静态爆破工法008

静态爆破施工工法

湖南路桥建设集团公司一分公司

张重

1 前言

随着我国建设事业的发展以及大量公路的修建，施工人员可以选用爆破来完成石方路基开挖任务。说起爆破，人们很自然地就会想到它那巨大的破坏性，想到巨大冲击波、满天粉尘、飞石，这些对于无人区则没有什么影响，而对于居民集中区，巨大的冲击波对周围高大拥挤的建筑物会造成很大的安全隐患，飞石则危及人身安全，粉尘则给居民的生活带来很大不便。虽然随着现代及边缘科学的不断发展与应用，控制爆破技术已得到了广泛的应用。但是控制爆破产生的振动、冲击、飞石等对周围造成的影响并没有完全消除。而一些在地区由于受爆破安全的限制而不允许使用爆破，而即使允许使用控制爆破，但由于各种各样条件限制这也会给爆破也带来很大的难度。那么对这些特殊环境下的施工除了使用爆破外有没有更安全可靠操作更简单且比较经济的方法？当然有，其实早在上一世纪八十年代日本就研制出了一种静态破碎剂，它完全能够解决这个长期困扰我们的问题。

静态爆破施工工法是继炸药爆破之后，采用一种粉状高效能的安全破碎材料，用以拆除混凝土建筑或岩体的施工方法，可以使灌入破碎材料浆体的岩石或混凝土，经5~24小时在无振动、无燥声、无飞石、无有害气体的情况下，安全破碎。

2 工法特点

2.1 施工材料安全，易管理

静态爆破剂不属于危险品，无公害，属于非燃、非爆、无毒物品，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。

2.2 静态爆破在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染，安全可靠，没有爆破产生的公害。

2.3 操作简单，不需堵炮孔，不用雷管，不需点炮等操作，不需专业工种。

3 适用范围

3.1本工法适用于混凝土或钢筋混凝土构筑物的拆除，以及各种岩石的爆破。可与控爆或油压炮相结合，拆除混凝土建筑或破碎岩体。

3.2特别适用在不宜采用炸药爆破的场合，进行破碎或拆除作业。使用安全，效率高，不中断交通，不停工停产。

4 工艺原理

静态爆破施工工艺是将一种含有铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，用适量水调成流动状浆体，直接装入炮孔中，经水化后，产生巨大膨胀压力（可达30～50MPa）将混凝土（抗拉强度为1.5～3.0MPa）或岩石（抗拉强度为4～10 MPa）胀裂、破碎。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程图（见图5.1）

静态爆破施工工序流程图

图5.1 施工工艺流程图

5.2操作要点

5.2.1首先根据被破碎物体的材质、结构、形状和破碎要求等因素设计孔径、孔距、孔深和抵抗线等。钻孔参数可参考表5.2采用。

表5.2 静态破碎剂布孔参考表

注：H为物体计划破碎高度；排距b=0.6～0.9a。

5.2.2炮孔布置及药量计算

5.2.2.1根据被破碎物体的自由面情况布置炮孔，对不同的自由面采取不同的炮孔布置。尽可能多创造自由面，以缩短破碎时间。

D…装药破碎，或者2～3排一组依次装药破碎。后次装药时间比前次装药时间推迟12～24h。

5.2.2.2药量计算

总用药量Q为

Q = qv

式中：q—单位体积破碎体耗药量（kg/m3）

v—破碎体体积（m3）。

5.2.3钻孔

应严格按作业设计规定的炮孔位置、方向、角度、深度施钻。炮孔全部钻完后，须用吹风管将炮孔吹净，对吸水性大且干燥的炮孔，用净水湿润，以免破碎剂浆体水份被炮孔壁吸收过多，妨碍浆体的水化作用，影响破碎力度。并用木楔或废棉纱、废纸等堵于孔口待装药。

5.2.4破碎剂拌制

一般水灰比为0.30～0.35，即每袋（重5kg）破碎剂，加水1.5～1.7kg。拌制时，先将定量破碎剂倒入塑料容器内，然后缓缓加入定量水，用机械或手工拌成具有流动性的均匀浆体备用。要求拌匀，拌和时间最多不超过3min。随拌随用，一次不宜拌制过多。除气温特别寒冷以外，禁用热水拌制。

5.2.5炮孔装填破碎剂

装填炮孔时，施工人员必须戴防护眼镜。炮孔装填后直到裂缝出现前，人员不得近距离直视孔口，以防冲炮伤人。

对垂直孔，直接倒入，用炮棍捣实。在水平孔装药时，将药浆装入与炮孔直

径相适应的塑料袋内，然后用炮棍逐个送入炮孔。装药长度为孔深的90%。炮孔排次装填从外向里，相隔时间为12h。

装填炮孔完毕后，及时洗手洗脸，以免破碎剂刺激皮肤。

5.2.6堵孔

将药浆灌满垂直炮孔时，可不必堵塞。斜孔和水平可用快干水泥砂浆或用水灰比为0.25的干硬性无声破碎剂药浆堵塞，但均应用炮棍捣密实。

5.2.7 浇水及清除

装药堵塞1h后，即往拆除体上浇水。春、夏、秋季浇冷水；冬季宜采取保温措施并浇温水，以加速浆体的水化作用和裂缝产生。一般在炮孔装填后20～30h（随气温变化），被破碎物体破碎完成，即可清除。

6 材料与设备

6.1 无声破碎剂一般分为三种：HSCA－Ⅰ型，适用于25～40摄氏度的夏季；HSCA－Ⅱ型，适用于10～25摄氏度的春秋季；HSCA－Ⅲ型，适用于－15～10摄氏度的冬季。

表6.1 静态爆破材料用表

6.2 主要机械设备

6.2.1钻孔机具

有内燃凿岩机、风动凿岩机及相适应的空压机、钢钎、钻头、风管、水管、炮棍、吹风管等。钻头直径35～50mm。炮棍用木材加工，直径30mm，长1.5m，吹风管用ф25mm钢管加工。

6.2.2搅拌装药机具

有塑料筒、塑料盒、塑料水瓢、塑料漏斗各2只，搅拌木棍2～3根。搪瓷或玻璃量杯（容积100mL）2只。用小型电钻改制的搅拌器1～2台。

6.2.3其他

高袖橡胶手套、防护眼镜、口罩等数件。