明挖爆破方案范文(共3篇)
1.明挖爆破方案范文 篇一
在当前社会基础建筑的建设中,尤其是水利水电明挖工程施工中,爆破开挖技术的使用日益频繁,其重要性也逐渐凸显出来。下面简要介绍几种我国目前所使用的,较为前沿的爆破技术:梯段爆破技术、保护层爆破技术、平地掏槽式爆破技术、建筑物边坡开挖式爆破技术:
2.1梯段爆破技术
所谓梯段爆破技术,其施工方式是将开挖面建造成台阶的形状,通过一排或多排孔深爆破的方式,进行土方开挖施工。
2.2保护层爆破技术
由于在爆破开挖的过程中,往往容易造成水平基面岩体出现大量的爆破裂缝,进而导致层面恶化,损坏岩体完整性,对于此种情况,就需要采用保护层爆破技术进行紧邻水平基面岩石的开挖,以避免上述影响。
2.3平地掏槽式爆破技术
平地掏槽式爆破技术,指的是按照爆破施工对于轮廓、形状的相关规定,垂直向下实施爆破开挖施工的技术。
2.4建筑物边坡开挖式爆破技术
钻孔爆破技术是井巷掘进作业的先行工序,而其他的后续工序基本上都是围绕建筑物边坡开挖式爆破技术工序来展开的。
2.明挖爆破方案范文 篇二
殷 勇
(中铁十四局集团有限公司 山东 济南 250000)
摘 要 本文以长株潭城际铁路树木岭隧道洞身明挖段主体结构施工为题开展方案优化分析,主要针对明挖隧道结构顶板施工初期所采用的两种不同施工方案,分别从技术和质量措施、安全风险控制以及施工工期、工程成本等方面进行了认真比较、分析和论证,以求质量可控、安全风险最低,工期缩短,节约成本的最佳方案。阐明了在施工中合理资源配置、优化施工方案的必要性和重要性。关键词 明挖隧道 结构方案 优化分析工程概况
树木岭隧道洞身明挖段施工里程为DK8+902.5~DK9+743,合计840.5m,其中DK8+902.5~DK8+921.5为盾构始发井,DK8+921.5~DK9+741.5为明挖区间。为便于出渣,在DK9+055、YDK9+045处设出渣井2座,为防灾救援需要,于DK9+350、YDK9+340.447处设联络通道。隧道轨面标高25.5m~32.0m,隧道上方规划为圭塘河风光带,规划地表标高为46.5m~50.0m,隧道左右线间距为18m,围岩主要为粉质粘土、强风化泥质粉沙岩、弱风化泥质粉沙岩,开挖采用放坡开挖,支护采用锚网喷,主体结构为两分离的钢筋混凝土矩形结构(图1为明挖断典型断面图)。
图1 明挖断典型断面图 施工方案比选
树木岭隧道洞身明挖段主体结构设计要求每60m为一个变形缝,由小里程往大里程方向顺序施工。施工分底板、侧墙、顶板三次进行。其中底板采用了定型钢模板结合竹胶板拼装的方法;区间侧墙模板采用了自行式液压模板台车;顶板结构施工主要有两种方案:一种为采用满堂红脚手架和模板体系,另一种为自行式液压顶板内模台车,现就顶板施工两种方案进行阐述比选。2.1满堂红脚手架、模板施工方案
顶板施工模板结构内支撑体系采用碗口式脚手架钢管。支撑体系取纵向立杆间距×横向立杆间距×水平杆层间距: 900×900×1200mm。脚手架底部设置扫地杆,脚手架两端与中间每隔4排立杆设置1道横向剪刀撑,脚手架从顶层开始向下每隔3步设置一道水平剪刀撑,横向和竖向每隔2跨设置通长东西向横杆。顶板底模面板采用18mm厚木竹胶板,板次龙骨为100×100mm方木@300mm,主龙骨取100×100mm方木@900mm(详见图2),根据脚手架及模板布置我们对其主要受力构件的强度和刚度、稳定性进行检算,验证其力学性能满足要求。2.2 液压顶板内模台车施工方案
在区间侧墙施工完成后,采用30.1m长液压式模板台车进行顶板施工,顶板台车面板为10mm钢板,门架面板厚14mm,门架腹板厚12mm,台车主框架均采用国标型钢焊接(详见图3)。根据台车的结构特点我们对台车的主要受力构件的强度、刚度和稳定性进行检算,验证台车的力学性能满足要求。
图2 区间结构顶板满堂红脚手架模板施工图
图3 区间顶板内模台车施工图
2.3方案比选分析 2.3.1 技术及质量措施
两种技术方案均可行。
采用满堂红脚手架和模板体系施工方案,难点在于支撑体系加固较为困难,存在模板拼缝较多、结构拐点处错台、砼振捣困难等问题,不利于现场施工和质量控制;
采用液压顶板内模台车施工方案,可以有效解决支撑加固困难、模板拼缝多、拐点处错台、砼振捣困难等问题,更有利于现场施工和质量控制。
两种方案比较,采用液压顶板内模台车施工方案更为合理。2.3.2 安全风险控制
满堂红脚手架和模板体系施工方案在实施过程中,需根据施工进度做好相应部位的人行通道、作业平台、临边防护等安全措施,安全防护工作量大,工序较为繁琐。脚手架搭设和拆除过程持续时间长,需要投入大量的人员和机械设备,危险源控制点多。且脚手架施工最大的弊害就是杆件连接多,局部接头处理不到位,施加荷载后易产生局部失稳,从而造成整个体系的失稳,安全风险系数高。
内模台车为自行式液压整体式台车,台车上设置有规范的安全人行通道、作业平台及相应防护,临空面少,日常安全防护工作量少,而代替脚手架骨架作用的台车仅需拆模后移动到前方即可,操作相对简单、方便,投入少量人力就可完成,避免因脚手架搭设和拆除过程中产生的危险源。且台车主要构件均为可靠连接,施工安全可以得到较好控制。
两种方案比较,液压顶板内模台车施工方案安全性能更优。2.3.3 施工工期
采用满堂红脚手架和模板体系施工方案,每个流水段顶板施工时间在19天,其中搭设脚手架7天,绑扎钢筋8天,立摸及加固3天,浇注混凝土1天。
采用内模台车施工方案,每个流水段顶板施工时间在12天,其中台车就位1天,绑扎钢筋8天,立摸及加固2天,浇注混凝土1天。立模、脱模速度快,可节省脚手架搭设、模板安装、以及脚手架、模板的拆除时间,大大提高了工作效率。
两种方案比较,液压顶板内模台车施工方案工期更快。2.3.4经济比较分析
采用满堂红脚手架和模板体系施工方案,施工费用主要包含有脚手架租赁、机械设备、模板及方木周转材料、安全防护、人工费用等项目。其中脚手架按照每模占用一个月计算,模板按周转3次计算,方木按周转4次计算,安全防护设施按周转5次计算,25T吊车按月租计算,根据施工工期计算总费用在413.91万元。
采用液压顶板内模台车施工方案,施工费用主要包含有机械设备、台车、少量模板及方木周转材料、人工费用等项目。其中台车为摊销费用,人工费用大大降低,其余费用计算方法与脚手架方案一致,根据施工工期计算总费用在342.56万元。完工后台车(总重为222t)按2500元/t折算,总计55.5万元。从造价来看, 液压顶板内模台车施工方案可节约投资126.85 万元。
两种方案比较,液压顶板内模台车施工方案更经济。3方案优化结论
综上所述,采用液压顶板内模台车施工方案,从技术及质量措施、安全风险控制、施工工期、经济比较等方面均优于满堂红脚手架和模板体系施工方案。可以有效改善施工工序复杂、施工周期 长,安全风险高,施工质量难控制、施工成本相对较高等问题,工作效率得以大大提高。故本工程采用液压顶板内模台车施工方案。4 结束语
在施工过程中,根据不同工程的特点,可能会有多种可行的施工方案供我们选择,但是,必须通过对各种方案进行认真细致地分析、比较和优化,才能制定出更为合理的施工方案,达到合理资源配置,有效控制施工质量,降低安全风险,缩短施工工期,减少施工成本的效果。
参考文献
3.明挖爆破方案范文 篇三
完成时间:1981年12月~1982年2月 工程地点:上海交通大学校园内
完成单位:中国人民解放军工程兵工程学院
项目主持人及参加人员:阎家良、叶家福、林学圣、沈贤玑、刘金星等 撰稿人:阎家良 工程概况
上海交通大学的铸工车间是机械设计与制造的教学、科研、生产基地。20世纪50年代建成,1981年上半年重新修整加固。由于该校教师住房十分紧张,别无土地用以建房,1981年12月学校决定,尽快拆除铸工车间,利用该地新建四幢教师宿舍楼。该车间于1982年2月26日一次爆破拆除。
1.1 工程结构
铸工车间是一大型工业厂房,它的一侧同落料台相依。厂房长75.15m、宽30.5m、高16.1m,建筑面积2348m。厂房是装配式钢筋混凝土排架结构,中间主跨的跨度18m,两侧的披屋,跨度各为6m,其剖面见图1a。厂房由两列计28根钢筋混凝土支柱支承钢筋混凝土屋架。披屋由钢筋混凝土檩条,两端分别固定在支柱外侧牛腿上和围墙砖柱顶部的混凝土座上,上有纵向角钢固定石棉瓦作顶盖。厂房纵向有吊车梁、横向有屋架和倾斜的钢筋混凝土檩条等构件将主厂房和披屋连成一体。钢筋混凝土支柱分I、Ⅱ两列,序号分别是I1~I14、Ⅱ1~Ⅱ14(图1b)。支柱为钢筋混凝土预制构件,混凝土标号200号,柱在地面上的高度10.5m,牛腿下部为工形截面(图2a);Ⅱ列支柱中有10根进行了加固(图2b),加固的高度1.8—7.1m。
2落料台长9.0m、宽6.3m、高13.3m,两层,由两种不同截面(40cm× 40cm、50cm×30cm)共4根支柱支承中部的台面和上部的顶盖,系整体灌注的钢筋混凝土框架。
1.2工程环境
厂房南面东部1m(距爆破点7m)是两层办公楼。南面西部19.3m外是大片棚户居民区,房屋陈旧、密集;墙厚一般为10cm,绝大部分无基础;南22m处有两层简易宿舍楼,墙厚12cm。东北26m处有容量为450kV·A的变电所。西、北两面24m、29m、4lm处有三幢新建五层宿舍楼。厂房东、南两面有动力线和照明线通过,其投影点与厂房的最小水平距离为4.7m。
2爆破设计
根据铸工车间的结构特点和周围环境,爆破方案是:落料台向东定向倒塌,厂房基本原地塌落;采用电点火线路起爆,一次爆破拆除。
2.1支柱的爆破高度
支柱的爆破高度(H)是用下式确定的:
H=KB 式中 B——支柱截面中倾倒方向上的边长(工形截面B=0.8m,加固后的截面B=1.0m);
K——与结构倾斜方向和结点破坏程度有关的系数,结构倾斜方向上的支柱(I列)K取3.5~4.5;与倾斜相反方向上的支柱(Ⅱ列)K取2.5~3.5。在结构倾斜方向上,爆破高度须按下式校核:
式中 L——跨度;
H、B——意义同上; h——地面至最低药孔的高度,m。2.2爆破参数
(1)最小抵抗线W:一般取截面最小边长的一半(对加固支柱,W为破碎原工形柱 的翼缘,W稍小)。
(2)药孔深度l=(0.55~0.65)y(y为支柱截面中钻孔方向上的边长)。(3)药孔间距a=(1.5~2.5)W。(4)药孔排距b=(0.8~1.0)a。
2.3药量计算
单个药包的药量采用以下经验公式计算:
C=0.35AKfKpKBW式中 C——单个药包的药量,kg;
A——材料的抗力系数,炸散钢筋混凝土中的混凝土,一般取为5;
Kf——临空面修正系数,临空面分别为1、2、3、4时,对应的kf为1、0.9、0.66、0.5;
KP——厚度修正系数,KP=0.9/P(P为最小抵抗线方向的厚度,m); KB——与破碎程度有关的系数,拆除爆破中在1.5—2.5范围内取值,一般取为2; W——最小抵抗线,m。2.4 一次齐爆的药量
式中 Q——一次齐爆的最大药量,kg;
R——爆破点至被保护目标的距离,m;
V——被保护目标所在地面土壤允许的振动速度,cm/s; K——与传播地震波的介质有关的系数,取200; α——爆破振动衰减指数,取1.5。
根据厂房周围建筑物的质量状况确定的土壤允许振动速度和计算的一次齐爆药量列于 表2。
2.5 起爆线路
为了减弱爆破振动及上部结构塌落引起的冲击振动,根据一次齐爆药量和当时的器材情况,落料台的支柱使用低段毫秒电雷管,厂房I列支柱使用1~9段毫秒电雷管,任意三根支柱的延时间隔不小于75ms,串联成17条支路,并接于干线上,构成毫秒延期线路。厂房中的Ⅱ列支柱交错使用6s、8s、10s、12s延期电雷管,串联成12条支路,并接于另一条干线上,构成秒延期线路。
两条线路皆以变电所(功率450kV·A)提供的交流电作电源,实测电压400V,毫秒延期、秒延期线路的起爆电流分别为5.6A、3.8A,按秒延期线路、毫秒延期线路的顺序合闸起爆。爆破施工
为了保证塌落,减少二次爆破,在爆破前对工形截面支柱的腹板进行了破碎,并对部分支柱中的钢筋进行了局部切割。
式中E。——钢筋的弹性模量,取2.1×106 kg/cm; ι——破孔高度。
破孔的宽度不应超过支柱宽度的一半。经估算,工形截面支柱的破孔尺寸为2.0m×0.32m(图3a)。(2)破孔内的立筋切割(图3b)。
对3个全加固支柱,在柱的下部两侧各预爆一个炮孔(两孔垂直距离约1.0m),暴露钢筋而后切割(图3e)。对部分加固的支柱,在加固部分内侧下部,预爆一个药孔暴露钢筋;在支柱未加固部分同加固部分的分界处内侧,用人工使钢筋暴露,均在爆破拆除前烧断(图3f)。
23.2 结构的稳定和失稳计算
为保证爆破前的安全稳定且爆破后失稳破坏,对工形截面支柱的破孔尺寸进行以下计算:
(1)爆前的安全稳定计算。按照钢筋混凝土结构设计规范(TJl0一1974)进行复核计算。孔洞的宽度(0.32m)小于柱宽度的一半(0.4m),但破孔的高度(2.0m)大于柱宽度(0.8m),其强度和稳定性应按双支柱考虑。支柱整体的稳定在原厂房设计时已做计算,只需考虑在复板破碎后翼缘的稳定。按规范规定,破孔高度(2.0m)小于10倍翼缘厚度(0.225 m×10 = 2.25m),可以保证翼缘稳定。(2)爆后失稳计算。爆破时,破孔两侧翼缘上的混凝土剥落,支柱仅由钢筋承受上部荷载。据此,根据图3d进行保证失稳破坏的验算。
所以,保证失稳破坏。4 爆破效果
起爆后,落料台首先向预定方向倒塌;厂房先向一方倾斜,后塌落。基本达到了预想的目的。4.1塌散情况
经爆后测量,厂房纵向最大塌散长度86.25m(两端分别超出原厂房范围6.9m、4.2m),横向最大塌散宽度31.4m(只有一柱向后超出原厂房范围0.9m),最大堆积高度1.83m。落料台倒塌后,顶盖前冲9.5m,台面后坐0.9m,塌散长度19.4m,塌散宽度8.1m,最大堆积高度1.67m。
4.2 解体情况
厂房塌落后,支柱、屋架、吊车梁、屋面板等预制构件完全分离。整体灌注的落料台,在柱梁结点处全部破断,部分钢筋被剪断。除吊车梁和少数支柱较长,不便运输而需二次破碎外,其余构件已在塌落时破断,当烧断钢筋后,大块用2t吊车即可吊装,小块由人工清理。
4.3 安全情况
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