靜態(tài)爆破專項施工組織設計

1、.一、爆破方案概況我公司承建的海大規(guī)劃路電力管溝工程，在溝槽開挖過程中， L9#線樁號 K0+533K0+584（L15L16）段，以及海大規(guī)劃路 H1和 H11電纜井處，出現(xiàn)不厚度的堅石層，對我機械隊開挖施工造成極大困難。我方經(jīng)過勘察現(xiàn)場，施工段靠近學校，且周圍人流不斷，普通爆破及控制爆破無法實施， 考慮安全及環(huán)保問題， 經(jīng)多方研究決定實施靜態(tài)爆破。我公司決定采用挖掘機挖基坑上層土方、風鎬開挖基坑松石、 靜態(tài)爆破基坑普堅石及特堅石方。二、基坑開挖施工1 拆除爆破范圍內(nèi)障礙物首先測設出實施靜態(tài)爆破的的準確范圍， 并根據(jù)土石方放坡系數(shù)及基坑挖深，人工使用白灰撒出基坑上口開挖范圍。 將開挖范圍內(nèi)的

2、人行道板及原硬化路面拆除并外運 10 千米棄置。2 挖掘機開挖上方土基坑上方土層層厚較深， 在開挖過程及完成后應立即使用施工圍擋將基坑上口圍護封閉，并設立警示標志，避免發(fā)生安全事故。土方開挖時需進行 1：0.67 放坡，防止土方坍塌。3 風鎬開挖基坑松石、靜態(tài)爆破基坑普堅石及特堅石由于施工場地狹小，無堆土點，故我公司計劃風鎬開挖基坑松石，挖掘機挖渣裝自卸汽車外運棄置，運距 10 千米。基坑普堅石及特堅石采用靜態(tài)爆破。根據(jù)施工經(jīng)驗，靜態(tài)爆破一層以80 厘米效果較好。.我公司計劃分層打眼爆破，每層炮眼1.0 米，并裝藥爆破，每層可爆出 80 厘米。出渣時需使用沖擊錘解小，挖掘機挖渣裝自卸汽車外運棄

3、置，運距 10 千米。計劃分 3 層將石方爆破完成。詳見基坑靜態(tài)爆破斷面示意圖。爆破出的石方邊坡使用風鎬修整，防止石方滑落。石方爆破時需進行放坡：石方放坡系數(shù)取 1：0.5 。為防止開挖后的石方邊坡滑落，基坑石方邊坡采用錨桿支護，詳見“九、基坑支護措施”。4 石渣外運由于基坑開挖深度較深， 挖掘機無法挖除基坑下部石方。 故我公司計劃在基坑邊坡開挖出一工作平臺， 供挖掘機挖渣裝車。 工作平臺尺寸為 8.5 米*8.5 米。5 基坑開挖工期安排5.1 第一階段： 2010 年 3 月 14 日至 2010 年 3 月 15 日，完成基坑上方土開挖及外運；5.2 第二階段： 2010 年 3 月 1

4、6 日至 2010 年 3 月 18 日，完成基坑石方爆破、開挖及外運。三、靜態(tài)爆破1 靜態(tài)爆破的工藝原理人工造孔后，在靜態(tài)爆破劑的作用下使巖石漲裂、產(chǎn)生裂縫，再使用沖擊錘或風鎬解小、破除，從而達到開挖的目的。為趕工期的需要，我公司計劃使用質(zhì)量好的靜爆劑， 從而達到較好的開挖效果， 以縮短工期。.靜態(tài)爆破劑的破碎機理：靜態(tài)爆破劑是以特殊硅酸鹽、氧化鈣為主要原料，配合其他有機、無機添加劑而制成的粉末狀物質(zhì)，典型的化學反應式為：CaO+H2OCa(OH)2+6.5104J當氧化鈣變成氫氧化鈣時， 其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化， 會引起晶體體積的膨脹。根據(jù)測定，在自由膨脹的前提下，反應后的體積可增長3 至 4

5、倍，其表面積也增大近100 倍，同時每摩爾還釋放出6.5 104J 的熱量。如果將它注入炮孔內(nèi)， 這種膨脹受到孔壁的約束，壓力可上升到50Mpa，介質(zhì)在這種壓力作用下會產(chǎn)生徑向壓縮應力和切向的拉伸應力。2. 靜態(tài)爆破特點靜態(tài)爆破劑屬于非燃、非爆、無毒物品，是一種含鋁、鎂、鈣、鐵、氧、硅、磷、鈦等元素的無機鹽粉末狀破碎劑，使用時按配合比要求用水攪拌后灌入鉆孔內(nèi)，經(jīng)水化后，產(chǎn)生巨大膨脹壓力，并施加給孔壁，將混凝土或巖石悄悄地破碎。靜態(tài)爆破在破碎過程中無震動、無飛石、無噪聲、無毒、無污染。靜態(tài)爆破劑不屬于危險品，無公害?？砂雌胀ㄘ浳镞M行運輸和儲存，在購買、運輸和保管中無任何限制。四、施工工藝流程1.

6、 工藝流程圖施工前準備設計布孔測量定位鉆孔裝藥藥劑反應、 清渣進入下一層循環(huán)施工.2. 操作要點2.1 對于巖石破碎需要了解巖石性質(zhì)、節(jié)理、走向及地下水情況。鉆孔參數(shù)、鉆孔分布和破碎順序則需要根據(jù)破碎對象的實際情況確定。另外靜態(tài)破碎劑的效力和初始開裂時間，除了與原料配合比有關外，還與施工當時氣溫、水溫、水灰比、孔徑、孔距、鉆孔布置、灌漿時間和速度、鋼筋混凝土中配筋量、構(gòu)件尺寸、操作人員的經(jīng)驗等因素有很大關系。2.2 設計布眼布眼前首先要確定至少有一個以上臨空面， 鉆孔方向應盡可能做到與臨空面平行，臨空面（自由面）越多，單位破石量越大，效果也更好。切割巖石時同一排鉆孔應盡可能保持在一個平面上。

7、孔距與排距的大小根據(jù)巖石的硬度程度調(diào)整，硬度越大、混凝土強度越高時，孔距與排距越小，反之則大?？拙嗯c排距布置參照下表。表一 孔距與排距簡易布置表巖石F=4F=6F=8F=12素砼鋼筋砼硬度孔距50-1004030203020（ CM）排距805040304030（ CM）為加快工期的考慮，我公司計劃孔距取20 厘米，排距取 30 厘米。2.3 鉆孔.鉆孔直徑與破碎效果有直接關系，鉆孔過小，不利于藥劑充分發(fā)揮效力；鉆孔太大，易沖孔。計劃采用42mm鉆孔。2.4 鉆孔深度和裝藥深度孤立的巖石或混凝土塊鉆孔深度為目標破碎體的80%至 90%；我單位現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)施工段為大體積需要分步破碎的巖石或混凝

8、土塊，鉆孔深度可根據(jù)施工要求選擇，一般在1.0 至 2.0 米較好。裝藥深度為孔深的100%。我公司根據(jù)現(xiàn)場施工條件的需要決定選擇鉆孔深度為 1.0 米。2.5 裝藥先將藥劑加 30%的水（重量比）拌成流質(zhì)狀（充分攪拌后略有余水）后，迅速倒入孔內(nèi)并用略小于鉆孔的捅桿搗實捅緊，特別長的鉆孔，可多分幾段，逐段捅實。巖石發(fā)現(xiàn)裂縫后，立即向裂縫中加水，以支持藥劑持續(xù)反應，加水后效果明顯，裂縫加大。采用分三小組同時灌裝的方式， 每小組由主副兩名灌裝手組成。取藥攪拌時，主灌裝手負責灌裝進孔，副灌裝手負責捅緊搗實。各小組采用“同步操作，少拌勤裝”的方式。即：每組施工工人在每次操作循環(huán)過程中負責裝孔的孔數(shù)不能

9、過多。每次拌藥量不能超過實際能夠完成的工作量。工人們在取藥、加水、拌和、灌裝過程中應基本保持同步。這樣，可以讓每個鉆孔內(nèi)的最大膨脹壓能夠基本保持同期出現(xiàn)，有利于巖石的破碎。每次裝填藥劑，都要觀察確定巖石孔壁、藥劑、拌和水、攪拌.桶的溫度是不是符合要求。 灌裝過程中，已經(jīng)發(fā)燙和開始冒氣的藥劑不允許裝入孔內(nèi)。 從藥劑加入拌和水到灌裝結(jié)束，這個過程的時間不應該超過 5 分鐘；操作時應注意觀察裝填孔，發(fā)現(xiàn)有氣體冒出有“嘶嘶”聲時，噴孔可能立刻就要發(fā)生，要立即停止裝藥。位于地下水以下的鉆孔裝藥需先將套筒插入鉆孔內(nèi)，然后往套筒內(nèi)裝藥，從而使藥劑發(fā)揮最大的效力。表二 靜態(tài)爆破劑布孔設計參數(shù)表破碎孔深： L相

10、鄰孔距排距：孔徑：使用量目標a（cm）b(cm)d（mm）（kg/m3）低硬度1.0H40-100(0.6-0.9)a38-505-10巖石中硬度1.05H30-40(0.6-0.9)a38-5012-22巖石堅硬花1.05H25-4030-8038-5018-25崗巖石石材0.9H20-40(0.6-0.9)a38-5012-18切割素砼0.8H20-30(0.6-0.9)a38-5012-18鋼筋砼0.9H15-30(0.6-0.9)a38-5018-252.6 藥劑反應時間的控制藥劑反應的快慢與溫度有直接的關系，溫度越高，反應時間越快，.反之則慢。氣溫較低，藥劑反應時間會延長，反應時間太

11、長會給施工帶來不便。一般解決辦法是加入保溫劑和提高拌和水溫度。保溫劑加入過多，也會降低藥劑膨脹力。拌和水溫可根據(jù)實際適當提高，但最高不可超過 40，否則可能沖孔。反應時間一般控制在30 至 60 分鐘為較好，條件較好的施工現(xiàn)場可根據(jù)實際縮短反應時間，以利于施工。藥劑反應時間過快易發(fā)生沖孔傷人事故，可使用延緩反應時間的抑制劑。由于目前青島地區(qū)正值春天，溫度適宜，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定。五、材料及設備表三 靜態(tài)爆破材料用表序號名稱單位數(shù)量備注按實際施工溫度選擇合1靜態(tài)爆破劑Kg若干適的型號，不同型號不可混用。2潔凈水L若干表四 靜態(tài)爆破設備表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1空壓機12m3臺6.2鑿巖機SKQ

12、20-Y28臺根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)面情況定3全站儀套14水準儀套15盛水桶個46拌和盆個67捅棍根68防護眼鏡個若干9防護手套副若干10電子秤臺211量筒個4六、質(zhì)量控制1. 靜態(tài)爆破劑的質(zhì)量控制對進場材料必須進行檢驗，確保其符合JC506-92無聲破碎機強制性行業(yè)標準， 不合格產(chǎn)品不得使用。 我公司計劃使用質(zhì)量優(yōu)良的靜爆劑以取得更好的效果。2. 鉆孔質(zhì)量控制根據(jù)調(diào)查情況， 編寫實施性施工方案， 按方案中的設計孔位布置圖測量放線，嚴格控制孔深、角度等技術參數(shù)。鉆孔直徑宜采用38至 42mm?？拙嗯c排距的大小與巖石的硬度、混凝土強度及布筋直接相關。硬度越大、混凝土強度越高、布筋密鋼筋粗時，孔距與排距越小

13、，反之則大。根據(jù)此原則結(jié)合現(xiàn)場試驗進行孔距與排距的調(diào)整。.3. 裝藥的質(zhì)量控制因青島三月份氣溫在 2 攝氏度至 15 攝氏度附近，故選用靜態(tài)破碎劑型號 SCA-I。禁止邊打孔邊裝藥，打孔要一次完成，裝藥要一次完成。禁止打完孔后立即裝藥，應用高壓風將孔清洗完成后，待孔壁溫度降到常溫后方可裝藥。灌裝過程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學反應的藥劑不允許裝入孔內(nèi)。4. 藥劑反應時間的控制藥劑反應時間一般控制在30 至 60 分鐘，控制參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場的施工條件測定相關的施工參數(shù)。七、安全措施1. 無關人員不得進入施工現(xiàn)場。2. 采用具有腐蝕性的靜態(tài)破碎劑時， 灌漿人員必須戴防護手套和防護眼鏡?？變?nèi)注入破碎劑后， 作

14、業(yè)人員應保持安全距離，嚴禁在注孔區(qū)域行走。3. 在相鄰兩孔之間，嚴禁鉆孔與注入破碎劑同步進行。4. 靜力破碎時，發(fā)生異常情況時必須停止作業(yè)， 待查明原因并采取相應措施確保安全后，方可繼續(xù)施工。5. 在藥劑灌入鉆孔到巖石開裂前， 不可將面部直接近距離面對已裝藥的鉆孔。藥劑灌裝完成后，蓋上麻袋或棕墊，遠離灌裝點。觀察裂縫發(fā)展情況時應更加小心。 此外施工現(xiàn)場應專門備好清水和毛巾， 沖孔時如藥劑濺入眼內(nèi)和皮膚上， 應立即用清水沖洗。 情況嚴重者應立即送醫(yī)院檢查治療。.6. 在破碎工程施工過程中需要改變和控制反應時間時， 必須依照規(guī)定加入抑制劑或觸發(fā)劑， 并按要求配制使用， 嚴禁擅自加入其它任何化學物品

15、。7. 嚴禁將破碎劑加入水后裝入小口容器內(nèi)。8. 剛鉆完孔或剛沖孔的鉆孔， 孔壁溫度較高。 應確保溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。9. 破碎劑在運輸和儲存過程中應防潮， 開封后應立即使用。 如一次未使用完，應立即扎緊袋口， 需用時開封。破碎劑嚴禁與其它材料混放。10使用破碎劑前確保操作人員對說明書已仔細閱讀并理解。八、環(huán)保措施1. 在施工場地按照市政污水排放要求做好深沉池， 施工用的污水經(jīng)沉淀合格后方可排入市政污水管道。2. 已發(fā)生化學反應的藥劑不得放回藥劑瓶， 也不得隨意丟棄。 為防止土壤污染和其它構(gòu)筑物腐蝕， 要采取將未反應的藥劑放在容器內(nèi)， 待化學反應充分完成后，隨渣土一起外運

16、。九、基坑支護措施1錨桿支護1.1 施工流程鉆機就位鉆孔清孔放筋注漿1.2 鉆孔采用 10 厘米鉆頭開孔，給水回轉(zhuǎn)鉆進，送泥漿清出殘渣。值得注意的是 : 在成孔過程中，若出現(xiàn)沖洗液漏失或涌水現(xiàn)象，必須用.壓力注漿進行處理，直至上述現(xiàn)象消失為止。 鉆孔深度控制在5.0 米。1.3 錨桿安放錨桿選用 8 鋼筋，經(jīng)檢驗合格后方可安放孔內(nèi)。錨桿水平間距1.0 米，豎直間距2.0 米。安放錨桿時要注意如下事項:(1) 對錨桿進行質(zhì)量檢查，清除污垢，將銹蝕嚴重或有傷痕的錨桿剔除。(2) 錨桿安放采用人工推放法進行，當錨桿在推放過程中受阻時，不得以沖撞或掃轉(zhuǎn)的方法強行下入，需作修孔或清孔處理。1.4 注漿(

17、1) 注漿材料及配比根據(jù)規(guī)范要求，注漿材料及配比選擇如下 :1) 水泥: 擬用 32.5R 普硅酸鹽水泥。2) 水: 取用經(jīng)檢驗的自然水。3) 早強劑 : 選用三乙醇胺，加量約 0.05%。4) 膨脹劑 : 選用鋁粉，加量約 0.08%。5) 水灰比取 1:0.45 。6) 灰砂比取 1:1 ，砂的粒徑小于 2 毫米。(2) 注漿施工1) 漿液配制。按水灰比加入適量的水，開動攪拌機，逐漸加入水泥和細砂，攪拌 3 分鐘后加入早強劑和膨脹劑， 再攪拌 2 分鐘即可泵送注漿，在注漿過程中要不停攪拌。2) 水泥漿用泵通過耐壓膠管注入錨孔內(nèi)，泵的操作壓力不大于.1.2Mpa；耐壓膠管距離孔底部150mm

18、左右，并每隔 2m距離用膠袋或鐵絲與絞線束體相連；注漿結(jié)束后拔除耐壓膠管。3) 采用密封膠圈止?jié){， 膠圈安放在非錨固段的底部， 同時接出回漿管。4）為確保注漿質(zhì)量，注漿前用清水清孔，注漿過程中作好注漿記錄和操作壓力記錄。1.5 錨桿施工質(zhì)量保證措施(1) 施工中所用的主要材料及機械等必須經(jīng)質(zhì)檢部門檢驗合格，并有出廠合格證證明書方可使用。(2) 鉆機安裝穩(wěn)固并在施工中隨時校正，保證錨桿孔的傾角與設計相符，并且鉆孔保證平直。錨桿水平方向孔距誤差不應大于 50mm，垂直方向孔距誤差不應大于 100mm。鉆孔底部的偏斜尺寸不應大于錨桿長度的 3%。(3) 水泥漿應到質(zhì)檢部門做配合比試驗，施工中嚴格按此

19、配合比配制水泥漿，保證漿體固結(jié)強度不低于設計要求， 實際灌漿量應大于理論灌入量，灌漿壓力為 56Mpa。(4) 水泥漿應攪拌均勻，隨攪隨用，漿液應在初凝前用完。灌漿作業(yè)開始和中途停止較長時間， 再作業(yè)時宜用清水或水泥漿潤滑泵及灌漿管道。(5) 施工過程中，要有專職技術人員在現(xiàn)場做好質(zhì)量驗收和有關現(xiàn)場指導，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。(6) 在錨桿施工過程中，要注意防止碰到基坑四周其他構(gòu)筑物。.2. 掛網(wǎng)噴漿2.1 修理坡面后，為保證天然坡面的穩(wěn)定性和網(wǎng)筋的安放，采取初噴速凝混凝土的辦法。噴射砼采用32.5R 普通硅酸鹽水泥、中細砂、碎石 (5 10mm)和適量外加劑拌和而成，噴射混凝土強度等級 C20

20、，配合比為水泥 : 砂: 碎石 =1:2.0:2.5 ，具體施工使用的配合比以實驗室出具的通知單為準。初噴層厚度 5cm，總厚度 lOcm。2.2 掛網(wǎng)焊筋網(wǎng)筋采用 42O02O0雙向鋼筋，鋼筋網(wǎng)距坡壁5cm，鋼筋網(wǎng)搭接部分不小于3Ocm。加強筋采用水平面216 鋼筋通長連接，焊牢于錨桿端部緊壓面層鋼筋網(wǎng)。2.3 終噴射混凝土施工噴射混凝土的干料靠空壓機的空氣壓力運送。水泥、砂、礫石干料在噴口與水混合，高速噴向開挖土墻表面。其基本順序如下。（ 1）準備，檢查各聯(lián)接螺絲釘以及管路接頭是否牢固可靠，檢查料斗及旋轉(zhuǎn)體內(nèi)有無雜物落入，檢查防堵裝置是否靈敏可靠。（ 2）通風起動，噴射手把穩(wěn)噴頭后送風，檢

21、查管路暢通程度，起動電機，檢查旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動是否符合預定方向， 調(diào)整橡膠結(jié)合板壓緊程度。(3) 加料噴射，混合料 ( 水泥、砂、石 ) 應攪拌均勻 : 隨拌隨用。噴射噴凝土按 C20要求，選普硅 32.5R 水泥、砂、碎石 ( 含水量 50%為宜 ) ，碎石直徑 1.5cm。通風加水，沖洗作業(yè)面，并調(diào)整給水量，在噴射手允許后起動電機送料， 然后根據(jù)噴出量的大小， 適當調(diào)整工作壓力，.噴頭與被噴面垂直并相距l(xiāng)m 左右，并按自下而上的方向三分之一重疊螺旋軌跡一圈圈均勻緩慢噴射。(4) 噴射次數(shù)及搭接 : 一次噴射厚 57cm，共兩次噴射完畢，搭接噴射長度不小于 2Ocm，與放坡段結(jié)合部超噴 1.5m

22、。(5) 停機，任何時候、任何原因停機都必須先停止噴射泵電機而后關風機。電機停止轉(zhuǎn)動后必須繼續(xù)通風，直至管道內(nèi)殘料吹盡。(6) 停止工作，在下列情況下，要暫時停止噴射工作：大風妨礙噴射手進行工作時；天氣變冷接近結(jié)冰，而工程不能得到保護時；雨水會沖刷新噴面上的水泥，從而造成混凝土脫落時。（7）養(yǎng)護: 噴射混凝土的坍落度低，具有粗糙的表面，又常以薄壁結(jié)構(gòu)存在，故良好的養(yǎng)護就顯得十分重要。2.4 掛網(wǎng)、噴射砼施工質(zhì)量保證措施（ 1）施工中所用的主要材料必須經(jīng)質(zhì)檢部門檢驗合格，并有出廠合格證證明書方可使用。(2) 鋼筋網(wǎng)制作的規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量、間距、錨固長度、接頭位置、保護層厚度必須符合要求和施工規(guī)范的規(guī)定。(3) 鋼筋 、骨架綁扎、缺扣、松扣不超過應綁扎數(shù)的 10%，且不應集中。鋼筋彎鉤的朝向正確， 綁扎必需符合施工規(guī)范的規(guī)定，駁接長度不小于規(guī)定值。(4) 鋼筋焊接要點焊牢固，連成整體。(5) 噴射混凝土前要清理噴面，埋設好控制噴射層厚度的標志；確保.設計厚度，噴射混凝土終凝后2h，應噴水養(yǎng)護；并至少7d 內(nèi)始終保持其表面濕潤。3. 基坑監(jiān)測與圍護為保證基坑暴露期間的安全，要對基坑進行全方位的監(jiān)測， 監(jiān)測內(nèi)容要有基坑頂水平位移、地面沉降等，通過監(jiān)測取得數(shù)據(jù)，指導基坑施工