静态爆破专项施工方案

永州市万寿路（零陵北路-文昌阁路）道路市政工程

（静态爆破）专项施工方案

永州市四建公司

万寿路项目经理部

二〇一四年五月十日

一、爆破方案概况

本合同段内K0+000～K+587.103段紧邻香江名城商品住宅小区，现原地型成形后右侧将形成高达10余米的堑坡，路段区大部分地段基岩出露，局部地段原本土地表，下伏基岩为普坚石。累计工程量约30000m3.

施工区域紧邻新开发的香江名城和居民区，人口稠密，且靠近零陵北路，交通压力巨大。每次爆破施工疏散人群、管制交通相当困难，且社会负面影响极大。本道路红线范围内共有四条线路通过，其中110KV下白线共有三根电线杆在红线内；10KV下城线共有两根电线杆在红线内；下城线与下白线横向距离相距约10米，三根电线杆分别距零陵北路约3米、10米、30米不等。道路右侧靠香江名城地产项目是陡峭的原生坚石并110KV距道路顶面高度约7M，另外两根分别是横穿道路的低压线路。

如采用普通岩爆炸药控制爆破进行施工，存在极大的安全隐患；或造成不可估量的后果；

介于上诉情况，我项目部决定采用挖掘机及人工配合清除路基表土、静态爆破路基普坚石及特坚石方。

本工程施工平面图：

二、路基开挖施工

1、拆除爆破范围内障碍物

首先测设出实施静态爆破的的准确范围，并根据测量放样标出路基开挖边线，将开挖范围内的民房、电缆电力设施拆除（施工图设计不移除电杆的根据电力保护规范必需要保护好）。

2、挖掘机开挖及人工清表

拆除路基范围内的障碍物后，采用挖掘机进行清表工作，同时人工配合清除路基边坡遗留的孤石，以使施工作业中能安全顺利的进行。

3、风镐开挖路基路基松石、静态爆破路基普坚石及特坚石

由于施工场地有限，离弃土场较远，故我公司计划风镐开挖路基松石，挖掘机挖渣装自卸汽车外运弃置，运距9千米。路基普坚石及特坚石采用静态爆破。根据施工经验，静态爆破一层以80～100厘米效果较好。采用分层钻孔爆破，每层炮眼1.2米，并装药爆破，每层可爆出80~100厘米。出渣时使用破碎锤把爆破时遗留的大块石破碎后，挖掘机装车，自卸汽车外运至弃土场，运距6千米。

爆破后的石方边坡使用挖机破碎锤进行修整，以使路基边坡符合设计要求。

4、石渣外运

由于路基边坡开挖高度较高，不能一次性完成爆破作业，故挖掘机采用分台阶装卸爆破后的石方弃渣。无

5、路基开挖工期安排

5.1第一阶段：2014年5月10日至2014年6月1日，完成路基清表工作及外运；

5.2第二阶段：2014年6月1日至2014年8月30日，完成路基石方爆破、开挖及外运。

三、静态爆破

1、静态爆破的工艺原理

人工造孔后，在静态爆破剂的作用下使岩石涨裂、产生裂缝，再使用破碎锤或风镐解小、破除，从而达到开挖的目的。

静态爆破剂的破碎机理：

静态爆破剂是以特殊硅酸盐、氧化钙为主要原料，配合其他有机、无机添加剂而制成的粉末状物质，典型的化学反应式为：

CaO+H2O→Ca(OH)2+6.5×104J

当氧化钙变成氢氧化钙时，其晶体结构发生变化，会引起晶体体积的膨胀。根据测定，在自由膨胀的前提下，反应后的体积可增长3至4倍，其表面积也增大近

100倍，同时每摩尔还释放出6.5×104J的热量。如果将它注入炮孔内，这种膨胀受到孔壁的约束，压力可上升到50Mpa，介质在这种压力作用下会产生径向压缩应力和切向的拉伸应力。

2.静态爆破特点

静态爆破剂属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，使用时按配合比要求用水搅拌后灌入钻孔内，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给孔壁，将混凝土或岩石悄悄地破碎。

静态爆破在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染。静态爆破剂不属于危险品，无公害。可按普通货物进行运输和储存，在购买、运输和保管中无任何限制。

四、施工工艺流程

1.工艺流程图

施工前准备→设计布孔→测量定位→钻孔→装药→药剂反应、清渣→进入下一层循环施工

2.操作要点

2.1对于岩石破碎需要了解岩石性质、节理、走向及地下水情况。钻孔参数、钻孔分布和破碎顺序则需要根据破碎对象的实际情况确定。另外静态破碎剂的效力和初始开裂时间，除了与原料配合比有关外，还与施工当时气温、水温、水灰比、孔径、孔距、钻孔布置、灌浆时间和速度、钢筋混凝土中配筋量、构件尺寸、操

作人员的经验等因素有很大关系。

2.2设计布眼

布眼前首先要确定至少有一个以上临空面，钻孔方向应尽可能做到与临空面平行，临空面（自由面）越多，单位破石量越大，效果也更好。切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。孔距与排距的大小根据岩石的硬度程度调整，硬度越大、混凝土强度越高时，孔距与排距越小，反之则大。孔距与排距布置参照下表。

表一孔距与排距简易布置表

为加快工程进度，我公司计划孔距取30厘米，排距取40厘米的形式进行布孔作业。

2.3钻孔

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。故采用φ42mm钻孔。

2.4钻孔深度和装药深度

孤立的岩石或混凝土块钻孔深度为目标破碎体的80%至90%；我单位现场勘查，发现施工段为大体积需要分步破碎的岩石，钻孔深度可根据施工要求选择，一般在1.0至2.0米较好。装药深度为孔深的100%。根据现场实际施工条件，决定选择钻孔深度为1.0米。

2.5装药

2.5.1先将药剂加30%的水（重量比）拌成流质状（充分搅拌后略有余水）后，迅速倒入孔内并用略小于钻孔的捅杆捣实捅紧，特别长的钻孔，可多分几段，逐段捅实。

2.5.2岩石发现裂缝后，立即向裂缝中加水，以支持药剂持续反应，加水后效果明显，裂缝加大。

2.5.3采用分三小组同时灌装的方式，每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时，主灌装手负责灌装进孔，副灌装手负责捅紧捣实。各小组采用“同步操作，少拌勤装”的方式。即：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。每次拌药量不能超过实际能够完成的工作量。工人们在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步。这样，可以让每个钻孔内的最大膨胀压能够基本保持同期出现，有利于岩石的破碎。

2.5.4每次装填药剂，都要观察确定岩石孔壁、药剂、拌和水、搅拌桶的温度是不是符合要求。灌装过程中，药剂温度大于60o C时不允许装入孔内。从药剂加入拌和水到灌装结束，这个过程的时间不应该超过5分钟；操作时应注意观察装填孔，发现有气体冒出有“嘶嘶”声时，喷孔可能立刻就要发生，要立即停止装

药。

2.5.5位于地下水以下的钻孔装药需先将套筒插入钻孔内，然后往套筒内装药，从而使药剂发挥最大的效力。

表二静态爆破剂布孔设计参数表

2.6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。气温较低，药剂反应时间会延长，反应时间太长会给施工带来不便。一般解决办法是加入保温剂和提高拌和水温度。保温剂加入过多，也会降低药剂膨胀力。拌和水温可根据实际适当提高，但最高不可超过40℃，否则可能冲孔。反应时间一般控制在30至60分钟为较好，条件较好的施工现场可根据实际缩短反应时间，以利于施工。药剂反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可使用延缓反应时间的抑制剂。

五、材料及设备(见下表)

表三静态爆破材料用表

表四静态爆破设备表

六、质量控制

1.静态爆破剂的质量控制

对进场材料必须进行检验，确保其符合JC506-92《无声破碎机》强制性行业标准，不合格产品不得使用。

2.钻孔质量控制

根据调查情况，编写实施性施工方案，按方案中的设计孔位布置图测量放线，严格控制孔深、角度等技术参数。钻孔直径宜采用38至42mm。孔距与排距的大小与岩石的硬度、混凝土强度及布筋直接相关。硬度越大、混凝土强度越高、布筋密钢筋粗时，孔距与排距越小，反之则大。根据此原则结合现场试验进行孔距与排距的调整。

钻孔布置图

3.装药的质量控制

禁止边打孔边装药，打孔要一次完成，装药要一次完成。禁止打完孔后立即装药，应用高压风将孔清洗完成后，待孔壁温度降到常温后方可装药。灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂不允许装入孔内。

4.药剂反应时间的控制

药剂反应时间一般控制在30至60分钟，控制参数可根据现场的施工条件测定相关的施工参数。

七、安全措施

1.无关人员不得进入施工现场。

2.采用具有腐蚀性的静态破碎剂时，灌浆人员必须戴防护手套和防护眼镜。孔内注入破碎剂后，作业人员应保持安全距离，严禁在注孔区域行走。

3.在相邻两孔之间，严禁钻孔与注入破碎剂同步进行。

4.静力破碎时，发生异常情况时必须停止作业，待查明原因并采取相应措施确保安全后，方可继续施工。

5.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，盖上麻袋或棕垫，远离灌装点。观察裂缝发展情况时应更加小心。此外施工现场应专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上，应立即用清水冲洗。情况严重者应立即送医院检查治疗。

6.在破碎工程施工过程中需要改变和控制反应时间时，必须依照规定加入抑制剂

或触发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入其它任何化学物品。

7.严禁将破碎剂加入水后装入小口容器内。

8.刚钻完孔或刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高。应确保温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。

9.破碎剂在运输和储存过程中应防潮，开封后应立即使用。如一次未使用完，应立即扎紧袋口，需用时开封。破碎剂严禁与其它材料混放。

10．使用破碎剂前确保操作人员对说明书已仔细阅读并理解。

八、环保措施

已发生化学反应的药剂不得放回药剂瓶，也不得随意丢弃。为防止土壤污染和其它构筑物腐蚀，要采取将未反应的药剂放在容器内，待化学反应充分完成后，随渣土一起运弃。

九、静态爆破单价估算表

岩石静态爆破剂（膨胀剂）：24Kg*7元/Kg=168元（根据现场实际情况，每立方米钻孔12个，每个孔深1米，每孔需静态爆破剂2.0Kg）.

2、钻孔人工费、机械费：12米*13元/米=156元.

破碎锤机械费：100元/m3（破碎锤3200元/台班，每台班破碎32m3岩石）.

4、岩石挖运：35元/m3（运距9公里，运至弃土场）.

合计：（1）+（2）+（3）+（4）

=168+156+100+35

=459元/m3（每立方岩石静态爆破单价）

永州市四建公司万寿路项目部

2014/5/10