序

先进行堤心纵向爆填，推进达到一定距离(一般不小于50m)后, 再进行侧向爆填。 （3）堤心石推填

①在陆上用翻斗车、推土机按堤顶宽度推填堤心石，每推进一段纵向距离Ls(误差控制在±50cm)。然后根据淤泥厚度和承载力确定堤头堆石高度。在离堤头前缘线2～5m处卸石，再用推土机堆积加高。推填时要勤丈量, 避免一次纵向爆填推进距离超长(参见附录Ⅳ)。

②堤心推进一定距离(一般不小于50m)后, 再进行侧向爆填。侧向爆填前, 要求把堤顶两侧各加宽2-5m, 加高至要求堆石高度后, 再进行爆填作业。以利于两侧边坡成形。侧向爆填进尺应以不影响堤头推填为宜。

③堤心纵向爆填进尺量(即一次推进距离Ls)的控制：在施工过程中, 主要用相邻两次爆破抛填堤头桩号差来控制堤心纵向爆填进尺量(参见附录Ⅳ)。如出现严重超抛现象, 即石料大大抛过“石舌”长度的位置, 必须减少下一炮进尺量。

④配重及药包制作

配重一般采用砂，装药器可选用加压水冲式、液压水冲式、振动压入式和钻进套管式等类型。

⑴ 按设计要求称量炸药装入一个已装配重砂的编织袋内（爆填的参数设计可参照本工法附录Ⅰ）。

⑵ 切取导爆索2～3m(用于纵向爆填)或15～17m(用于侧向爆填)把两端切口用防

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堤心石抛填

药包制作 配重袋制作 药包布放

起爆网络连接 药包引爆

导爆索配制

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水胶布封死。然后从任一端每10cm折叠一次，叠成6股用黑胶布扎紧(称之为爆头)。将爆头插入至炸药包中心，另一端从编织袋口引出，随即将袋口捆扎紧。

⑤、导爆索的配备

应备齐连接每个药包的主干导爆索，为起爆可靠，主干导爆索采用双股，其长度根据布药线长度、水深和安全距离确定。

⑥、药包布放及导爆网络连接

⑴ 在水位变动区,药包埋深采用实测水位法控制，药包中心高程h1=WL-HE。 ⑵ 当工程所在地泥面较高且露出水面时间较长，适合于人工装药条件时，可采用合适的简易布药法，但应满足爆破设计要求。

⑶ 采用从套管或套筒内投放药包时，应拉紧提绳，配合送药杆进行，不得使药包在套管或套筒内自由坠落。 a 泥面药包的布放及连接

用汽车将药包运到爆填现场之后, 将药包悬挂至一特制的布药扁担上，并用主干导爆索将各药包的导爆索连接好，吊机将布药扁担起吊至药包布放位置，然后吊机松下吊钩，使扁担连同药包徐徐放入水中，主干导爆索缠绕在一滚轴上，它随药包的下放而延长。待药包接近泥面，几个操作工人同时用力拉绳拨出脱钩插销，使各药包同步落至泥面，吊起扁担(参见附录Ⅴ)。 b 泥下药包的布放与连接

用工作船将药包运到爆填现场，将药包平台定位, 并将做好的药包放入特制的钻头布药器中, 随即引出药包导爆索, 按照设计的药包位置, 用钻头布药器在泥内钻孔, 达到标高后, 操纵布药器将药包放入钻孔内, 拔出钻头布药器, 把药包导爆索连接在主干导爆索上。然后平台重新定位布设下一个孔, 待一次起爆的药包全部布设完毕，将主干导爆索从一端引出，传引至堆石体顶面(参见附录Ⅵ)。

⑦、药包引爆

爆填均在陆上起爆。布药完毕后, 在现场施爆指挥员的统一指挥下，发出人员船只撤离危险区的警报信号。当人员船只撤离到安全地点后，在陆上将两发8#铜电雷管和主干导爆索绑扎在一起，将起爆线引到安全地点，鸣示警报，确保安全无误后，由现场施爆指挥员发令起爆。

⑧、试爆填 ①试爆填的目的

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a 检验爆破设计采用的参数是否合理，能否满足工程质量要求； b 为保证工程质量和确定今后的施工工艺提供技术依据；

c 检验爆破对周围建设的影响。 ②验段的选择

试验段长一般定为30-50m，位置一般定在起始段。

③工顺序

先进行纵向爆填，推进至全段长后，再对全段进行侧向爆填。

④心石落底的测定

在堤面选1～2个点进行钻探，按设计要求堤心石下卧层为良好持力层。

⑤石舌”伸展状况测定

按设计要求探摸“石舌”形态(参见附录Ⅶ)。 7、施工计划及机械配置

（1）施工计划

由于引堤于2005年11月28日才开始填筑，每天堤心抛石约5000m3/天，计划于2005年12月25日抛石挤淤段，全部完工，紧接着爆破挤淤施工，爆破挤淤工程量为：26882.2m3,从2006年1月1日起开始施工，每天爆破挤淤约1300m3/天，计划于2006年1月20日完工。

（2）机械设备配置 机械设备配置表

名称 履带挖掘机 履带挖掘机 履带挖掘机 装载机 振动压路机 工作船 自卸车

6、质量控制

项目竣工验收时应提交各项施工记录，包括单药包重量、药包数量、药包平面位置

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数量 2台 2台 1台 2台 1台 1艘 20~30辆 型号 944 EC360、934 CAT320 ZL-50 YZ18C 斯太尔 规格 1.9m3 1.6m 1.2m3 3.0m3 18t 5t 15t～20t 3中港四航局国电福州发电有限公司水工工程项目部 施工方案

及埋深、施工水位、布药起始及结束时间、起爆时间、肓炮处理和其他应记录资料。施工记录作为竣工验收资料。 7、职业健康安全控制

（1）水下基床爆夯的施工管理人员必须严格执行公安部门关于申报、使用、管理火工品的有关规定。

（2）参加水下爆夯的技术人员（炮工）须经爆破知识以及水下爆破技术的短期培训。并经考试合格，持有国家指定安全机关发放的“爆破员作业证”，才允许施工。

（3）水下爆夯作业前，应组织详细的施工技术交底，炮工按设计要求指导药包制作、沉放和连接起爆网络。经过专人负责检查合格后，方可用于爆夯。

（4）火工材料运输和储存应符合QI7-40《危险品管理规定》的规定。

（5）水下爆破施工严格遵照《爆破安全规程》和《民用爆炸物品管理条例》执行。 （6） 施工运输机械的施工现场要有专人指挥，运输车辆不得超载，严格按现场限速规定行驶。

（7）在陆上使用翻斗车、推土机向堤心推填堤心石时，应严格按照操作规程。 （8）水上作业按QI7-27《水上施工作业指导书》的规定执行。 8、环境保护控制要求

（1）严格执行QI7-43《污水控制管理规定》和《中华人民共和国防止船舶污染海域管理条例》，防止船船、机械操作性油、污水泄漏污染水域，严禁把舱底油污水直接排入水中。

（2）应按爆炸震动和水中冲击波对人员和其他保护对象的影响进行核定并取其最大值的原则，确定爆破安全距离，再确定警戒范围。若发现施工区域有大群海洋水生物，要马上停止施工并采取保护措施，待水生物离开后才能恢复施工。

（3）垃圾、废弃物不得抛下水，防止污染水域。

（4）施工现场石料运输、机械行使等引起的扬尘按QI7-44《扬尘控制管理规定》执行，以防污染环境和影响员工健康。

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附录Ⅰ

爆炸挤淤填石的设计

1 按爆填的有关规定进行爆填设计: 1.1 线药量qL(kg)

qL=qo·LH·Hmw (1.1) 式中: qL — 爆填线药量(kg/m)

qo — 爆填法置换软基单位耗药量(kg/m3 ),按下表取值: 附表1

Hs/Hm(m/m) q0(kg/m3) 0.8～1.2 0.6～0.8 <0.8或>1.2 0.8～1.0 一般可取0.6kg/m3 ～1.2kg/m3 Hs—泥石以上的填石厚度（m）

LH — 爆填一次推进距离(m),按下表取值.

附表2

Hm(m) LH(m)

Hmw — 计入复盖水深的折算置淤泥厚度(m) Hmw=Hm+γ

w/γm·Hw

4～6 4.5～5.5 6～10 6～7 10～12 5.0～5.5 式中: Hm — 设计要求置换淤泥厚度(m),含淤泥包隆起高度. γ

m —

淤泥重度(kN/m3 )

γw — 水重度(kN/m3 Hw — 泥面上复盖水深(m)

使用1.1公式时还应计入施工时淤泥隆起影响。 1.2 一次爆填药量Q1(kg) Q1=qL*LL

式中: Q1 — 一次爆填药量(kg)

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LL — 一次爆填布药线长度(m) 1.3 单孔药量q1(kg) q1= Q1/m

式中: q — 单孔药量,如为单药包孔位,则为单药包药量q2 (kg);

m — 一次爆填药包数;

m= LL /a+1 a — 药包间距(m)，一般取2m左右 1.4 布药线位置:

布药线一般应与石舌前缘线平行，两者水平距离取1～2m。 1.5 布药线长度: 1.5.1 堤身纵向爆填:

布药线长度一般根据设计堤身断面稳定验算确定并与堤顶宽度一致。 1.5.2 堤身侧向爆填:

布药线长度根据安全距离控制的一次起爆药量及施工能力确定。 按安全距离确定一次起爆药量Ｑ(kg) Q11/3 =R*(V/450)1/1.65 式中: R — 爆破地震安全距离(m) V — 安全振动速度(cm/s) 根据建筑物性质选取。 1.6 药包埋置深度HB:

药包在软基面以下的埋置深度HB,按下表取值:

附表4

Hw(m) HB (m)

2 珠海某防波堤爆填爆破参数设计: 2.1 线装药量qL(kg/m): qL=qo*Hy* LH

式中: qo--单位耗药量(kg/m3), 按附表1取值；

Hy--淤泥层厚度(m); LH--爆填一次推进距离(m). 2.2 一次爆填药量Q(kg):

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<2 0.50Hm 2～4 0.45Hm >4 0.55Hmw 中港四航局国电福州发电有限公司水工工程项目部 施工方案

Q1=qL*LL LL-- 一次爆填布药线长度(m). 2.3 单药包药量q(kg): q2=Q2/m

式中: m－一次爆填药包数;

m= LL /a+1； a－ 药包间距, 一般取a=2--3m. 2.4 布药线位置:

布药线与石舌前缘线平行, 一般只布设一排药包。泥面爆填药包放在堆石体坡脚前方2-3m的泥面上，泥下爆填药包埋放在堆石体前的淤中(参见附录Ⅲ)。 2.5 布药线长度L(m): (1) 纵向爆填: LL =Lg+b

式中: Lg--设计要求堤心落底宽度(m); b=2--3m (2) 侧向爆填：

布药线长度根据施工能力，工程实际情况和受安全距离控制的一次起爆药量确定。 按安全距离确定一次起爆药量Ｑ(kg) Q12/3 =R*(V/250)2/2.65 式中:R — 爆破地震安全距离(m) V — 安全振动速度(cm/s) 根据建筑物性质选取。 2.6 一次爆填推进距离LH(m):按附表3取值 2.7 药包埋置深度HB(m):

药包在淤泥面以下的埋置深度HB按附表4取值. 2.8 堆石高度H(m)

主要根据淤泥厚度和承载力决定。一般情况下取Hy＜H≤2Hy

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药包水面纵爆淤泥层包（）（）药包水面（（淤泥层（）））爆前爆后爆前平面图持力层石舌（）

水面 堤顶侧堆 石加高高度 侧爆后塌落线 侧爆前塌落线 水面 堤心纵向爆填药包 (泥面爆填药包) 淤泥 倍淤泥厚 侧爆药包 泥下爆填药包) 淤泥

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纵向爆填进尺控制点下一循环推填线药包爆前推填线爆后推填线水面滚轴操作工人主干导爆索吊机吊臂钢丝绳布药扁担药包水面水面淤泥堤心淤泥吊臂滚轴吊机操作人员钢丝绳主干导爆索布药扁担药包水面淤泥 10 中港四航局国电福州发电有限公司水工工程项目部 施工方案

定位测绳定位标定杆臂钻杆装药平台钻机工人工作船水面水面支导爆索堤 心淤泥淤泥钻头布药器定杆标堤身堤头定杆臂支导爆索工人工作船工人布药平台钻机（）

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探架探管测量船水面堤 心淤泥

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