贵阳至都匀高速公路工程高边坡施工专项方案

贵州省贵阳至都匀高速公路工程 第 7合同段项目 高边坡施工专项 方案 （ K249+185.000 K249+418.049） 编 制： 复 核： 审 核： 日 期： 年 月 日 1 目 录 一、工程概况 . 2 二、编制依据 . 2 三、施工工艺及流程 . 2 3.1 施工准备 . 2 3.2 施工方案 . 3 3.3 施工工艺框图及说明 . 11 四、质量保证措施 . 13 4.1 质量检验标准 . 13 4.2 质量保证体系 . 13 4.3 施工准备阶段的质量控制措施 . 14 4.4 施工过程质量控制措施 . 14 五、安全管理及控制措施 . 15 5.1 安全目标 . 15 5.2 项目部各级人员安全生产责任制 . 15 5.3 安全管理组织 体系 . 16 六、环境保护与职业健康 . 17 6.1 环境保护总体要求 . 17 6.2 文明施工及环保的保证组织及体系 . 17 6.3 重要环境影响因素情况 . 18 七、施工总进度计划 . 18 八、工、料、机计划 . 18 表 8 1 主要管理人员用量计划表 . 18 表 8 2 主要劳动力用量计划表 . 19 表 8 3 施工机械配置表 . 19 2 一、工程概况 K249+185 K249+418.049 右侧深挖路堑 设计土石比例为 0.03:0.97,最大边坡高度达 60 米。本段 挖方削坡 坡体主要为中风化灰岩，该套岩层厚度较大，层位 相对稳定，工程地质条件教好，近水平层理发育较好，教有利于边坡的稳定性。但参考周边节理观测，该套岩层节理发育，一般发育有 2组节理，纵向节理发育，且延伸较长，因此在该边坡开挖易沿节理产生脱落 、掉块和坍塌等地质问题。 该段施工难度大 ，施工危险系数高，为 明确 高边坡 深挖 路堑施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规 范 高边坡深挖 路堑作业的施工 ，特制定本方案 。 二 、编制依据 公路 桥涵 施工技术规范 JTJ041-2004 公路工程质量检验标准 JTG F80/1-2004 爆破安全规程 GB 6722-2003 贵都高速公路 工程设计 文件及施工 图 及现场踏勘 三 、施工工艺及 流程 3.1 施工准备 1、技术准备：组织全体施工人员复核施工图纸、对图纸的疑问及时向监理工程师提出，学习掌握施工技术规范、合同文件以及监理实施办法，并作好施工技术交底。 2、施工 现场准备：开工前选择、修建好进出场地的便道；场地的清理包括清 除残渣、去除表土、去除和处理规定范围内的所有草木和石砾。 仔细查明地上、地下有无管线，对标段中的照明、输电线路，施工时查明其平面位置和高度，对施工有影响的，将其提前拆除。 3、测量准备：根据已复核且经监理工程师批准的导线点、水准点进行加密 3 以满足本段的施工，报监理工程师批准后作为施工用的控制点。复测原地面数据、断面图资料报监理工程师审核。 开挖前 进行 测量放线，依据原地面高程及边坡率推算测出开挖边界 。 4、 设路线中桩，原地面高程及边坡率定出路堑堑顶边线、边沟位置桩。在距路中心一定安全距离设置控制桩。对于深挖地段，每 挖深 2 5m，复测中心桩一次，测定其标高及宽度，以控制边坡的大小。 5、 开挖前，利用挖掘机或推土机清除地表不宜用作填方的植被，修筑截水沟，施工最好避开雨季，及时做好排水工作。 3.2 施工方 案 K249+185 K249+418段右侧高边坡深挖路堑，最大边坡高度达 60米，本段施工 技术要求高，施工环境复杂，施工难度大，必须做到精心组织，精心施工。对于石质破碎和较软的地段采用挖掘机开挖；对于石质较硬的地段，采用风枪钻孔、控制松动爆破方法进行施工，靠近边坡及路基面采用光面爆破方法 进行施工 。 控制爆破施工采用多台 阶、小孔距、浅孔松动控制爆破方案，其特点 :“眼较浅、密打眼、少药量、强覆盖、间隔微差”，在爆破中做到“松而不散，散而不滚、碎而不飞”。用不同方向上的抵抗线差别和起爆顺序控制爆破时岩石移动方向 。 运输则根据具体情况采用自卸运输车进行。 1、施工顺序 深挖路堑路段总体施工顺序见 图 3 1 深挖路堑总体施工顺序图 。首先沿预定路基外侧向前形成一槽式堑沟（图中 I部分）；然后再爆破剩余部份（图中 II部分），即所谓“留靴”爆破（见 图 3 2“留靴”爆破最终效果图 ），以阻止路基上部山体爆破岩石向下滚落。爆破 II 部分岩体时，采用微差 控制爆破形式以控制爆破抛石方向。 4 最终边坡山坡轮廓线III保留岩体图 3 - 1 9 ： 深 挖 路 堑 总 体 施 工 顺 序 图图 3 1 深挖路堑总体施工顺序图 2、 I部分岩体爆破 堑沟宽度（如 图 3 2“留靴”爆破最终效果图 ），考虑便于汽车装运、钻孔设备操作、爆破网络设计等因素，挖掘成 10m 宽的堑沟。 槽式堑沟保留岩体I待爆岩体II山坡轮廓线图 3 - 2 0 ： 留 靴 爆 破 最 终 效 果 图图 3 2 “留靴”爆破最终效果图 3、 II部分岩体施工顺序 由于地形对爆破施工的影响，钻孔机具，施爆顺序必须考虑山体的坡度， II部分总体爆破施工顺序见 图 3 3 II 部分 岩体台阶爆破顺序图 ，由上到下依次为 1-2-3，每一部分又分为压渣爆破和光面爆破。 最终边坡1山坡轮廓线23图 3 - 2 3 ： I I 部 分 岩 体 台 阶 爆 破 顺 序 图图 3 3 II部分岩体台阶爆破顺序图 5 注意事项： 1、深路堑开挖除要求符合土石方开挖的要求外，在施工前应详细复查设计图纸所确定的深挖路堑地段及路堑边坡的工程地质资料。 2、由于深挖路堑的边坡较高不易控制坡率，因此在施工前必须在坡口位置，先测量放样出坡口桩，经复核后沿坡口开挖出一条 0.2m 0.2m 的坡口沟（若岩石裸露则采用红油漆等标注），以防施工中边坡错位。 3、施工时及时做好排水工作，按设计要求开挖截水沟，尽量完成铺砌工作，拦截地面水。对易滑坡、坍塌地段，加强观测并及时作好防护措施。 4、根据现场的地形，采用以下两种开挖方案： （ 1）当深挖方地段沿路线纵向地形相对较缓，则采用自卸汽车配合挖掘机直接开挖。沿路线方向开施工便道，便道纵坡应保证自卸汽车空车在正常情况下能顺利爬到坡顶，为施工安全，在路线左右幅各开一条施工便道，上下汽车分道行驶。挖掘机从高至低分层分幅开挖，每层开挖深度控制在 3 4m，每幅宽度控制在 8 10m。具体的开挖顺序见 图 3 4 路堑开挖顺序图 。 边坡平台7 6路线中心地面线5边坡平台4231截水沟1： n11： n11： n21： n2图 3 4 路堑开挖顺序图 （ 2）当深挖方地段沿路线纵向地形相对较陡，汽车无法抵达时，则利用推土机将山顶降低 5 6m，再利用挖掘机开挖；在汽车可以抵达的位置处设一工作平台，用推土机将山顶的土推至平台处，挖掘机或装载机装车。挖至挖掘机能够装车的位置后，再用第一种方法施工。 无论采用那种方法，施工都必须严格控制边坡坡率，在坡口处设置明显标志，以防侵线。边坡修整时预留 0.3m 用人工修整。每降低两层重新测量放样。在开挖过程发现土质变化较大时，应暂停施工， 并及时报告监理工程师是否进行地质 6 补勘或修改边坡坡率。 5、挖至土石分界线时，经监理工程师现场确定后，按石方爆破施工。 6、当挖到边坡平台位置时，采用机械整平后，在施放的坡口桩位置往下继续开挖。 7、深路堑路基施工遇到雨季时，对已开挖的边坡及时用防水材料覆盖，并修建一部分临时排水设施，防止边坡被冲刷。 2、 控制爆破施工方法 采用以下三种控爆方法单独或配合使用进行施工。 静态破碎剂 对于该区段紧靠路的危石，采用静态破碎剂处理，孔距 25 30cm，破碎剂用水稀释后灌注炮孔，离孔口 20cm停止并堵塞，常温下 24小时即可裂开。 薄层剥离 即采取小的爆破参数进行的剥离控制爆破，力求做到岩石原地龟裂松动即可，清除表土后，利用薄层剥离使之逐步形成台阶工作面。（如下） 小台阶法 小台阶法即浅孔台阶松动爆破法，是自上而下逐步形成台阶进行松动控制爆破的开挖方法，每级台阶高 2.5m，台阶宽 2.2m（沿线路方向），（如下图）。 薄层剥离法爆破炮孔平面布置图和断面图图 8 . 1 . 3 - 2既沈大路数字为炮孔内所用雷管段别113炮孔设计边坡1aaa设计边坡既有线中线既有边坡防护排架（示意）炮孔 0.6m爆体覆盖超 盖 0 . 6 0 m覆盖材料固定杆小台阶法爆破炮孔平面布置图和施工断面图设计边坡既有线主炮孔bcc c设计边坡超盖0 . 8 0 m边坡预裂炮孔bb aaaaa防护排架（示意）既有边坡爆体覆盖炮孔0.6m线路中心图8 . 1 . 3 - 3 7 (2)爆破参数的选择 根据以上三种施工方法，用于不同的位置及岩石岩性不同而选用不同的爆破参数，基本参数见下表 “爆破参数表”（通过试验段试爆和现场实际情况作适当的调整）。 爆 破参数表 序号 爆破方法 孔距 a(m) 排距b(m) 孔深l(m) 最 小 抵 抗线W(m) 单耗 K kg/m3 每孔药量计算 Kg 炸药结构 起爆顺序 说明 1 静态破碎剂 0.250.3 0.30.35 1.01.4 0.35 0.4 1020 距孔口20以下装药 用水稀释 同时灌注 2 薄层剥离法 1.0 1.0 1.11.5 0.41.0 0.2 Q=kawl 分层隔离 由里向至外间隔 50ms 2#岩石炸药 3 小台阶法 同台阶前排主炮孔 1.0 1.1 2.5 1.1 0.3 .035 Q=kawl 分层间隔中间填粘土 同台阶 预裂炮孔同台阶前排炮孔上层预裂孔与下层后排主炮孔靠近线路的炮孔较同排其它炮孔迟 50ms 2#岩石炸药 同台阶后排主炮孔 Q=kabl 最靠近线路的炮孔 0.250.3 Q=kawl 预裂炮孔 0.4 2.7 0.40.5 Q=kal 3、 光面爆破施工方法 光面爆破的作用机理就是控制爆破作用的范围和方向，施工时沿开挖线轮廓布置间距较小的平行炮孔，在这些光面炮孔中进行药量减少的不耦合装药 ，然后同时起爆这些炮孔，爆破时沿这些炮孔的中心联结线破裂成平整的光面， 达到增加岩壁的稳固性，减少爆破的振动作用，进而达到控制岩体开挖轮廓的效果。 炸药及装药结构的选择 炸药：光面爆破选用低爆速，低猛度，低密度炸药，选用 2岩石硝铵炸药。 装药结构：炮眼装药结构采用小药卷，不耦合装药及空气间隔装药结构，孔口用炮泥封堵。 8 起爆采用导爆索加非电毫秒雷管起爆。为克服炮眼底部岩石夹制力，在炮孔底装半卷 32mm药卷做加强药包。 装药量：光面爆破炮眼装药量应严格控制，以求达到光爆效果。 单孔光面爆破经验装药量计算式： g=(E+W) L 10 Rb 式中： g-单孔装药量 E-孔距 W-抵抗线 Rb-岩石抗压强度 Mpa 光爆参数的修正 钻爆设计在实施过程中，应根据岩石的变化，光爆效果等对光爆参数进行修正。 光面爆破的质量标准 光面爆破形成的坡面应比较平整。光面爆破爆后形成的边坡面的不平整度不超过 150mm。 爆破后应在边坡壁面上留下一定 的半边钻孔痕迹；并以半孔率对光面爆破效果进行评估，应达到以下标准：坚硬整体性好的岩石半孔率大于 85，中等强度岩石大于 70%，软岩及节理发育的岩石大于 50%。 爆破后，在边坡岩体壁面和留下的半孔壁面上不出现爆破裂纹，大的危石、浮石较少。 防护 由于爆破现场地质条件复杂，即使采用了控制网孔参数和爆破药量控制爆破的方法，但爆破时，仍可能产生飞石，所以必须采取有效的防护措施，确保爆破施工的安全。 一般可 按 图 3 1深挖路堑总体施工顺序图 、 图 3 2“留靴”爆破最终效果图 的形式 采用 沿左侧边坡坡脚线处开挖土沟，围拦土坝 的形式 进行防护，防止飞石和滚石影响周边村民的生命和财产安全，破坏周边的农田和庄稼。 爆破施工 根据不同地段爆体的不同位置，采用相应的爆破方法，选取对应的孔网参数进行施工。布孔前应仔细检查待爆体的层理、裂隙、临空面、最小抵抗线等情况，并据此作适当调整。布孔时应按调整后的参数准确画出位置，用红油漆标注，并 9 进行编号。钻孔时采用直径 42cm的钻机钻孔，钻孔深度符合孔网设计要求。 钻孔完毕后，进行孔深测量，计算各孔药量，并分别称好摆放在各炮口，然后按设计的装药结构分层间隔装药。当采取分层间隔装药时，底部药量加强 （约为单孔药量的 3/5），上层稍弱（为单孔药量的 2/5），中间用泥填塞，长度不小于 30cm，当上层药卷装完后，用粘土进行孔口堵塞，炮孔堵塞长度不小于 30cm（如下图 3-1-12）。施工中采用纵向不耦合装药结构，不耦合系数 K=(L/l0)1/2（ L=孔深， l0=各层药卷长之和）。装药结构见下图。 超 盖 0 . 6 0 m超 盖 0 . 8 0 m图 8 . 1 . 3 - 41 : 0 . 3覆 盖 材 料原 线 路 方 向超盖0.60m覆 盖 材 料草 袋 装 土钢 丝 绳 网草袋爆体超 盖 0 . 8 0 m爆 体 覆 盖 示 意 图原有线路方向上一循环产生的临空面超钻0.1-0.2m炮孔深度L药包堵塞长度原有自然坡度装 药 结 构 示 意 图图 8 . 1 . 3 - 5 爆破振动安全检算 由于爆破区周围环境复杂，设施多，爆破时的振动及冲击波可能对其产生损伤，为确保周围设施的安全，根据下列公式对爆破振动效应进行检算，以确定同 10 一段别起爆的最大允许用药量。 Q=R3(V/K)3/a 式中 :Q 最大一段药量 (Kg) K 地形、地质条件系数 R 爆源中心至设施的距离（ m） 衰减系数，取 1.7 V 地震安全质点运动速度。（ cm/s） (4)起爆网络和起爆顺序 使用导爆管非电起爆系统毫秒雷管微差爆破，同一级台阶的预裂炮孔最先起爆，同一级台阶的前排先爆，时差为 50ms，上层预裂孔也可与下层后排主炮孔同段别起爆，辅助炮孔与对应的主炮孔同段起爆。每个药包只装一个雷管，导爆管拉到孔外按组（不多于 15 根）连接成块，联结块内装有两个接力非电雷管 作为传爆管，再由传爆雷管引爆孔内雷管（如下图起爆网络图）。 传爆选用非电毫秒雷管，每个孔内的各层药包采用同一段别的毫秒雷管。在施工中，采用的孔内微差与孔外微差的原则是：孔外高段位，孔内低段位。连接好后，进行起爆网路检查，确认无误。 (5)起爆 在爆破前放出警戒，确认警戒区内安全后，立即进行放炮。 起爆网络图 (6)放炮后检查 放炮后 20 分钟，安全员立即进行检查，同时清除爆体附近的危石。爆破员对爆体进行检查，确认是否有哑炮，检查哑炮的方法是：剪一段露在孔外的导爆管放在手掌上吹，看是否有铝粉从管 内吹出，若有，说明该炮为哑炮。处理方法设 计 边 坡数 字 为 炮 孔 内 所 用 雷 管 段 别边 坡 预 裂 炮 孔55575357 5155513331 15 33557 5333311 1553311 1沈 大 旧 路图 8 . 1 . 3 - 6 炮 孔 雷 管 段 别 布 置 示 意 图 11 为 :在距离炮孔 30cm 的地方平行于炮孔钻孔，采用同样装药结构引爆。或者把哑炮孔口堵塞粘土用竹片掏出一部分后，往孔洞灌水，直到孔内全部吸收水分，使炸药失效，稀释后拉出段别雷管。 3.3 施工工艺框图及说明 路堑开挖前，首先核对地质资料，开挖后如发现与地质资料不符，及时反馈设计和监理单位。 开挖前，首先测量放线，依据 原地面高程 及边坡率推算测出开挖边界，并及早完成路堑顶截水沟的修建，由高到低，从上而下，最后刷坡至边坡线，严禁掏底开挖 ； 开挖过程中经常放线检查宽度、坡度，及时纠 正偏差，避免超欠挖， 保持坡面平顺 ； 由专业的爆破工进行爆破施工，爆破工持证上岗，严格按有关规定进行控制，以确保施工安全。 爆破警戒区的确定：按爆破安全规程有关规定，露天爆破安全距离不小于 200m，并按计算的个别飞石安全距离布置警戒线。 12 是 是 是 石方路堑施工工艺框图 施爆区调查 爆破参数设计 位 监理工程师审批 爆破器材检查及试验 检验签证 制定爆破方案 炮孔检查及废渣清除 装炸药、雷管、导爆管 起爆 否 场地平整 敷设起爆网路 炮孔堵塞 出渣 安全检查、清除瞎炮 检验签证 钻孔 配备专业施爆人员 材料准备 设备进场 设置警戒 人员设备撤离 否 优化方案 爆破总结 数据反馈 否 13 四 、 质量保证措施 4.1 质量检验 标准 (a)光面或预裂爆破要保证开挖面完整平顺、无危岩和坑穴。边坡面应平整且稳定无隐患，局部凹凸差不大于 15cm。边坡防护封闭无变形、开裂。 检验数量：沿线路纵向每 100m抽样检验 5处。 (b)路堑开挖边坡坡率不得偏陡。 检验数量：沿线路纵向每 50m单侧边坡施工单位抽样检验 8点（上、下各 4点）。 (c)路堑开挖到设计标高后，对核对路基面和边坡的水文地质和工程地质情况，当与设计不度符时，要提出变更设计。 检验数量：施工、监理单位全部检验；当设计不符合时，勘察设计单位现场确认。 (d)路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台施 工的质量要求。 路堑边坡变坡点位置、边坡及侧沟平台施工的允许偏差、检验数量及检验方法 序号 检验项目 允许偏差 施工单位检验数量 检验方法 1 变坡点位置 100 沿线路纵向每 100m单侧边坡各抽样检验 水准仪或尺量 2 平台位置 100 水准仪或尺量 3 平台宽度 5 尺量 注：变坡点按路肩以上高度计，平台位置以平台顶面标高计。 4.2 质量保证体系 项目部 成立专门的工程质量保证组织机构，项目经理为工程质量第一责任人，项目总工程师为工程质量直接责任人，工程质量管理实行项目总工程师领导下 的质检工程师负责制，通过专职质检员和各部门、工区主管及兼职质检员，对工程进行全面控制。质量管理组织机构见 图 4-1：质量管理组织机构框图。 14 4.3 施工准备阶段的质量控制措施 1、编制实施性施工组织设计，制定施工计划，制定科学合理的施工顺序。 2、做好技术交底和技术培训。 3、配备足够的检验、测量和试验设备，其数量、精度满足项目要求。 4、进行原材料的基础试验工作。 4.4 施工过程质量控制措施 1、检验、测量和试验设备的控制 图 4-1：质量管理组织机构框图 项目经理 项目总工程师 项目质保部 项目部质检工程师 项目部测量班 项目部试验室 各工区负责人 业务指导线 管理线 各施工班组、施工队负责人 15 （ 1） 用于本项目计量设备数量和精 度均要满足本项目要求。 （ 2）所有计量设备按期校验 ， 计量过程必须保证设备在校验有效期内。 （ 3） 对于试模、塌落筒、钢卷尺、塔尺等非标准计量器具要按非标准计量器的检验规程进行定期自检，经自检合格方能使用。 2、测量控制 （ 1） 测量工作必须坚持三级复核制，通过复核机制协同完成施工全过程的测量任务。 （ 2） 各种测量的原始记录，必须在现场同步进行，原始资料不允许涂改，不合格时，应当重测。 （ 3） 重要工程部位的定位和放样，必须坚持不同的方法或仪器进行复核测量或换人检测后，才能施工。 五、安全管理及控制措施 5.1 安全目标 职工工伤死亡事故： 0 重伤事故频率： 0.5 轻伤事故频率： 5 重大伤亡、大等级事故 0 5.2 项目部各级人员安全生产责任制 建立起以项目经理为中心的安全生产责任制度。制度包括以下内容： 1、 项目实行安全生产三级管理，即：一级管理由项目经理负责，二级管理由专职安全员负责，三级管理由领工员（或班组长）负责，各作业点设安全监督岗。落实各级管理人员和操作人员的安全生产责任制，做到纵向到底，横向到边，各自作好本岗位的安全工作。 2、 施工现场（工地）应成立以项目经理为安全生产第一责任人、分管 生产的项目副经理为直接责任人的工地安全生产管理小组。坚持“安全第一、预防为主”的方针，落实谁生产、谁负责的原则。项目经理对工程施工安全负全面责任。施工技术负责人对施工安全负技术责任。 16 3、 工地应建立由工地领导成员（包括施工员、班组长等）轮流安全值班制度，做好安全值班记录。并检查督促班组安全制度的执行。同时，还要建立和健全工地安全生产责任制，落实安全技术交底制度、加强安全宣传教育、定期开展安全检查活动、安全设施验收和事故报告等管理制度。 5.3 安全管理组织体系 图 5 1 安全组织机构图 安全生产第一责任人：项目经理 安全生产直接责任人：项目副经理 安全 领导小组 后勤部门兼职安全员 三防领导小组 安全 QC小组 专职安全员 三防执行小组 抢险突击队 物资机电部门兼职安全员 工程部门兼职安全员 治安部门兼职安 全员 现场物资安全负责人 库存物资安全负责人 机械设备安全负责人 电气设备安全负责人 17 六、环境保护与职业健康 6.1 环境保护总体要求 本工程地处贵州省黔南州贵定县，当地对于污水排放、机械设备噪音及控制生活垃圾等按照当地环境保护相关管理办法和有关环境保护相关要求执行，争取创建“文明施工样板工地”。 6.2 文明施工及环保的保证组织及体系 1、项目经理部成立以项目经理为组长的文明施工及环保的现场领导小组，认真执行有关建筑工程文明施工标准及环保管理规范，加强对所有参加施工人员进行文明 施工成品保护与环境保护的教育，负责项目施工现场的管理和文明施工。领导小组组成见 图 6 1创建环保、文明工地领导小组框图 。 2、定期对管理和操作人员进行文明施工、成品保护教育，提高职工自觉保护成品的质量意识。常进行成品保护检查，发现被撞、损坏、污染要及时