立交桥工程排水管沟槽开挖遇岩石静态爆破施工

作者: 来源: 发布日期：2016-02-25 18:02:58

立交桥工程排水管沟槽开挖遇岩石静态爆破施工方案（无声）

一、工程概述

立交桥工程石山长度约43米，开挖深度最深的地方约11米，总方量约3500m3。需要爆破开挖的岩石为中~微风化的白云质灰岩，灰白色为主，厚层或块状构造，局部见溶槽和溶洞，内填充黄色粉质粘土。岩石硬度为次坚石，人工机械开挖难度大。

由于本工程位于交叉口处，车流量较大，过往人流量也较多，而且客运站及周边厂房距离也较近，施工场地内管线较多，离10KV的高压线及路灯控制箱变的距离也较近，爆破作业产生的震动及冲击波都将影响到这些管线、高压线、箱变。如采用爆破作业，爆破时还要对车辆行人进行管制至少要15~30分钟，根据目前柳石路与南外环路的人车流量，势必会导致柳石路与南环路的交通大阻塞，造成不良影响。且爆破作业时防护工作困难较大，难以保证车辆行人的安全。所以施工单位建议采用静态爆破（无声）方案进行施工。

二、施工方案

（1）产品特性及特点
　　无声破碎剂静态爆破，是将一种含有铝镁钙铁氧硅磷钛等元素的无机盐粉末化学反应后，产生巨大膨胀压力（30～50MPA）将岩石（4～10MPA）膨胀破碎。本法特点：破碎剂为非易燃物，无公害环保型产品，不属易燃、易爆物品，运输、保管、使用安全方便；破碎物体时不产生震动、噪音、飞石、粉尘及有毒气体的，对周围的村庄、建筑物和人民生命财产绝对安全保证，本品破碎效果稳定，一般可使被破碎物在 12 小时以内发生破碎．

①膨胀力大。最大可达到120兆帕（1200kg/cm2）。

②反应时间短。最大膨胀力可在15分钟内出现。反应时间还可在15分钟至12小时之间调节。

③需破则破，需留则留。可以很容易控制被破碎体破碎完后的形状。

④施工简单，易操作：本品用洁净水搅拌后灌入钻孔中捅紧即可。不需雷管炸药，不需放炮，不需专业工种。操作人员培训时间很短。

⑤安全，易管理: 无声破碎剂属建材类产品，产品标准归类于《水泥制品》中，代号为：JC506-92，为非易燃易爆危险品，购买，运输，保管、使用安全可靠。不受国家危险品、爆炸品管理法规限制。

（2）类型及应用气温范围

型号	应用气温范围 0C	膨胀压（MPa)
型号	应用气温范围 0C	8小时	24小时	48小时
I	20～40	≥30	≥55	≥90
II	10～15	≥20	≥45	≥60
III	-5～10	≥10	≥25	≥35

（3）使用方法步骤

①施工前准备：跟据当地气温、药剂温度、拌水温度、被破碎体温度与要求相符合；检查药剂包装，保证无破损。操作前应准备好以下材料物品：⑴药剂。⑵洁净水。⑶水桶、拌和盆。⑷捅棍。⑸防护眼镜。⑹橡胶手套。⑺备用洁净水和毛巾。

②设计破碎方案：由于沟槽开挖深度较深，为了安全起见，考虑安全放坡系数1：0.33。布眼前首先确定至少有一个以上自由面（临空面），钻孔方向应尽可能做到与自由面平行；切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。自由面越多，单位破石量就越大，经济效益也更高。破碎前，首先使用钻机钻孔。关于孔径、孔距、孔深和破碎设计，应根据被破碎物的具体情况而定。如：岩石结构：性态、节理、被破碎物的大小等。孔距与排距（抵抗线距离）布置：孔距与排距的大小与岩石硬度有直接关系，硬度越大时，孔距与排距越小，反之则大，孔距与排距布置，根据施工经验提出以下钻孔数据：

被破碎物体	孔径(mm)	孔距(cm)	抵抗线(cm)	孔深	用量kg/m3
岩石切割	40	30	100	100%H	10

（4）钻孔：

1、钻孔直径与破碎效果有直接关系，钻孔过小，不利于药剂充分发挥效力；钻孔太大，易冲孔。跟椐被破碎物的强度、硬度、使用直径为38～50mm的钻头。

2、钻孔内余水和余灰渣应用高压风吹洗干净，孔口旁应干净无土石渣。

3、岩石钻孔深度为目标破碎体100%；，一般在5至6米。

（5）装药：

1、根据每孔膨胀剂用量多少，加水搅成具有流动性的稠浆往孔内灌满为止。

2、根据每孔膨胀剂用量多少，将膨胀剂倒入盆中，将水和膨胀剂以 0.2～0.25:10 的比例迅速搅拌（即2～2.5 份膨胀），搅拌时可用手提式搅拌机或用于搅拌，但用于搅拌时，因膨胀剂略有腐蚀性应戴橡皮手套，待搅合均匀，使之成为湿而松散的面絮状或胶泥状后，迅速向孔内边倒边用物品捣实即可。装药深度为孔深的100%。

3、水平方向和向上方向的钻孔，可用比钻孔直径略小的高强长纤维纸袋装入药剂，按一个操作循环所需要的药卷数量，放在盆中，倒入洁净水完全浸泡，50秒左右药卷充分湿润、完全不冒气泡时，取出药卷从孔底开始逐条装入并捅紧，密实地装填到孔口。即 “ 集中浸泡，充分浸透，逐条装入，分别捣实 ” 。也可将药剂搅拌后用灰浆泵压入，孔口用黄泥封上保证水分药剂不流出。

4、对于超大体积的岩石破碎施工，采用小组的方式。每组施工工人在每次操作循环过程中负责装孔的孔数不能过多。每次拌药量不超过实际能够完成的工作量。各灌装小组在取药、加水、拌和、灌装过程中保持同步，让每个孔内药剂的最大膨胀压基本保持同期出现，以便利于岩石的破碎。

5、灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂（表现开始冒气和温度烫手）不允许装入孔内。从药剂加入水到灌装结束，这个过程的时间不能超过四分钟。

6．岩石刚开裂后，可向裂缝中加水，支持药剂持续反应,可获得更好效果。

（6）药剂反应时间的控制
　　药剂反应的快慢与温度有直接的关系，温度越高，反应时间越快，反之则慢。实际操作中，控制药剂反应时间太快的方法，严格控制拌和水、干粉药剂和岩石的温度。夏季气温较高，破碎前应对被破碎物遮挡，药剂存放低温处，避免曝晒。将拌合水温度控制在15℃以下。为防止事故，用专配的延缓反应时间的抑制剂。抑制剂放入浸泡药剂（卷）的拌和水中。加入量为拌合水的0.5%～6%。温度越高，加入量越多，反之则少。冬季气温较低，加入促发剂和提高拌和水温度。拌和水温最高不可超过50℃，反应时间控制在15～30分钟。
三、安全措施和注意事项

1、在路口设置护栏和警示标志，派专人值班，组织路口交通，无关人员不得进入施工现场。

2、施工人员必须配戴符合国家安全标准生产的防冲击防尘PVC护目镜进行操作，并对施工人员进行安全教育。

3、在药剂灌入钻孔到岩石开裂前，不可将面部直接近距离面对已装药的钻孔。药剂灌装完成后，盖上麻袋或草席，远离装灌点。观察裂隙发展情况时加倍小心。施工现场专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂进入眼内和皮肤上，立即用清水冲洗。情况严重者立即送医院清洗治疗。

4、在破碎工程施工中需要改变和控制反应时间，依照规定加入抑制剂和促发剂，并按要求配制使用。。

5、刚钻完孔和刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高，确定温度正常符合要求并清洗干净后才继续装药。

6、产品运输和存放中应防潮。开封立即使用。如一次未使用完，立即紧扎袋口，需用时再开封。

7、在施工过程中贯彻“安全第一、预防为主”的方针切实抓好安全工作，建立健全安全组织，强化安全检查机构，充分发挥监督作用，把事故消除在隐患之中。

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