约旦项目大型土石方开挖施工方案

'伊拉克约战略管道项目Aqaba罐区大型土石方开挖施工方案一、工程概述1、工程概况Aqaba罐区用地约为285公顷（1500*1900m），地处伊拉克约旦境内，自然地貌为东高西低山区，自然高差约计112m，设计图合理利用自然地貌条件，采取阶梯式竖向布置，东西两排罐区平台高差约37m。根据初步设计图纸及相关文件，本工程土石方挖运工程量大，约为3500万m³，其中石方挖运1400万m³，土方挖运2100万m³，除部分土石方需作为填方料进行消耗外，剩余约计3200万m³渣土需外运之距离施工地点约5km的弃渣场地。2、工程特点2.1本工程爆破、开挖、回填土石方量巨大，工期相当紧。2.2土石方主要为弃方，达3200万m³，爆破开挖后装车运输，松散系数较大，约1.5以上，对弃渣场地要求极高。2.3施工场地内爆破、开挖、回填、运输相互交叉施工，工程测量复杂，难度大。   2.4工程量大工期紧的原因，施工设备需采用矿用挖掘及运输设备，且需求量大，如当地不能满足租赁要求，需自行采购，成本极高。二、施工工序1、土石方挖运主要施工工序 本土石方工程面广量大，施工道路狭窄，施工设备多，综合考虑，采取分片分层流水作业的施工总体部署，计划将整个开挖区域分为4个施工区域区域，按照~编号，顺序进行施工工序流水作业。总体施工方向本着先高后低、先土方后石方的顺序施工，施工前做好施工便道及会车区修建工作。施工准备→施工便道修建→地表植被清理→土层揭除→石方分层打孔爆破→石方分层清运渣→细部爆破修整施工工序示意图 施工流程示意图三、施工准备1、技术准备1.1落实项目部人选，组建强有力的施工机组。1.2认真参阅施工图纸及地勘资料，参加图纸会审及设计交底，针对图纸中疑问、不明确问题进行答疑。1.3复测控制桩，并分散设置临时控制桩，制定测量方案。1.4组织工程技术人员熟悉掌握施工图纸，编制详细施工方案，并进行相关技术、安全、质量、防恐等培训，做好技术、安全交底工作。1.5做好开工前报审报验等开工手续。2资源准备2.1相关机械设备及备品备件已经进场到位。2.2机械设备维修站、加油补给站已经投入使用。2.3施工机组人员组织机构已经建立，机械设备操作手具备24小时三 班作业条件，相应住宿、行车、照明等配套设施已经就位。2.4相关材料已经到位，特殊材料如炸药、雷管等相关手续已经办理完善，现场炸药库满足相关要求。四、施工方案本工程土石方主要为上土下石地貌，土石比约为1.5:1，总工程量约3500万m³，其中3200万m³运至5km外弃渣场地，300万方作为回填区域预留，施工机械主要采用卡特390D型挖掘机开挖，SYSET230型自卸车运输，阿特拉斯液压钻机钻孔爆破，所选设备均为国产较先进的大型设备，能有效的提高施工生产效率。1、施工便道的修建本工程外运渣土约计3200万m³，单程运距约5km，施工总工期约330天，即使采用矿用巨型自卸车，每天运输量也不少于1000趟次，考虑车辆交通安全，开工前需修建满足运输车辆通行要求的施工便道，并在使用过程中安排道路维护班组及时维修加固。爆破区域内也应及时修建临时施工便道，满足运输车辆及自行液压钻机行走需求。1.1爆破区域外行车通道的修建施工区域通往弃渣场地主要依托原有伴行道路，渣场部分及施工区域部分需新建施工便道，其余部分在原有道路基础上进行铺风化岩石500mm厚加固及拓宽。1.1.1新建施工便道施工区域及弃渣场地附近通车道路为新建施工便道，施工区域按 计划划分为4个作业区域，利用施工区域以为北侧和南侧场地开拓施工便道，与施工区域中间道路（东西向）分别形成环形通道，施工区域两侧为空车进车通道，施工区域中部为载重车辆通道，待、区域施工完毕后，修建、区域施工便道。如图所示。施工区域西侧利用施工区域内的场地修建会车便道，会车便道宽度不小于30m，进车通道宽度20m，出车通道宽度30m，满足至少3台以上运输车辆并排行驶要求，路基主要以原土压实为主，部分软弱地基需挖除采用渣石进行换填，面层铺设500mm强风化岩，进出道路总体排水方向按照东高西低设置，道路面层由中间向两侧排水，坡度不小于2%，道路两侧设置排水土沟（或预制砼排水沟），排水沟表面做硬化处理，保证排水通畅。弃渣场地与伴行路连通段施工便道的修建，施工方法同上，施工 路由自伴行路起始分为进车通道及出车通道两条，沿弃渣场地周边形成环形通道，施工道路宽度不小于20m，并设置错车区域，保障道路通畅。1.1.2爆破区域内临时便道的修建施工前需先按计划修建施工区域施工通道，满足设备及车辆通行要求，面层无需另行处理，随施工随修缮即可。石方爆破清理时，爆破平面基本满足液压钻机行走要求，如不满足时临时配备挖掘机及液压镐局部进行修整。2、植被层清理采用挖掘机配合铲运机、推土机将表层植被清除及表层腐殖土，统一装车运至业主指定地点或弃渣场地。3、土方揭盖表层植被及腐殖土清运完成后，将整个施工区域划分为4个施工区域，分别编号为-区域，并按照-区域进行分段流水作业，如图： 覆土层揭盖采用挖掘机开挖，配合自卸车，随挖随运至渣场，开挖时根据覆土层厚度分层开挖至岩石层表面，测量人员随时监控开挖深度，避免出现全土方区域的超挖情况，区域开挖完毕后，在区域间高差处根据施工便道位置开挖出设备通行坡道，供机械设备出入，所有揭盖设备转至区域进行开挖，区域进入打孔爆破工序，如此流水施工避免机械设备的窝工。4、石方爆破施工4.1概况伊拉克约旦战略管道项目Aqaba罐区建设在一处山坡上，按照台阶形布置，场区面积约为1100m×1900m，地形高低起伏较大，最大开挖深度为33.6m，累计需要开挖石方1400万m³。施工区域内岩石整体性较好、质地坚硬、节理和裂隙不发育，为了加快工程建设，确保工程整体工期，决定采取控制爆破的方式对岩石进行破碎。4.2、爆区周围环境从设计图纸了解到爆破区域周围200m范围内，地面上和地面下均没有电线、光缆、管线等需要保护的设施。4.3、爆破施工要求4.3.1安全要求根据周围环境和岩石特点选择可靠的爆破开挖方式和安全防护措施，控制爆破飞石、爆破震动等爆破危害在安全范围内，确保爆区周围人员、建筑物、构筑物、设备及设施的安全。 4.3.2质量要求爆破开挖边界和爆破深度要满足基坑的开挖要求，超欠挖不得超过设计的允许范围，爆破后的岩石块度应满足现场设备的装车和运输要求。4.3.3工期要求采取机械化程度较高的钻孔、开挖、运输设备，优化爆破参数，提高爆破效果，加强现场的钻孔、爆破、开挖、运输工序的衔接和配合，提高作业效率，确保工期。4.4、钻孔设备选择液压钻和手风钻两种钻孔设备，两种钻孔设备比较见下表。潜孔钻机和手风钻机两种钻孔设备比较表序号指标潜孔钻机手风钻机1优点孔径大，效率高机动灵活，不受地形限制2缺点要求作业场地要平整孔径小，人工强度大3使用深度在2.0m以上，石方集中段深度在2.0m以内，零散石方段4爆破单孔药量大，对基岩破坏大单孔药量小，对基岩破坏小4.5、爆破方式4.5.1、分层台阶爆破施工测量人员确定场区开挖边界后撒白灰进行标记，边界拐角处设置标志杆。然后在开挖边界内划分5m×5m的方格网，测量并标记每个方格四个角点的开挖深度，方便钻机确定钻孔深度。在山坡上采取由上至下的施工顺序，进行分层台阶爆破。每次钻孔和爆破区域的大小根据地形地势、爆炸物品供应量、周围环境等因 素确定，在保证安全的前提下，确保钻孔爆破、清渣运输、测量验收等工序科学合理、高效有序进行。每层开挖深度不大于10m，开挖深度大于10m的地段采取分层爆破开挖。每个区域清渣后及时进行测量，测量验收合格后方可进行下一个台阶的施工。4.5.2、松动控制爆破方式由于岩石坚硬，基坑较浅、环境复杂，需要控制爆破飞石的产生。采取松动控制爆破方式，通过对炸药单耗和起爆顺序的控制，使炸药爆炸后产生的能量主要用于岩石的破裂和移动，减少爆破振动，确保保留岩体的强度。4.5.3、做好爆破试验在正式的生产爆破前要做爆破试验，目的是为了检验爆破器材和调整爆破参数。爆破试验的位置选择周围环境较好的地段，根据爆破效果对爆破参数进行必要的优化，确保爆破施工在安全上可靠、技术上可行。4.5.4、控制爆破飞石在周围环境复杂的地段，需要控制个别孔口产生爆破飞石。爆破网路连接、检查合格后，在爆破区域覆盖一层草垫、废旧橡胶板等防护材料，然后在防护材料上覆盖0.5m厚的粘土，在斜坡位置可以压装两层装满黄土的编织袋。4.5.5、控制爆破振动当爆破区域周围有建筑物、构筑物或地下管线时，需要控制爆破 振动。根据被保护建筑物的安全振动速度标准、爆破距离和地形地质特点利用鲍利斯科夫公式设定一段最大齐爆药量，同时对爆破振动速度进行监测。4.5.6、爆炸物品选择炸药选择：无水地段可以选择铵油炸药，有水地段选择乳化炸药。雷管选择：选择毫秒延期导爆管雷管，根据周围环境选择逐孔起爆方式或排间顺序起爆方式。4.6、爆破施工工艺流程图 钻孔布孔填塞装药爆破警戒连线爆破后检查起爆开挖运输有无盲炮爆破结束验收盲炮处理有无合格不合格4.7、爆破参数4.7.1、孔径D：手风钻钻孔：D=40mm；液压钻钻孔：D=89mm。4.7.2、延米装药量K：手风钻钻孔：K=1.0kg；液压钻钻孔：K=5.0kg。 4.7.3、最小抵抗线W：W=25DD：孔径，m。手风钻钻孔：W=1.0m；液压钻钻孔：W=2.2m4.7.4、孔距a：a=35DD：孔径，m。手风钻钻孔：a=1.4m；液压钻钻孔：a=3.1m4.7.5、排拒b：b=WW：最小抵抗线，m。手风钻钻孔：a=1.0m；液压钻钻孔：a=2.2m4.7.6、超深h手风钻钻孔：h=0.3m；液压钻钻孔：h=0.5m。4.7.7、孔深L：L=H+hH：需要爆破的岩石深度；h：钻孔的超深。为了控制飞石，手风钻钻孔最小孔深取1.0m。液压钻钻孔最小孔深取2.0m。4.7.8、炸药单耗q： 基坑开挖松动控制爆破炸药单耗，取q=0.6kg/m³；（1）不同厂家生产的炸药会具有不同的爆破威力。（2）同一种岩石由于节理、含水、风化等因素的影响具有不同的可爆性。（3）爆破单耗只能作为爆破试验的一个参考，需要根据爆破效果进行修正。4.7.9、单孔装药量Q：Q=q×a×b×Hq：松动控制爆破的炸药单耗，kg/m3；a：孔距，m；b：排拒，m；H：钻孔深度，m。4.8、爆炸物品需求量依据中华人民共和国建设部颁发的《爆破工程消耗量定额》GYD—102—2008第二章土石方爆破科目下基坑石方爆破项，该工程爆炸物品需求量见下表：爆炸物品需求表序号爆炸物品名称单位100m³需求量（定额）该工程1400万m³需求量1乳化炸药2#Kg60.88852.32万2导爆管雷管个114.841607.76万3导爆管m168.892364.46万4.9、钻孔设备需求量4.9.1、罐区石方量依据设计图纸给出的石方量显示，整个罐区范围内的石方量为1400万m³。计划其中1300万m³为潜孔钻机钻孔，100万m³为手 风钻钻孔。4.9.2、施工工期按照施工整体计划安排，罐区土建施工时间为14个月，扣除罐区基础施工时间4个月，钻孔爆破、清渣运输时间为10个月。考虑钻孔爆破施工的特殊性确定有效施工时间为9个月。4.9.3、每天有效工作时间每天按照两班倒，每班工作时间按8小时，每天有效工作时间按照16个小时计算。4.9.4、潜孔钻机钻孔速度潜孔钻机在中硬岩石中每班钻孔长度为100m，每天按照两班倒，一台潜孔钻机每天钻孔长度为200m。手风钻在中硬岩石中每班钻孔长度为60m，每天按照两班倒，一台钻机每天钻孔长度为120m。4.9.5、孔网参数潜孔钻机钻孔的孔网参数为2.2m×3.1m=6.82m2；手风钻钻孔的孔网参数为1.0m×1.4m=1.4m2；4.9.6、每天钻机工效一台潜孔钻机每天钻孔方量为：6.82m2×200m=1364m³；一台手风钻每天钻孔方量为：1.4m2×120m=168m³；4.9.7、每月钻机工效每月按照25个工作日计算：一台潜孔钻机每月钻孔方量为：1364m³×25=34100m³=3.41万 m³；一台手风钻每月钻孔方量为：168m³×25=4200m³=0.42万m³；4.9.8、九个月钻机工效一台潜孔钻机九个月钻孔方量为：3.41万m³×9=30.69万m³；一台手风钻九个月钻孔方量为：0.42万m³×9=3.78万m³；4.9.9、钻孔需求量潜孔钻机需求量：1300万m³÷30.69万m³=42.35台手风钻需求量：100万m³÷3.78万m³=26.46台4.9.10、计划钻机需求量根据上述计算结果，考虑设备10%左右的富裕系数，确定潜孔钻机需求量为45台，手风钻需求量为30台。4.9.11、两种钻孔设备工效分析表两种钻孔设备工效分析表序号项目潜孔钻机手风钻机备注1工作量（万m³）13001002工期（月）993每班工作时间（小时）884每天班数（班）225每天工作时间（小时）1616（3）×（4）6孔网参数2.2m×3.1m1.0m×1.4m7每延米爆破方量（m³）6.821.4（5）×18每天每班工效（延米）100609每天每台工效（延米）200120（4）×（8）10每天每台工效（m³）1364168（7）×（9）11每月每台工效（万m³）3.410.42（10）×25 129个月每台工效（万m³）30.693.78（11）×913计算机械需求量（台）42.3526.46（1）÷（12）14计划机械需求量（台）4530（13）×110%4.10、挖掘机需求量为了配合钻机钻孔，需要配备挖掘机进行修路、清理山体表面的松软石方，根据施工经验，需要配备10台挖掘机。4.11、人员需求量4.11.1、潜孔钻人员需求量每天45台潜孔钻钻孔，两班倒，需要钻机手90人，修理工10人，小计为100人。4.11.2、手风钻人员需求量每天30台手风钻钻孔，两班倒，需要钻机手60人，修理工5人，辅助工10人，小计为75人。4.11.3、挖掘机人员需求量每天10台挖掘机配合钻孔，两班倒，需要挖掘机手20人，修理工3人，小计为23人。4.11.4、爆破人员需求量爆破施工只能在白天进行，根据罐区的周围环境，配备两个爆破专业队，每个专业队配备人员20人，负责炸药运输、装药、连线、警戒、起爆等工作，小计为40人。4.11.5、钻孔爆破人员需求总数钻孔爆破人员需求表人员需求量（人） 工种操作手修理工辅助人员小计潜孔钻9010100手风钻6051075挖掘机配合20323爆破人员40合计2385、渣石挖运首层爆破完成后，由爆破工程师排除哑炮，机械设备进入爆破现场，采取退挖顺序进行清渣装车，为便于开挖及装车，设备与车辆错开作业，侧面装车。如图，开挖过程中，清理渣石分层进行挖运，每层挖运厚度控制在2-3m以内，下一层开挖前修建下行坡道。开挖时随开挖随为运输车辆修建临时行车通道，待大量渣石分层挖运完毕后，将基岩表层浮渣清运。6、细部爆破修整大型土石方清运完毕后，局部凸出施工计划高程及坡面的孤石还需进行二次爆破或开凿修整，修整手段主要以爆破、液压镐开凿为主，较深厚岩石可采用人工打眼爆破的方法，其余部位采用液压镐开凿处理，尽量避免超爆超挖现象，出现超挖情况后，根据设计要求采用毛石混凝土填充至设计基底标高。 五、进度计划根据总体计划要求，,Aqaba罐区土石方工程计划开工日期：2017年12月1日，计划竣工日期：2018年10月30日，总体工期控制在11个月以内（横道图阴影部分），以满足后期土建施工的要求。土石方工程施工季度计划横道图：施工进度保证措施：为保证工期按照业主要求的目标实现，土石方机组将对施工进度计划实行动态控制，随时掌控跟进施工进度，适时增配资源避免延误工期。1、本计划为每天2班作业施工，每天按照10个小时每台班计算工效，资源配备时应适当考虑人、机维修及替换情况，并提前做好施工技术交底工作，保障施工劳动效率。2、施工便道修建严格按照方案施工，满足雨天行车要求，本计划考虑特殊气候15天。3、按计划提前完成施工各项准备工作。六、资源配置计划因本工程计划每天两班倒作业，故本资源配置按照每台机械设备2 名操作手考虑，每20台设备另配2名替补人员，机械设备每10台配备1台替补设备。6.1人员配置序号工种人数备注1机组长12副机组长43技术员64质量员25安全员46材料员17测量员48爆破作业人员409小车司机810挖掘机手9011推土机手3012装载机手1213钻机手9014液压镐2015运输车司机28016手风钻机手6017压路机司机418油罐车司机419洒水车司机120推土机3021维修工3022普工30合计（人）6.2机械设备配置 序号设备名称设备型号单位数量备注1自卸汽车SYSET230台137含预备车辆2挖掘机卡特390D台35含预备挖掘机3挖掘机卡特230D台10配合钻孔4推土机山推32D台155液压镐220-8台106装载机50B台67压路机18t台28手风钻YT-26台309空压机9m3/min台1010液压钻机阿特拉斯台4511大巴车40座台212指挥车越野台213加油车20t辆414维修车皮卡辆215炸药运输车专用台416雷管运输车专用台417洒水车20t台1'