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(huì)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(duì)于無人區(qū)則沒有什么影響，而對(duì)于居民集中區(qū)，巨大的沖擊波對(duì)周圍高大擁擠的建筑物會(huì)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(dòng)、沖擊、飛石等對(duì)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(huì)給爆破也帶來很大的難度。那么對(duì)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(gè)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(shí)在無振動(dòng)、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(xiǎn)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(chǔ)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(dòng)、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。可與控爆或油壓炮相結(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(chǎng)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(dòng)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(cè)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(duì)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(shí)間。一個(gè)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(gè)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(shí)間比前次裝藥時(shí)間推遲1224h。兩個(gè)自由面情況，如下圖所示：先對(duì)A孔裝藥破碎坡腳（圖中陰影部分），依次分別推遲1224h，對(duì)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(duì)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(shí)，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(dòng)性的均勻漿體備用。要求拌勻，拌和時(shí)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(shí)，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(duì)垂直孔，直接倒入，用炮棍搗實(shí)。在水平孔裝藥時(shí)，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(gè)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(shí)間為12h。裝填炮孔完畢后，及時(shí)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(shí)，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(hào)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(hào)，不同型號(hào)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(dòng)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(tái)。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(duì)進(jìn)場(chǎng)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(chǎng)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(shí)，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(hào)相當(dāng)?shù)臏囟认?，?jīng)過一定的時(shí)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(cè)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(shí)，孔距與排距越小，反之則大。根據(jù)此原則結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)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(hào)，不同型號(hào)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(dòng)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(shí)間的控制藥劑反應(yīng)時(shí)間一般控制在30至60分鐘，控制參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件測(cè)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?？變?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(shí)，發(fā)生異常情況時(shí)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(duì)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(shí)應(yīng)更加小心。此外施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)專門備好清水和毛巾，沖孔時(shí)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(shí)間時(shí)，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(chǔ)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(shí)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(duì)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(shí)產(chǎn)生的大量揚(yáng)塵。9.3在施工場(chǎng)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(jià)和消耗工時(shí)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(huì)效益上，則有著采用炸藥爆破無法超越的優(yōu)勢(shì)，因其具有無震動(dòng)、無飛石、無毒氣、無污染、無須繁鎖的申報(bào)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(chǎng)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