静态爆破专项施工组织设计

一、爆破案概况我公司承建的海大规划路电力管沟工程，在沟槽开挖过程中，L9#线桩号K0+533~K0+584（L15~L16）段，以及海大规划路H1和H11电缆井处，出现不厚度的坚层，对我机械队开挖施工造成极大困难。

我经过勘察现场，施工段靠近学校，且围人流不断，普通爆破及控制爆破无法实施，考虑安全及环保问题，经多研究决定实施静态爆破。

我公司决定采用挖掘机挖基坑上层土、风镐开挖基坑松、静态爆破基坑普坚及特坚。

二、基坑开挖施工1拆除爆破围障碍物首先测设出实施静态爆破的的准确围，并根据土放坡系数及基坑挖深，人工使用白灰撒出基坑上口开挖围。

将开挖围的人行道板及原硬化路面拆除并外运10千米弃置。

2挖掘机开挖上土基坑上土层层厚较深，在开挖过程及完成后应立即使用施工围挡将基坑上口围护封闭，并设立警示标志，避免发生安全事故。

土开挖时需进行1：0.67放坡，防止土坍塌。

3风镐开挖基坑松、静态爆破基坑普坚及特坚由于施工场地狭小，无堆土点，故我公司计划风镐开挖基坑松，挖掘机挖渣装自卸汽车外运弃置，运距10千米。

基坑普坚及特坚采用静态爆破。

根据施工经验，静态爆破一层以80厘米效果较好。

我公司计划分层打眼爆破，每层炮眼1.0米，并装药爆破，每层可爆出80厘米。

出渣时需使用冲击锤解小，挖掘机挖渣装自卸汽车外运弃置，运距10千米。

计划分3层将爆破完成。

详见基坑静态爆破断面示意图。

爆破出的边坡使用风镐修整，防止滑落。

爆破时需进行放坡：放坡系数取1：0.5。

为防止开挖后的边坡滑落，基坑边坡采用锚杆支护，详见“九、基坑支护措施”。

4渣外运由于基坑开挖深度较深，挖掘机无法挖除基坑下部。

故我公司计划在基坑边坡开挖出一工作平台，供挖掘机挖渣装车。

工作平台尺寸为8.5米*8.5米。

5基坑开挖工期安排5.1第一阶段：2010年3月14日至2010年3月15日，完成基坑上土开挖及外运；5.2第二阶段：2010年3月16日至2010年3月18日，完成基坑爆破、开挖及外运。

三、静态爆破1静态爆破的工艺原理人工造后，在静态爆破剂的作用下使岩涨裂、产生裂缝，再使用冲击锤或风镐解小、破除，从而达到开挖的目的。

为赶工期的需要，我公司计划使用质量好的静爆剂，从而达到较好的开挖效果，以缩短工期。

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，这种膨胀受到壁的约束，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，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给壁，将混凝土或岩悄悄地破碎。

静态爆破在破碎过程中无震动、无飞、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、运输和保管中无任限制。

四、施工工艺流程1.工艺流程图施工前准备→设计布→测量定位→钻→装药→药剂反应、清渣→进入下一层循环施工2.操作要点2.1对于岩破碎需要了解岩性质、节理、走向及地下水情况。

钻参数、钻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、径、距、钻布置、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，钻向应尽可能做到与临空面平行，临空面（自由面）越多，单位破量越大，效果也更好。

切割岩时同一排钻应尽可能保持在一个平面上。

距与排距的大小根据岩的硬度程度调整，硬度越大、混凝土强度越高时，距与排距越小，反之则大。

距与排距布置参照下表。

表一距与排距简易布置表为加快工期的考虑，我公司计划距取20厘米，排距取30厘米。

2.3钻钻直径与破碎效果有直接关系，钻过小，不利于药剂充分发挥效力；钻太大，易冲。

计划采用φ42mm钻。

2.4钻深度和装药深度孤立的岩或混凝土块钻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或混凝土块，钻深度可根据施工要求选择，一般在1.0至2.0米较好。

装药深度为深的100%。

我公司根据现场施工条件的需要决定选择钻深度为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，迅速倒入并用略小于钻的捅杆捣实捅紧，特别长的钻，可多分几段，逐段捅实。

2.5.2岩发现裂缝后，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，副灌装手负责捅紧捣实。

各小组采用“同步操作，少拌勤装”的式。

即：每组施工工人在每次操作循环过程中负责装的数不能过多。

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，可以让每个钻的最大膨胀压能够基本保持同期出现，有利于岩的破碎。

2.5.4每次装填药剂，都要观察确定岩壁、药剂、拌和水、搅拌桶的温度是不是符合要求。

灌装过程中，已经发烫和开始冒气的药剂不允装入。

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，发现有气体冒出有“嘶嘶”声时，喷可能立刻就要发生，要立即停止装药。

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

表二静态爆破剂布设计参数表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。

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伤人事故，可使用延缓反应时间的抑制剂。

由于目前地区正值春天，温度适宜，可根据现场实际情况确定。

五、材料及设备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。

我公司计划使用质量优良的静爆剂以取得更好的效果。

2.钻质量控制根据调查情况，编写实施性施工案，按案中的设计位布置图测量放线，格控制深、角度等技术参数。

钻直径宜采用38至42mm。

距与排距的大小与岩的硬度、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，距与排距越小，反之则大。

根据此原则结合现场试验进行距与排距的调整。

3.装药的质量控制因三月份气温在2摄氏度至15摄氏度附近，故选用静态破碎剂型号SCA-I。

禁止边打边装药，打要一次完成，装药要一次完成。

禁止打完后立即装药，应用高压风将清洗完成后，待壁温度降到常温后可装药。

灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂不允装入。

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。

注入破碎剂后，作业人员应保持安全距离，禁在注区域行走。

3.在相邻两之间，禁钻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，可继续施工。

5.在药剂灌入钻到岩开裂前，不可将面部直接近距离面对已装药的钻。

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，冲时如药剂溅入眼和皮肤上，应立即用清水冲洗。

情况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，禁擅自加入其它任化学物品。

7.禁将破碎剂加入水后装入小口容器。

8.刚钻完或刚冲的钻，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，后应立即使用。

如一次未使用完，应立即扎紧袋口，需用时。

破碎剂禁与其它材料混放。

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1.在施工场地按照市政污水排放要求做好深沉池，施工用的污水经沉淀合格后可排入市政污水管道。

2.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，待化学反应充分完成后，随渣土一起外运。

九、基坑支护措施1．锚杆支护1.1施工流程钻机就位→钻→清→放筋→注浆1.2钻采用φ10厘米钻头开，给水回转钻进，送泥浆清出残渣。

值得注意的是:在成过程中，若出现冲洗液漏失或涌水现象，必须用压力注浆进行处理，直至上述现象消失为止。

钻深度控制在5.0米。

1.3锚杆安放锚杆选用φ8钢筋，经检验合格后可安放。

锚杆水平间距1.0米，竖直间距2.0米。

安放锚杆时要注意如下事项:(1)对锚杆进行质量检查，清除污垢，将锈蚀重或有伤痕的锚杆剔除。

(2) 锚杆安放采用人工推放法进行，当锚杆在推放过程中受阻时，不得以冲撞或扫转的法强行下入，需作修或清处理。

1.4注浆(1)注浆材料及配比根据规要求，注浆材料及配比选择如下:1)水泥:拟用32.5R普硅酸盐水泥。

2)水:取用经检验的自然水。

3)早强剂:选用三乙醇胺，加量约0.05%。

4)膨胀剂:选用铝粉，加量约0.08%。

5)水灰比取1:0.45。

6)灰砂比取1:1，砂的粒径小于2毫米。

(2)注浆施工1)浆液配制。

按水灰比加入适量的水，开动搅拌机，逐渐加入水泥和细砂，搅拌3分钟后加入早强剂和膨胀剂，再搅拌2分钟即可泵送注浆，在注浆过程中要不停搅拌。

2)水泥浆用泵通过耐压胶管注入锚，泵的操作压力不大于1.2Mpa；耐压胶管距离底部150mm左右，并每隔2m距离用胶袋或铁丝与绞线束体相连；注浆结束后拔除耐压胶管。

3)采用密封胶圈止浆，胶圈安放在非锚固段的底部，同时接出回浆管。

4）为确保注浆质量，注浆前用清水清，注浆过程中作好注浆记录和操作压力记录。

1.5锚杆施工质量保证措施(1)施工中所用的主要材料及机械等必须经质检部门检验合格，并有出厂合格证证明书可使用。