燃气管道爆破防护与技术探讨论文_郑舜贤

汕头市潮阳第一建安总公司

【摘 要】在进行燃气管道施工时,对周边的重要管线需要进行防护,确保燃气管道正常施工。本文主要根据工程案例,对燃气管道爆破施工影响、保护措施、管道周边爆破的特点等三方面进行探讨。

【关键词】燃气管道;防护;爆破;装药量

一、工程概况

某工程竖井断面尺寸为6.4m×10m,通过人工开挖深度6.5m。竖井东侧3.74m处采用直径300mm的柔性PE管,管顶埋深0.8m。

二、燃气管线保护现状

燃气管道上部设置小盖板,具有较强的抗震能力,再铺设20mm厚的钢板,确保管道施工的安全,防止地面荷载压力对管道的影响。

三、可行性爆破方案研究

(一)燃气管道周边安全分析

竖井设计深度18.6m,现状井深已达6.5m,全断面为中风化花岗岩,竖井东侧3.74m为0.15Mpa中压燃气管道,低压、中压管道管壁及设施外缘两侧1m至6m范围内的区域为安全控制范围的规定,竖井燃气周边可以采用爆破法开挖。

(二)燃气管道周边爆破方案设计

在严格控制爆破规模,加强被爆体覆盖防护,并对竖井周边燃气管道加强保护等措施下,采用非电毫秒导爆雷管微差起爆爆破方法。

1.燃气管线隔震保护措施

①燃气管线本身的保护,现燃气管道四周已采用传震性较弱的砂土包裹,上部已设置小盖板,具有较强的抗震动能力。为确保燃气管道安全,在地面上方铺设厚度20mm钢板,钢板间满焊连接,以防止地面荷载压力对管道的影响。

②在井口与燃气管道之间,距燃气管线1m的位置,沿燃气管道方向打一排减震孔(空孔),减震孔地面连线长14m,保证两端各超出井口2m,孔距0.5m,孔深2.0m,减震孔总数为29个。

③爆破时,竖井靠燃气管道一边采用光面爆破。

④小规模分次、短进尺爆破,同一段面分三次以上爆破完成。每炮爆破深度不超过1.0m。

⑤微差爆破,控制一次爆破总装药量,根据前两次试爆结果一次爆破总装药量控制在12Kg以内,可实现爆破振速不超标。

⑥控制爆破同段装药量,根据前次试爆结果同段爆破装药量控制在1.2Kg以内。

⑦一孔两响

⑧掏槽位置在竖井西南角,远离燃气管道。

2.井口覆盖措施

井口南侧采用16#工字钢做固定支架,上用8mm钢板与工字钢焊接封闭井口南侧4m范围的区域。

井口北侧5m范围区域用四层钢结构覆盖。

第一层(最下层)采用8条长6.2m的20号槽钢做架,以保证上部覆盖材料不垮塌,利用其架空高度便于爆破气体逸出。

第二层覆盖四块1.25m宽钢板,钢板厚8mm,采用井架提升机吊装。

第三层覆盖采用砂袋满铺进行压重。

第四层覆盖采用两只吊斗(每斗约5t)进行压重。

3.爆破参数设计

①竖井尺寸:开挖尺寸6.4m×10m(加护壁厚度)。

②起爆方式:采用非电毫秒导爆雷管微差起爆。

③炸药种类:Ф32筒状乳化炸药。

④单循环进尺:1.0m。

⑤炮孔布置:孔距×排距=0.8m×0.8m,掏槽眼深1.3m,其余孔深1.2m。采用螺旋型掏槽,掏槽眼距空孔的距离为0.15~0.2m。竖井临近燃气管线一侧采用光面爆破,孔深1.2m,孔距0.4m。

⑥掘进爆破单位炸药消耗量取0.5㎏/m3,炸药单耗随岩石风化程度的不同以及爆破效果进行合理调整,一次爆破总装药量控制在12Kg以内,一次爆破同段最大装药量控制在1.2Kg以内。

4.炮孔装药与回填

严格按照设计要求钻孔,保证炮孔的深度和倾角,严禁擅自更改参数,打好炮孔后应及时堵好。全部采用Φ32mm乳化炸药,采用孔底连续柱状装药结构,起爆药包置于药柱高度下部1/3处,确保药包装到位,用砂质粘土堵塞至孔口,确保充填质量。水孔用河砂或细米石填塞至孔口,防止冲炮。

5.起爆方式与起爆网路

采取电+非电起爆网络,确保起爆网络安全。采用YJGN-500型起爆器起爆。

6.爆破施工工艺流程与注意事项

①工艺流程

放样布孔→钻孔作业→清孔→装药→联接网路→安全防护→警戒→爆破→检查爆破效果→解除警戒

②注意事项

1)放样布眼

用红铅油准确绘制出开挖面的中心线和轮廓线,标出炮眼位置,其误差不得超过5cm。

2)定位钻孔

按设计炮眼正确钻孔,周边眼开钻时,开眼定位在轮廓线上,偏差不大于5cm。掏槽眼钻孔精度要高,误差在3cm以内,控制炮眼间距、深度和角度,严禁炮眼打穿、相交。底板眼向下倾斜,但眼底不得超过轮廓线10cm。

3)装药

装药前,炮孔必须用高压风吹净,药串和起爆药卷按要求加工好,盘好脚线,分段号存放在箱内,装药时,应分片、分组进行,确保装药作业有序进行。孔眼用炮泥封孔堵塞,并按规定捣实,长度严格按照各类孔的设计堵塞长度进行。

4)爆破

为保证起爆的可靠性和准确性,联接时要注意导爆管不能打结和拉细,各炮眼雷管联接次数应相同,引爆雷管应用黑胶布包扎在一簇导爆管自由端15cm以上处,网路接好后,要有专人负责检查,孔外联线雷管应同段,最好用第MS1段。

5)检查爆破效果

爆破后掌子面采用机械通风工作,同时进行洒水除尘,空气质量达标后,经验丰富的专业爆破人员先进入掌子面进行找顶、排险。确定安全后,才能进行出碴工作。

6)盲爆处理

起爆后,出现盲爆时,按《爆破安全规程》规定处理。

三、爆破有害效应控制

(一)爆破振动控制

根据《爆破安全规程》规定,允许最大同段装药量按下式计算:

式中:V—允许振速,为保证爆区环境重要构筑物的安全,V值取:燃气管道1.5-2.5cm/s;R—爆心至保护目标距离;。K—与地震传播地段的介质有关的系数,K取180;a—衰减指数,取a=1.65;Q—同段最大装药量,kg 。

(二)爆破安全距离

本工程存在的有害效应主要是爆破振动、飞石、烟尘,影响的范围有周边居民楼、道路车辆人员、地下各种管线。爆破前应做好爆破施工告示,加强警戒警示。竖井爆破必须按设计采取覆盖防护措施:爆点深度大于5m小于10m,警戒半径不小于100m;爆点深度大于10m,警戒半径不小于50m。爆破后应加强通风,井内空气质量达标后人员方准下井作业。

四、结束语

竖井应用燃气管道周边爆破施工技术,按照既定参数进行爆破布置,按照既定防护措施进行燃气管道的防护,按照应急预案准备应急物资和进行应急组织安排,顺利完成了区间竖井爆破施工,该项技术已经在房屋建筑、公路基础等工程燃气管道周边环境爆破施工中进行推广应用。

参考文献:

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部:城市轨道交通工程质量安全检查指南(试行),中国建筑工业出版社,北京,2012,p37,p70;

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局:爆破安全规程,GB6772-2003,北京,2003;

[3]中华人民共和国国务院:民用爆炸物品安全管理条例,国务院令第466号,北京,2006。

论文作者:郑舜贤

论文发表刊物:《低碳地产》2016年12期

论文发表时间:2016/10/26

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