靜力爆破施工工法

1、靜力爆破施工方法爆破安全操作標(biāo)準(zhǔn)國家法令及國家標(biāo)準(zhǔn)爆破安全規(guī)程（GB6722-2003）民用爆炸物品安全管理條例（國務(wù)院2006年5月10日）中華人民共和國安全生產(chǎn)法（2001.11）特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)則（GBJ5306-85）工程測量規(guī)范（GB50026-93）土方爆破工程施工及驗收規(guī)范（GBJ201-83）中華人民共和國安全生產(chǎn)法（2002.11）依據(jù)該工程的地質(zhì)勘探資料與爆區(qū)周圍環(huán)境條件建設(shè)單位的要求。其他適用于本工程的國家爆破技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)資料。確保質(zhì)量建立健全資料保證系統(tǒng)，完善質(zhì)量管理制度，建立質(zhì)量控制流程，抓關(guān)鍵 線路，抓特殊工序，確保本工程達(dá)到一次性驗收合格標(biāo)準(zhǔn)。確保安

2、全（1）嚴(yán)格按國家安全法律法規(guī)及本工程安全規(guī)范程序施工，項目部成立安 全管理委員會，制定安全目標(biāo)，建立安全責(zé)任制，安全責(zé)任層層分解，落實 到人。（2）爆破期間確保人員、設(shè)備等的安全。（3）施工中不斷改進(jìn)爆破參數(shù)，并嚴(yán)格按設(shè)計的爆破參數(shù)施工。（4）建立健全安全保證系統(tǒng)，堅持安全第一，預(yù)防為主的方針，文明施 工，確保整個爆破施工過程安全無事故。第二章 工程概況工程概況本工程場地位于富川縣城東新區(qū)內(nèi)，在開挖過程中遇到巖石急需進(jìn)行爆 破，以加快施工進(jìn)度周圍環(huán)境爆區(qū)東距消防大隊100米，南面為修理廠，西面為宿舍區(qū)，北面瑤王府 酒店10米，周圍環(huán)境復(fù)雜，爆破防護(hù)要求高。爆破巖體凹凸不規(guī)則地分布不于長60m

3、,寬45m的開挖范圍內(nèi)，爆破高 度4-6m不等，爆破方量約11000m3左右。爆體為灰色石巖灰，結(jié)構(gòu)密實，節(jié) 理裂縫不發(fā)育，硬度為普氏r系數(shù)12-16。第三章 爆破施工方案靜爆破是近年來才發(fā)展起來的一種新型爆破施工技術(shù)，該種方法可在無 振動、無飛石、無噪音、無污染的條件下破碎巖石、拆除砼或鋼筋砼圬工結(jié) 構(gòu)物，或用于花崗巖、大理石、玉石等石材的開采和切割（提高石材荒料成 材率34倍）。尤其適用于不允許采用炸藥爆破或機(jī)械破碎施工的作業(yè)環(huán)境 （如爆破作業(yè)點(diǎn)緊鄰工廠、機(jī)關(guān)學(xué)校、醫(yī)院、民宅；或高邊坡危巖刷方、文 物保護(hù)搶救；城市深夜破碎施工；或作業(yè)點(diǎn)緊鄰地下排水暗渠、LNG燃?xì)夤?道、輸油管道、輸汽管道

4、、供暖管道、大型供水管道、輸變電站、高壓輸電 線路、軍民用油庫、營運(yùn)機(jī)場、高速公路、輕軌、高鐵附近；及國防光纜、 通訊管線、城市中心舊建筑物拆除作業(yè)等作業(yè)環(huán)境受到嚴(yán)格限制地段）。靜力爆破施工，首先在巖石上鉆孔，然后灌裝靜力爆破劑（分粉劑和卷型 兩種），依靠其膨脹力使巖石產(chǎn)生裂隙、裂縫，從而達(dá)到破碎目的。靜力爆破 劑技術(shù)性能指標(biāo)必須滿足無聲破碎劑JC506-2008）標(biāo)準(zhǔn)要求，無聲破碎 劑（soundless cracking agent）簡稱SCA,指凡經(jīng)高溫煅燒以氧化鈣為主體的無 機(jī)化合物，摻入適量外加劑共同粉磨制成的經(jīng)水化反應(yīng)而具有高膨脹性能的 粉狀材料。靜力爆破劑屬于非燃、非爆、無毒物品

5、（無需到公安部門辦理民 用爆破施工許可，按普通貨物購買、運(yùn)輸、儲存、保管），它是含有鋁、 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 流動漿體，直接裝入炮孔，經(jīng)水化反應(yīng)使晶粒變形、溫度升高、體積膨脹， 產(chǎn)生巨大膨脹壓力，施加給炮孔孔壁，由于受到炮孔孔壁的約束從而產(chǎn)生逐 漸增大的膨脹壓力（最高膨脹壓力3050Mpa）,根據(jù)作用力與反作用力原 理，炮孔周圍介質(zhì)產(chǎn)生周向拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過介質(zhì)抗拉強(qiáng)度時（巖石抗 拉510Mpa、砼抗拉26Mpa）,炮孔之間便悄悄地產(chǎn)生裂隙，逐漸擴(kuò)展成 裂縫，繼而導(dǎo)致介質(zhì)破壞。一般裝藥半小時后即出現(xiàn)裂縫，設(shè)計適當(dāng)?shù)目?徑、孔距、排距、角度，炮孔

6、方向平行于臨空面，能夠達(dá)到“外科手術(shù)式” 的分裂、切割巖石或砼。該工藝優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，不需堵炮孔，不用雷管， 不需點(diǎn)炮等操作，不需專業(yè)工種，爆破劑不受公安管制。缺點(diǎn)是鉆孔較多， 破碎效果受氣溫影響大，開裂時間不易控制、成本較高等。典型化學(xué)反應(yīng)式 為：據(jù)測定，在自由膨脹下，體積膨脹34倍、表面積增大近100倍，每摩 爾釋放出65KJ的熱量，若放入炮孔由于受孔壁約束，膨脹壓力可達(dá)50Mpa。 常見三種型號的無聲破碎劑適用溫度及不同齡期的膨脹壓力如下表所示：型號適用溫 度試驗溫 度等級膨脹壓（Mpa）8h24h48hSCA- I25 40351優(yōu)等品3055合格 品2348SCA-H10 30251

7、優(yōu)等品2045合格 品1638SCA-田一 5 15101優(yōu)等 品2535合格 品1525注：無聲破碎劑初凝不得早于10min,終凝不得遲于150min。孔距、排距布置表巖石硬度F=4F=6F=8F=12素砼鋼筋 砼孔距（cm）501004030203020排距（cm）805040304030破碎目標(biāo)孔深L相鄰孔距 a(cm)排距b(cm)孔 徑 d(mm)藥量Kg/m3低硬度巖 石1.00H40 100(0.6 0.9)a38 50510中硬度巖 石1.05H30 40(0.6 0.9)a38 5012 22堅硬花崗巖石1.05H25 4030 8038 5018 25石材切割0.90H20

8、 40(0.6 0.9)a38 5012 18素混凝土0.80H20 30(0.6 0.9)a38 5012 18鋼筋混凝 土0.90H15 30(0.6 0.9)a38 5015 25靜力爆破劑布孔設(shè)計參數(shù)表(H為計劃破碎物體高度)1、電阻應(yīng)變片貼在右圖所示鋼管上的相 應(yīng)位置，電阻應(yīng)變片的引出端用雙股 導(dǎo)線與應(yīng)變儀器相連，將已貼片的鋼 管裝入少150乂 600mm塑料袋中放入 水槽中，校正電阻應(yīng)變儀，準(zhǔn)確秤出 1000g試樣，按稠度用水量加水，置 入攪拌機(jī)內(nèi)攪拌Imin,然后灌入鋼管 中用鋼釬搗實，測定不同齡期下鋼管 的圓周方向應(yīng)變量e ,按下式計算膨 脹壓力：9eP 二3” K 2 - 1

9、) * ，式中：P一膨脹壓力，精確到0.1 Mpa；E一鋼管的彈性模量，2.06X105 Mpa；K-鋼管外徑與內(nèi)徑之比，標(biāo)準(zhǔn)管K=48/40=1.2;二一鋼管的圓周方向應(yīng)變量， =1%o, P=53.3MPa； v9泊松比，v =0.3。2、靜力爆破工藝操作的主要技術(shù)要點(diǎn)：鉆孔：基礎(chǔ)、樁頭、地下設(shè)施或巖石的爆破應(yīng)將周圍的土層挖掉，直 至爆破底部以下100200mm?？讖脚c破碎效果有直接關(guān)系，孔徑太小不利 于藥劑充分發(fā)揮效力，孔徑太大封口難以堵塞，推薦用直徑3842mm的鉆 頭鉆孔，孔內(nèi)余水、余渣應(yīng)用高壓風(fēng)吹洗干凈，孔口旁應(yīng)干凈無土、石渣。 靜力爆破的鉆孔深度，對孤石宜為目標(biāo)破碎體的8090%

10、,礦山荒料開采鉆 孔深可達(dá)6m,大體積巖石或砼要分步分層碎碎，鉆孔深一般12 m,裝藥 深度為孔深的100%?？拙?、排距布置間距見上表。裝藥（裝藥藥劑布孔設(shè)計參數(shù)見上表）裝藥時對向下或向下傾斜的眼孔，藥劑中加入2232%的水（重量 比）拌成流質(zhì)狀后倒入孔內(nèi)搗實；用藥卷裝填鉆孔時逐條捅實,粗顆粒藥劑 水灰比調(diào)到0.220.25,粉末藥劑水灰比調(diào)到0.32較好，垂直炮孔可不必堵 塞。裝藥時對水平方向和向上方向的鉆孔,用比鉆孔直徑略小的高強(qiáng) 纖維紙袋裝入藥劑,裝藥長度為孔深的90%。按一個操作循環(huán)所需藥卷數(shù) 量，放在盆中倒入潔凈水完全浸泡3050s左右藥卷充分濕潤，完全不冒氣 泡時,取出藥卷從孔底開

11、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”；也可將藥劑拌和后用灰漿泵壓 入，孔口留5cm用黃泥封堵保證水分藥劑不流出。巖石開裂后,可向裂縫中加水,支持藥劑持續(xù)反應(yīng),可獲得更好 效果。對采石場和超大體積的設(shè)備基礎(chǔ)破碎施工,采用“同步操作,少 拌勤裝”方式操作,即每組工人在每次操作循環(huán)過程中負(fù)責(zé)裝孔的孔數(shù)不能 過多,每次拌藥量不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,以保證每個孔內(nèi)藥劑的最大膨脹壓基本能 保持同期出現(xiàn),有利于巖石或砼的破碎。每次裝填藥劑,都要觀察確定巖石、藥劑、拌和水的溫度是否符 合要求。灌裝過程中已開

12、始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑（表現(xiàn)開始冒氣和溫度快速 上升）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 能超過5min。藥劑反應(yīng)時間的控制：藥劑（卷）反應(yīng)時間太快容易發(fā)生沖孔傷人 事故，反應(yīng)時間一般控制在3060min較好，施工條件較好可適當(dāng)縮短反應(yīng) 時間。一般溫度越高藥劑反應(yīng)時間越快,反之則慢?？刂扑巹┓磻?yīng)時間太快 有兩種方法，一是在拌和水中加入抑制劑，加入量為拌和水的0.5%6%；另 一種方法是嚴(yán)格控制拌和水、干粉藥劑和巖石或砼的溫度。夏季氣溫較高, 破碎前應(yīng)遮擋被碎碎物，藥劑低溫存放，避免曝曬，將拌和水溫控制在15 以下，冬季加入促發(fā)劑和提高拌和水的水溫（最高50）。靜力爆破藥

13、劑應(yīng)根據(jù)施工溫度選擇合適型號，不同型號不可以互 用。禁止邊打孔邊裝藥，打孔要一次完成，裝藥也要一次完成。一般打 完孔用高壓風(fēng)清孔后，待孔壁溫度降到常溫后方可裝藥。藥劑灌裝完成后孔 口蓋上麻袋或棕墊。裝填炮孔前應(yīng)檢查炮孔干濕程度，對吸水性強(qiáng)的干燥炮孔，應(yīng)先 以凈水濕潤孔壁，然后裝填，以免大量吸收漿體中水分，影響水化作用和降 低破碎效果。、靜力破碎劑運(yùn)輸和存放過程中應(yīng)防潮，開封后立即使用，如單袋一次 用不完，應(yīng)立即扎緊袋口，需用時再開封。靜力破碎劑嚴(yán)禁與其他材料混 放，嚴(yán)禁將藥劑加水后裝入玻璃杯或啤酒瓶等小口容器內(nèi)，一旦膨脹爆裂， 十分危險。、攪拌裝藥人員必須戴橡膠手套和口罩。攪拌時，如反應(yīng)激烈或

14、升溫過 快，應(yīng)立即停止向孔內(nèi)裝藥。裝填炮孔時，操作人員要戴防護(hù)眼鏡。裝藥 后，應(yīng)留有專人看護(hù)現(xiàn)場。在產(chǎn)生裂縫前，不準(zhǔn)直視孔口，以防萬一發(fā)生噴 出現(xiàn)象時傷害眼睛。操作過程中，如及時洗手和臉，以防堿性刺激皮膚。 3、靜力爆破所需設(shè)備：空壓機(jī)、鑿巖機(jī)、鋼釬、鉆頭、水管、吹風(fēng)管（ 25mm鋼管）、盛水桶、拌和盆、捅棍（直徑30mm，長1.5m木棍）、塑料筒、 塑料盒、塑料水瓢、塑料漏斗、防護(hù)眼鏡（防塵防沖擊PVC護(hù)目鏡）、防護(hù) 手套（高袖橡膠手套）、口罩、毛巾、電子秤、量筒（搪瓷或玻璃量杯，容 積100mL）、全站儀、水準(zhǔn)儀。第四章 施工技術(shù)方案（一）、靜態(tài)爆破法首先確定當(dāng)?shù)貧鉁?、藥劑溫度、拌合水溫?/p>

15、、巖石溫度、容器溫度是否 與要求相符合；檢查藥劑包裝是否破損。操作前無比確定已準(zhǔn)備以下材料物 品：藥劑、潔凈拌和水、盛水桶、拌和盆和水瓢、桶棍（水平灌裝），防護(hù) 眼鏡、橡膠手套、備用潔凈水和毛巾。1、設(shè)計布眼布眼前首先要確定至少有一個以上臨空面，鉆孔方向盡可能做到與臨空 面平行；橫向分布孔距30cm,縱向間距30cm布置成平排炮孔，排距以30cm 左右為宜，必須采取逐排作業(yè)，不得多排同時作業(yè)，鉆眼深根據(jù)現(xiàn)場石方狀 態(tài)而定，一般以1.22M為宜。2、鉆孔（1）鉆孔的直徑與破碎效果有直接關(guān)系，鉆孔過小，不利于藥劑充分 發(fā)揮效力；鉆孔太大，易沖孔，根據(jù)以往經(jīng)驗本工程擬采用直徑為42mm鉆 孔最佳。（

16、2）鉆空內(nèi)的余水和余渣應(yīng)用高壓風(fēng)吹洗干凈，孔口旁應(yīng)干凈無土石 渣。3、鉆孔深度和裝藥深度巖石鉆孔深度為目標(biāo)破碎體80%90%；鉆孔深度可達(dá)到4m左右，大體 積需要分步破碎的巖石，鉆孔深度可根據(jù)施工要求選擇，一般在2m較好。 裝藥深度為孔深的100%。4、裝藥（1）向下和橫向的眼孔，可在藥劑中加入2232%（重量比）左右的水 （具體加水量由顆科大小決定）拌成流質(zhì)狀態(tài)（湖狀），均勻后灌入鉆孔內(nèi)， 倒?jié)M為止，每米直徑42mm的孔需要膨脹劑約2.1公斤，即每立方巖石用膨脹 劑約23.3Kg。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 0.220.25時靜態(tài)破碎劑的流動性較好，細(xì)粉未藥劑水灰比

17、在32%作于時流動 性較好，也可以不通過捅實過程。向下灌裝搗產(chǎn)較方便，根據(jù)本工地的具體 情況，該工地擬采用“由上至下，分層破碎”的施工方式，方便人工操作。（2）水平方向和向下方向的鉆孔，可用地鉆孔直徑略小的高強(qiáng)長纖維紙 袋裝入藥劑，按一個操作循環(huán)需要的藥卷數(shù)量，放在盆中倒入潔凈水完全浸 泡，3050秒左右藥卷充分濕潤、完全不冒氣泡時，取出藥卷從孔底開始逐 條裝入并捅裝緊，密實地裝填到孔口。即“集中浸泡，充分浸透，逐條裝 入，分條搗實?！币部蓪⑺巹┌韬秃笥没覞{泵壓入，孔口留5cm用黃泥封堵 保證水分藥劑不流出。（3）裝藥完成后約3-5小時為巖石開裂時間，裂泡大約為2-3公分寬左 右。巖石剛開裂后

18、，可向裂縫加水后支持藥劑持續(xù)完全反映，可獲得更好效 果。（4）本工程進(jìn)行巖石破碎施工，操作人員的協(xié)調(diào)配合很重要。應(yīng)采用多 分灌裝小組的方式。每小組由主副兩名灌裝手組成。取藥攪拌時，主灌裝手 負(fù)責(zé)取藥分量和攪拌，副灌裝手負(fù)責(zé)確保藥劑搗實，完成后舊麻袋覆蓋孔 口。各小組采用“同步操作，小拌勤裝”的仿佛操作。即：每組施工工人在 操作前必須穿戴好勞保用品，每次操作循環(huán)過程中負(fù)責(zé)裝孔的孔數(shù)不能過 多。每次拌藥量不能超過實際能夠完成的工作量。各灌裝小組在取藥、加 水、拌藥、灌裝過程中應(yīng)基本保持同步和保持相對距離進(jìn)行（以免相互影響 和沖孔發(fā)生安全事故），可以每孔內(nèi)藥劑的最大膨脹基本保持同期出現(xiàn)，有 利于巖石的破碎。（5）每次裝填過程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反映的藥劑（表現(xiàn)開始冒氣和 溫度快速上升）不允許裝孔內(nèi)。從藥劑加入拌和水到灌裝結(jié)束，這個過程的 時間不超過五分鐘。5、藥劑反映時間的控制藥劑反映的快慢與溫度有直接關(guān)系，溫度越高，反映時間越快，反之則 慢。實際操作中控制藥劑反映時間太快有兩種，一種是在拌和水中加入抑制 劑，另一