靜態(tài)爆破工法008

1、PAGE PAGE 8靜態(tài)爆破施工工法湖南路橋建設(shè)集團(tuán)公司一分公司張重1 前言隨著我國建設(shè)事業(yè)的發(fā)展以及大量公路的修建，施工人員可以選用爆破來完成石方路基開挖任務(wù)。說起爆破，人們很自然地就會想到它那巨大的破壞性，想到巨大沖擊波、滿天粉塵、飛石，這些對于無人區(qū)則沒有什么影響，而對于居民集中區(qū)，巨大的沖擊波對周圍高大擁擠的建筑物會造成很大的安全隱患，飛石則危及人身安全，粉塵則給居民的生活帶來很大不便。雖然隨著現(xiàn)代及邊緣科學(xué)的不斷發(fā)展與應(yīng)用，控制爆破技術(shù)已得到了廣泛的應(yīng)用。但是控制爆破產(chǎn)生的振動、沖擊、飛石等對周圍造成的影響并沒有完全消除。而一些在地區(qū)由于受爆破安全的限制而不允許使用爆破，而即使允許

2、使用控制爆破，但由于各種各樣條件限制這也會給爆破也帶來很大的難度。那么對這些特殊環(huán)境下的施工除了使用爆破外有沒有更安全可靠操作更簡單且比較經(jīng)濟(jì)的方法？當(dāng)然有，其實(shí)早在上一世紀(jì)八十年代日本就研制出了一種靜態(tài)破碎劑，它完全能夠解決這個長期困擾我們的問題。靜態(tài)爆破施工工法是繼炸藥爆破之后，采用一種粉狀高效能的安全破碎材料，用以拆除混凝土建筑或巖體的施工方法，可以使灌入破碎材料漿體的巖石或混凝土，經(jīng)524小時在無振動、無燥聲、無飛石、無有害氣體的情況下，安全破碎。2 工法特點(diǎn)2.1 施工材料安全，易管理靜態(tài)爆破劑不屬于危險品，無公害，屬于非燃、非爆、無毒物品，可按普通貨物進(jìn)行運(yùn)輸和儲存，在購買、運(yùn)輸和

3、保管中無任何限制。2.2 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，安全可靠，沒有爆破產(chǎn)生的公害。2.3 操作簡單，不需堵炮孔，不用雷管，不需點(diǎn)炮等操作，不需專業(yè)工種。3 適用范圍3.1本工法適用于混凝土或鋼筋混凝土構(gòu)筑物的拆除，以及各種巖石的爆破?？膳c控爆或油壓炮相結(jié)合，拆除混凝土建筑或破碎巖體。3.2特別適用在不宜采用炸藥爆破的場合，進(jìn)行破碎或拆除作業(yè)。使用安全，效率高，不中斷交通，不停工停產(chǎn)。4 工藝原理靜態(tài)爆破施工工藝是將一種含有鋁、鎂、鈣、鐵、氧、硅、磷、鈦等元素的無機(jī)鹽粉末狀破碎劑，用適量水調(diào)成流動狀漿體，直接裝入炮孔中，經(jīng)水化后，產(chǎn)生巨大膨脹壓力（可達(dá)3050MP

4、a）將混凝土（抗拉強(qiáng)度為1.53.0MPa）或巖石（抗拉強(qiáng)度為410 MPa）脹裂、破碎。5 施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1工藝流程圖（見圖5.1）靜態(tài)爆破施工工序流程圖施工前準(zhǔn)備設(shè)計(jì)布孔施工前準(zhǔn)備設(shè)計(jì)布孔測量放樣鉆孔拌藥、裝藥藥劑反應(yīng)、清渣圖5.1 施工工藝流程圖5.2操作要點(diǎn)5.2.1首先根據(jù)被破碎物體的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、形狀和破碎要求等因素設(shè)計(jì)孔徑、孔距、孔深和抵抗線等。鉆孔參數(shù)可參考表5.2采用。表5.2 靜態(tài)破碎劑布孔參考表被破碎物體鉆孔參數(shù)SCA使用量（kg/m3）孔徑d（mm）孔徑a（mm）抵抗線w（cm）孔深L軟質(zhì)巖破碎中、硬質(zhì)巖破碎軟、硬質(zhì)巖石切割405040653540406040

5、60204030503050100200H1.05HH8101015515無筋混凝土3550406030400.8H810鋼 筋混凝土基礎(chǔ)、柱、梁墻、板3550355015401030203020300.9H0.9H15251520注：H為物體計(jì)劃破碎高度；排距b=0.60.9a。5.2.2炮孔布置及藥量計(jì)算5.2.2.1根據(jù)被破碎物體的自由面情況布置炮孔，對不同的自由面采取不同的炮孔布置。盡可能多創(chuàng)造自由面，以縮短破碎時間。一個自由面（水平面）情況，先破碎芯部創(chuàng)造自由面，如下圖所示：先將A0A陰影部分爆碎，獲得左右兩個新的自由面。然后依次B、C、D裝藥破碎，或者23排一組依次裝藥破碎。后次裝

6、藥時間比前次裝藥時間推遲1224h。兩個自由面情況，如下圖所示：先對A孔裝藥破碎坡腳（圖中陰影部分），依次分別推遲1224h，對B、C孔裝藥破碎。5.2.2.2藥量計(jì)算總用藥量Q為 Q = qv式中：q單位體積破碎體耗藥量（kg/m3）v破碎體體積（m3）。5.2.3鉆孔應(yīng)嚴(yán)格按作業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定的炮孔位置、方向、角度、深度施鉆。炮孔全部鉆完后，須用吹風(fēng)管將炮孔吹凈，對吸水性大且干燥的炮孔，用凈水濕潤，以免破碎劑漿體水份被炮孔壁吸收過多，妨礙漿體的水化作用，影響破碎力度。并用木楔或廢棉紗、廢紙等堵于孔口待裝藥。5.2.4破碎劑拌制一般水灰比為0.300.35，即每袋（重5kg）破碎劑，加水1.51.

7、7kg。拌制時，先將定量破碎劑倒入塑料容器內(nèi)，然后緩緩加入定量水，用機(jī)械或手工拌成具有流動性的均勻漿體備用。要求拌勻，拌和時間最多不超過3min。隨拌隨用，一次不宜拌制過多。除氣溫特別寒冷以外，禁用熱水拌制。5.2.5炮孔裝填破碎劑裝填炮孔時，施工人員必須戴防護(hù)眼鏡。炮孔裝填后直到裂縫出現(xiàn)前，人員不得近距離直視孔口，以防沖炮傷人。對垂直孔，直接倒入，用炮棍搗實(shí)。在水平孔裝藥時，將藥漿裝入與炮孔直徑相適應(yīng)的塑料袋內(nèi)，然后用炮棍逐個送入炮孔。裝藥長度為孔深的90%。炮孔排次裝填從外向里，相隔時間為12h。裝填炮孔完畢后，及時洗手洗臉，以免破碎劑刺激皮膚。5.2.6堵孔將藥漿灌滿垂直炮孔時，可不必堵

8、塞。斜孔和水平可用快干水泥砂漿或用水灰比為0.25的干硬性無聲破碎劑藥漿堵塞，但均應(yīng)用炮棍搗密實(shí)。5.2.7 澆水及清除裝藥堵塞1h后，即往拆除體上澆水。春、夏、秋季澆冷水；冬季宜采取保溫措施并澆溫水，以加速漿體的水化作用和裂縫產(chǎn)生。一般在炮孔裝填后2030h（隨氣溫變化），被破碎物體破碎完成，即可清除。6 材料與設(shè)備6.1 無聲破碎劑一般分為三種：HSCA型，適用于2540攝氏度的夏季；HSCA型，適用于1025攝氏度的春秋季；HSCA型，適用于1510攝氏度的冬季。表6.1 靜態(tài)爆破材料用表序號名稱單位數(shù)量備注1靜態(tài)爆破劑Kg若干按實(shí)際施工溫度選擇合適的型號，不同型號不可混用。2潔凈水L若

9、干6.2 主要機(jī)械設(shè)備6.2.1鉆孔機(jī)具有內(nèi)燃鑿巖機(jī)、風(fēng)動鑿巖機(jī)及相適應(yīng)的空壓機(jī)、鋼釬、鉆頭、風(fēng)管、水管、炮棍、吹風(fēng)管等。鉆頭直徑3550mm。炮棍用木材加工，直徑30mm，長1.5m，吹風(fēng)管用25mm鋼管加工。6.2.2有塑料筒、塑料盒、塑料水瓢、塑料漏斗各2只，攪拌木棍23根。搪瓷或玻璃量杯（容積100mL）2只。用小型電鉆改制的攪拌器12臺。6.2.3高袖橡膠手套、防護(hù)眼鏡、口罩等數(shù)件。7 質(zhì)量控制7.1靜態(tài)爆破劑的質(zhì)量控制對進(jìn)場材料必須進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其符合JC506-92無聲破碎劑強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不合格產(chǎn)品不得使用，需使用質(zhì)量優(yōu)良的靜爆劑以取得更好的效果。破碎劑要存于干燥通風(fēng)良好的場所

10、內(nèi)，嚴(yán)防受潮變質(zhì)，在不受潮的情況下，保存期限為一年。存放數(shù)量多時，要先放先用，后放后用。超過期限、受潮或前次未用完而已打開包裝的破碎劑，使用前要檢查是否失效。檢查方法是：用適量的SCA破碎劑和水，按比例調(diào)配好后裝入玻璃瓶，在與SCA型號相當(dāng)?shù)臏囟认拢?jīng)過一定的時間，瓶脹裂者為有效，否則不能使用。7.2鉆孔質(zhì)量控制根據(jù)調(diào)查情況，編寫實(shí)施性施工方案，按方案中的設(shè)計(jì)孔位布置圖測量放線，嚴(yán)格控制孔徑、孔深、角度等技術(shù)參數(shù)。孔距與排距的大小與巖石的硬度、混凝土強(qiáng)度及布筋直接相關(guān)。硬度越大、混凝土強(qiáng)度越高、布筋密鋼筋粗時，孔距與排距越小，反之則大。根據(jù)此原則結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行孔距與排距的調(diào)整。7.3裝藥的質(zhì)

11、量控制按實(shí)際施工溫度選擇合適的型號，不同型號不可混用。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(yīng)用高壓風(fēng)將孔清洗完成后，待孔壁溫度降到常溫后方可裝藥。拌制好的漿體，應(yīng)在10min內(nèi)用完，以免漿體流動性降低影響破碎力度。灌裝過程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的漿體，不能再加水拌合使用，只能廢棄，不允許裝入孔內(nèi)。7.4藥劑反應(yīng)時間的控制藥劑反應(yīng)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(guān)的施工參數(shù)。8 安全措施8.1施工前應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行技術(shù)交底，施工中應(yīng)明確分工，統(tǒng)一指揮。8.2灌漿人員必須戴防護(hù)手套和防護(hù)眼鏡。孔內(nèi)注入破碎劑后，作業(yè)人員應(yīng)保持安全距離，

12、嚴(yán)禁在注孔區(qū)域行走。8.3在相鄰兩孔之間，嚴(yán)禁鉆孔與注入破碎劑同步進(jìn)行。8.4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(yīng)措施確保安全后，方可繼續(xù)施工。8.5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(yuǎn)離灌裝點(diǎn)。觀察裂縫發(fā)展情況時應(yīng)更加小心。此外施工現(xiàn)場應(yīng)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(yīng)立即用清水沖洗，立即到醫(yī)院就醫(yī)。8.6在破碎工程施工過程中需要改變和控制反應(yīng)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(yán)禁擅自加入其它任何化學(xué)物品。8.7嚴(yán)禁將破碎劑加入水后裝入小口容器內(nèi)。8.8剛鉆完孔

13、或剛沖孔的鉆孔，孔壁溫度較高。應(yīng)確保溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。8.9破碎劑在運(yùn)輸和儲存過程中應(yīng)防潮，開封后應(yīng)立即使用。如一次未使用完，應(yīng)立即扎緊袋口，需用時開封。破碎劑嚴(yán)禁與其它材料混放。8.10使用破碎劑前確保操作人員對說明書已仔細(xì)閱讀并理解。9 環(huán)保措施9.1施工人員應(yīng)戴防護(hù)口罩。9.2做好防塵措施，防止鉆孔時產(chǎn)生的大量揚(yáng)塵。9.3在施工場地按照污水排放要求做好深沉池，施工用的污水經(jīng)沉淀合格后方可排集中排放。9.4已發(fā)生化學(xué)反應(yīng)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(yīng)的藥劑放在容器內(nèi)，待化學(xué)反應(yīng)充分完成后，隨渣土一起外運(yùn)。9.5應(yīng)盡量避免夜間鉆孔施工，以免噪音擾民。10 效益分析從工程實(shí)際出發(fā)，靜態(tài)爆破施工工法在造價和消耗工時上都要明顯高于采用炸藥爆破的施工方法，但基于安全、環(huán)保、可控性強(qiáng)等社會效益上，則有著采用炸藥爆破無法超越的優(yōu)勢，因其具有無震動、無飛石、無毒氣、無污染、無須繁鎖的申報手續(xù)、運(yùn)輸和使用安全等特點(diǎn)，靜態(tài)爆破施工工法被廣泛使用于不宜采用炸藥爆破的場合，并可做到需要拆除的拆除，需要保留的保留。靜態(tài)爆破是一種新型的爆破方法，它是常規(guī)的炸藥爆破的一種發(fā)展、延伸，雖然靜態(tài)爆破技術(shù)現(xiàn)階段在我國還沒有炸藥爆破技術(shù)那樣廣泛應(yīng)用，但我們也應(yīng)當(dāng)看到靜態(tài)爆破它的前景是非常光明的。因此本工法的技術(shù)成果