《公路工程邊坡開挖工程爆破技術(shù)的應(yīng)用案例分析》4000字

公路工程邊坡開挖工程爆破技術(shù)的應(yīng)用案例分析目錄TOC\o"1-2"\h\u19947公路工程邊坡開挖工程爆破技術(shù)的應(yīng)用案例分析 116038一、工程概況 124493（一）靜態(tài)爆破原理 230177（二）靜態(tài)爆破優(yōu)缺點 33741三、靜態(tài)破碎劑型號的選擇 47377四、靜態(tài)爆破施工工藝流程 427053（一）施工工藝流程 423205（二）操作要點 41866五、工作效率 812325六、靜態(tài)爆破注意事項 824804結(jié)論 9摘要:文章結(jié)合省道S270改造工程實際，闡明了靜態(tài)爆破技術(shù)能夠在復(fù)雜環(huán)境下無震動、無飛石、無噪音、無污染地完成石方邊坡開挖施工，避免對周圍建筑物造成破壞，為特殊環(huán)境下的巖石爆破工程施工提供借鑒。關(guān)鍵詞:靜態(tài)爆破；石方開挖引言當(dāng)石方爆破開挖施工時，如何保證周圍建筑物和居民人身財產(chǎn)安全，避免不必要的事件或事故發(fā)生，而營造和諧的施工環(huán)境是工程建設(shè)者必須面對的問題。結(jié)合省道S270快速化改造工程，介紹了靜態(tài)爆破技術(shù)的應(yīng)用方法。一、工程概況省道S270線改造工程項目石方邊坡毗鄰西部沿海高速，距高速公路橋墩約10米左右，如果采用爆破，震動會嚴(yán)重影響高速公路橋墩的正常運行；同時，還將對工程范圍內(nèi)的高速路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響，造成滑坡、崩塌等重大安全隱患?？紤]到工程所在地的位置和地質(zhì)條件，為保證高速公路橋墩及周邊的安全和開挖邊坡的穩(wěn)定，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，擬采用靜態(tài)爆破技術(shù)確定開挖方案。(如下圖1)圖1施工前現(xiàn)場情況二、靜態(tài)爆破概述（一）靜態(tài)爆破原理靜態(tài)破碎劑是20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來的一種新型破碎劑。主要由生石灰（即氧化鈣）和一些按一定比例混合的復(fù)合催化劑組成。破碎介質(zhì)的原理是利用裝在介質(zhì)鉆孔中的靜態(tài)破碎劑加水后發(fā)生水化反應(yīng)，使破碎劑晶體變形，產(chǎn)生體積膨脹，從而緩慢而安靜地向孔壁施加膨脹壓力（可達30Mpa-50Mpa），在一段時間后達到最大值，并破壞介質(zhì)?？蓮V泛應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)的無聲破碎和爆破及巖石開采。解決了爆破工程施工中不允許使用炸藥，必須破碎混凝土或巖石的問題。它是一種新型的、環(huán)保的、世界流行的非爆炸性建筑材料。（二）靜態(tài)爆破優(yōu)缺點靜態(tài)爆破技術(shù)作為一種新的爆破施工技術(shù)，具有以下優(yōu)點：（1）安全，易于管理。靜態(tài)爆破劑為非爆炸性危險品，施工時不需要雷管炸藥，常規(guī)爆破不需要各種許可證，作業(yè)期間不需要爆破等特殊工種。破碎劑可象其他普通貨物一樣購買、使用、運輸。（2）環(huán)保材料。無噪音、無振動、無飛石、無有毒氣體、無粉塵，是一種無污染的環(huán)保產(chǎn)品。（3）施工簡單，操作方便。用水?dāng)嚢?，然后倒入鉆孔使用即可。（4）使用方便。根據(jù)破碎要求，設(shè)計合適的孔徑、孔距和角度，實現(xiàn)“外科手術(shù)式”分裂、切割巖石和混凝土。開采巖石可提高石料成才率3～4倍。（5）在不適合炸藥爆破環(huán)境下使用，具有超眾的優(yōu)越性。最新的卷型破碎劑適用于更廣泛的環(huán)境溫度范圍（-5℃至40℃），使用更方便，更有效。缺點是機械設(shè)備投資多，成本高，進度比較慢。因此，靜態(tài)爆破法具有一定的適用條件，一般用于常規(guī)炸藥無法使用的特殊情況。三、靜態(tài)破碎劑型號的選擇依據(jù)本項目所在地氣象站觀測資料統(tǒng)計、市場破碎劑型號(表1)及適用溫度范圍，本工程采用SCA-Ⅱ靜態(tài)破碎劑。表1破碎劑型號表項目規(guī)格型―號適用溫度/℃SCA-ⅠSCA-ⅡSCA-ⅢSCA-Ⅳ20~3510~255~155~8四、靜態(tài)爆破施工工藝流程（一）施工工藝流程施工前的準(zhǔn)備工作－設(shè)計布孔－鉆孔－破碎劑拌制、灌注－養(yǎng)護－石渣清運－進入下一循環(huán)。（二）操作要點1．施工準(zhǔn)備施工前，應(yīng)了解相關(guān)路段的巖石性質(zhì)、節(jié)理、走向及地下水情況，了解施工條件、工程量、當(dāng)?shù)販囟?、濕度、周邊環(huán)境并選擇合適的破碎劑，根據(jù)現(xiàn)場試驗確定施工參數(shù)。2.設(shè)計布孔對于靜態(tài)爆破，自由面越多，單位破碎率越大，經(jīng)濟效益越高。首先，至少要確定一個自由面。鉆孔方向應(yīng)盡量與自由面平行，同一排鉆孔應(yīng)盡量保持在一個平面內(nèi)。硬度越大，孔間距和排間距越小。根據(jù)現(xiàn)場試驗成果確定的本工程靜態(tài)爆破破碎劑布孔、裝藥參數(shù)見表2。路基邊坡位置孔眼應(yīng)沿路基邊坡平行布置，角度與邊坡設(shè)計坡度相同，其作用是使巖石沿路基邊坡平行方向破裂，防止邊坡開挖線外巖石脹裂破碎造成超挖。其余部位孔眼可以按照梅花型布置或矩形布置。表2破碎劑布孔裝藥參數(shù)表項目名稱鉆孔參數(shù)破碎劑用量kg·m-3備注孔徑/mm孔距/cm孔深/m石方爆破40352.513孤石爆破40401.510鉆孔方向厚度85%，分步破碎孤石1.5m3．鉆孔鉆孔直徑與破碎效果直接相關(guān)。鉆孔過小，不利于藥劑充分發(fā)揮作用；如果鉆洞太大，孔口難以堵住。本工程采用手持式鉆機，鉆頭直徑32mm。鉆孔內(nèi)殘留的水和渣用高壓空氣吹凈，孔口側(cè)面清潔，無泥土和石渣。孤石鉆進深度為鉆進方向厚度的80%～90%。對于塊狀巖石，需采取分步破碎，每級臺階高度一般為1-2m。4.破碎劑的拌制與灌注(1)向下的斜孔，可在藥劑中加入22%-32%(重量比)的水(具體加水量由顆粒大小決定)拌成流動性的糊狀后，迅速倒入孔內(nèi)，灌滿為止并確保藥劑在孔內(nèi)處于密實狀態(tài)。用藥卷裝填鉆孔時應(yīng)逐條捅實。粗顆粒藥劑水灰比調(diào)節(jié)到0.22-0.25時靜力破碎劑的流動性較好，細粉末藥劑水灰比在32%左右時流動性較好，也可以不通過捅實過程。向下灌裝搗實較方便，如施工條件允許，推薦采用“由上到下，分層破碎”的施工方式，以方便工人操作。為了降低破碎劑裝完后出現(xiàn)的“沖孔”和“噴孔”現(xiàn)象，一次攪拌重量最好不超過10kg，這樣操作比較好裝孔；如果是“長排孔”或“深孔”，最好是多人同時裝孔。整體操作過程最好不超過30min。在高溫條件下，因溫度過高，容易沖孔，應(yīng)選擇上午鉆孔，下午裝藥效果最佳第二天早上自然裂開，這樣的循環(huán)操作不影響工程進度。(2)水平方向和向上的斜孔可用比鉆孔直徑略小的高強長纖維紙袋裝入藥劑，按一個操作循環(huán)所需要的藥卷數(shù)量放在盆中，倒人潔凈水完全浸泡，30-50s左右藥卷充分濕潤完全不冒氣泡時，取出藥卷從孔底開始逐條裝入并捅緊，密實地裝填到孔口，即“集中浸泡，充分浸透，逐條裝入，分別搗實”。也可按照水與藥劑重量比1:1.5拌和后用灰漿泵壓入，孔口留5cm用黃泥封堵以保證藥劑不流出。(3)對于大體積的巖石破碎施工，操作人員的協(xié)調(diào)配合極為重要。應(yīng)采用“同步操作，少拌勤裝”的方式操作，即每組施工工人在每次操作循環(huán)過程中負責(zé)裝孔的孔數(shù)不能過多；每次拌藥量不能超過實際完成的工作量；各灌裝小組在取藥、加水、拌和、灌裝過程中應(yīng)基本保持同步，可以讓每個孔內(nèi)藥劑的最大膨脹壓力基本保持同期出現(xiàn)，有利于巖石的破碎。（如圖2）圖2施工后現(xiàn)場情況5.養(yǎng)護在溫度低于10℃以下施工時可用40℃左右的溫?zé)崴當(dāng)嚢?；冬季溫度過低時，應(yīng)用棉被等物覆蓋保溫。6.藥劑反應(yīng)時間的控制藥劑反應(yīng)的快慢與溫度有直接的聯(lián)系。溫度越高，反應(yīng)越快，反之，則慢。反應(yīng)時間一般控制在30-60min較好，條件較好的施工現(xiàn)場可根據(jù)實際情況縮短反應(yīng)時間，以利于施工。際操作中，藥劑(卷)反應(yīng)時間過快易發(fā)生沖孔傷人事故。調(diào)節(jié)藥劑反應(yīng)時間過快的方法有兩種:(1)在拌和水中加入抑制劑，抑制劑浸泡藥劑(卷)的拌和水中，加入量為拌和水重量的0.5%-6%；(2)嚴(yán)格控制拌和水、干粉藥劑和巖石的溫度。夏季氣溫較高，破碎前應(yīng)對被破碎物遮擋，藥劑存放低溫處，避免曝曬。將拌和水溫度控制在15℃以下。冬季溫度較低，調(diào)劑藥劑反應(yīng)過慢的方法有兩種:(1)加入促發(fā)劑；(2)提高拌和水溫度，但拌和水溫最高不可超過50℃。巖石出現(xiàn)裂縫后，可向裂縫中加水，使藥劑持續(xù)反應(yīng)，可獲得更好的效果。7.石渣的清運破碎的巖石采用挖掘機清運并需及時清理干凈工作面，以便下一循環(huán)施工。對于破碎后仍較大的巖石則需要繼續(xù)破碎解小。8.邊坡平整度控制及臨時防護施工（1）石方爆破之前，需要按照設(shè)計圖紙和規(guī)范要求，測量線路中線以及挖方邊界線，校核橫斷面，并根據(jù)設(shè)計大小，使用明顯樁放出開挖線，噴以白灰線來劃定開挖區(qū)域。（2）沿坡腳靠道路設(shè)置緩沖壩，緩沖壩采用土石方填筑，填筑長度根據(jù)靜態(tài)爆破區(qū)域長度確定，頂寬2m，底寬8m，高度3m。防止靜態(tài)爆破時滾石至道路上傷及車輛及行人、阻斷道路車輛的正常通行。（3）爆破完成后，按照測量基準(zhǔn)位置，放線校核邊坡的平整度，使用鑿巖機消除局部凸起，用漿砌片石填充凹陷位置。五、工作效率產(chǎn)能為15～20m3/h，工作時長為13h/d，日均產(chǎn)能為195～260m3（1臺潛孔鉆、1臺鑿巖機）。六、靜態(tài)爆破注意事項（1）無關(guān)人員不得進入施工現(xiàn)場。在使用破碎劑之前，確保操作人員已仔細閱讀并理解本操作說明書；（2）使用腐蝕性靜態(tài)破碎劑時，灌漿人員必須戴防護手套和防護眼鏡；將破碎劑注入孔內(nèi)后，操作人員應(yīng)保持安全距離，嚴(yán)禁在注入孔區(qū)域行走；（3）嚴(yán)禁在相鄰兩孔之間同時鉆注破碎劑；出現(xiàn)異常情況時，必須停止作業(yè)，查明原因并采取相應(yīng)措施確保安全后方可繼續(xù)施工；（4）在向鉆孔內(nèi)注入藥劑直至巖石破裂之前，工作面不應(yīng)直接靠近帶電鉆孔；灌裝后，將麻袋或棕墊蓋上，并遠離灌裝點；此外，施工現(xiàn)場應(yīng)專門準(zhǔn)備干凈的水和毛巾。打孔時如濺入眼睛和皮膚，應(yīng)立即用清水沖洗。病情嚴(yán)重者應(yīng)立即送醫(yī)院檢查治療；（5）破碎工程施工過程中需要改變和控制反應(yīng)時間時，必須按規(guī)定加入抑制劑或引發(fā)劑，并按要求配制和使用。嚴(yán)禁擅自添加其他化學(xué)品；（6）嚴(yán)禁將破碎劑加入水中后放入小口容器中；（7）剛鉆孔或沖孔時孔壁溫度較高；應(yīng)保證溫度正常并符合要求，清洗后方可繼續(xù)裝藥；（8）破碎劑在運輸和儲存過程中應(yīng)防潮，打開后應(yīng)立即使用；如一次未用完，應(yīng)立即捆扎，須要時打開；嚴(yán)禁將破碎劑與其他物料混合。結(jié)論靜態(tài)爆破是一種新型的爆破方法，是常規(guī)爆破的發(fā)展和延伸。由于其鉆孔數(shù)量大、破碎時間長、破碎效率低等特點，在工程界普遍被忽視，一般很少使用。但它具有使用范圍廣、安全性能高、粉塵少等優(yōu)點，特別是在安全性能方面更有優(yōu)勢。靜態(tài)爆破解決了在某些特殊情況下常規(guī)炸藥不允許用于巖石爆破的問題。本工程堅持“以人為本”的建設(shè)理念，采用破碎劑靜態(tài)爆破法，無震動、無飛石、無噪音、無污染，從而確保高速公路橋墩及周邊設(shè)施的安全，避