静力爆破施工工法

静力爆破施工方法

1.1爆破安全操作标准

国家法令及国家标准

《爆破安全规程》（GB6722-2003）

《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院2006年5月10日）

《中华人民共和国安全生产法》（2001.11）

《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GBJ5306-85）

《工程测量规范》（GB50026-93）

《土方爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-83）

《中华人民共和国安全生产法》（2002.11）

依据该工程的地质勘探资料与爆区周围环境条件建设单位的要求。

其他适用于本工程的国家爆破技术标准相关资料。

1.2.1 确保质量

建立健全资料保证系统，完善质量管理制度，建立质量控制流程，抓关键线路，抓特殊工序，确保本工程达到一次性验收合格标准。

1.2.2 确保安全

（1）严格按国家安全法律法规及本工程安全规范程序施工，项目部成立安全管理委员会，制定安全目标，建立安全责任制，安全责任层层分解，落实到人。

（2）爆破期间确保人员、设备等的安全。

（3）施工中不断改进爆破参数，并严格按设计的爆破参数施工。

（4）建立健全安全保证系统，坚持安全第一，预防为主的方针，文明施工，确保整个爆破施工过程安全无事故。

第二章工程概况

2.1 工程概况

本工程场地位于富川县城东新区内，在开挖过程中遇到岩石急需进行爆破，以加快施工进度

2.2 周围环境

爆区东距消防大队100米，南面为修理厂，西面为宿舍区，北面瑶王府酒店10米，周围环境复杂，爆破防护要求高。

30m空地

爆破地形地貌、警戒示意图（单位：m）

爆破施工作业必须成立爆破指挥小组，指挥具体的施工作业和做好具体的安全防护工作，加强爆区周围的安全防护措施，严密组织疏散警戒区

内人员至安全地带，才能实施爆破。

2.3 地形地貌及地质条件

爆破岩体凹凸不规则地分布不于长60m，宽45m的开挖范围内，爆破

高度4-6m不等，爆破方量约11000m3左右。爆体为灰色石岩灰，结构密实，

节理裂缝不发育，硬度为普氏r系数12-16。

第三章爆破施工方案

静爆破是近年来才发展起来的一种新型爆破施工技术，该种方法可在

无振动、无飞石、无噪音、无污染的条件下破碎岩石、拆除砼或钢筋砼圬

工结构物，或用于花岗岩、大理石、玉石等石材的开采和切割（提高石材

荒料成材率3～4倍）。尤其适用于不允许采用炸药爆破或机械破碎施工的

作业环境（如爆破作业点紧邻工厂、机关学校、医院、民宅；或高边坡危

岩刷方、文物保护抢救；城市深夜破碎施工；或作业点紧邻地下排水暗渠、

LNG燃气管道、输油管道、输汽管道、供暖管道、大型供水管道、输变电

站、高压输电线路、军民用油库、营运机场、高速公路、轻轨、高铁附近；

及国防光缆、通讯管线、城市中心旧建筑物拆除作业等作业环境受到严格

限制地段）。

静力爆破施工，首先在岩石上钻孔，然后灌装静力爆破剂(分粉剂和卷

型两种)，依靠其膨胀力使岩石产生裂隙、裂缝，从而达到破碎目的。静力

爆破剂技术性能指标必须满足《无声破碎剂》（JC506-2008）标准要求，无

声破碎剂（soundless cracking agent ）简称SCA ，指凡经高温煅烧以氧化钙为主体的无机化合物，掺入适量外加剂共同粉磨制成的经水化反应而具有高膨胀性能的粉状材料。 静力爆破剂属于非燃、非爆、无毒物品（无需到公安部门办理民用爆破施工许可，按普通货物购买、运输、储存、保管），它是含有铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，用适量水调成流动浆体，直接装入炮孔，经水化反应使晶粒变形、温度升高、体积膨胀，产生巨大膨胀压力，施加给炮孔孔壁，由于受到炮孔孔壁的约束从而产生逐渐增大的膨胀压力（最高膨胀压力30～50Mpa ），根据作用力与反作用力原理，炮孔周围介质产生周向拉应力，当拉应力超过介质抗拉强度时（岩石抗拉5～10Mpa 、砼抗拉2～6Mpa ），炮孔之间便悄悄地产生裂隙，逐渐扩展成裂缝，继而导致介质破坏。一般装药半小时后即出现裂缝，设计适当的孔径、孔距、排距、角度，炮孔方向平行于临空面，能够达到“外科手术式”的分裂、切割岩石或砼。该工艺优点是操作简单，不需堵炮孔，不用雷管，不需点炮等操作，不需专业工种，爆破剂不受公安管制。缺点是钻孔较多，破碎效果受气温影响大，开裂时间不易控制、成本较高等。典型化学反应式为：

J OH Ca O H CaO 422105.6)(⨯+→+

据测定，在自由膨胀下，体积膨胀3～4倍、表面积增大近100倍，每摩尔释放出65KJ 的热量，若放入炮孔由于受孔壁约束，膨胀压力可达50Mpa 。常见三种型号的无声破碎剂适用温度及不同龄期的膨胀压力如下表所示：

注：无声破碎剂初凝不得早于10min ，终凝不得迟于150min 。

孔距、排距布置表 岩石硬度 F=4 F=6 F=8 F=12 素砼 钢筋

砼

孔距(cm) 50～100 40 30 20 30 20

排距(cm) 80 50 40 30 40 30

静力爆破剂布孔设计参数表（H 为计划破碎物体高度） 破碎目标 孔深L 相邻孔距a(cm) 排距b(cm) 孔径d(mm) 药量

Kg/m 3

低硬度岩石 1.00H 40～100 (0.6～0.9)a 38～50 5～10

中硬度岩石 1.05H 30～40 (0.6～0.9)a 38～50 12～22

坚硬花岗岩石 1.05H 25～40 30～80 38～50 18～25

石材切割 0.90H 20～40 (0.6～0.9)a 38～50 12～18

素混凝土 0.80H 20～30 (0.6～0.9)a 38～50 12～18

钢筋混凝土

0.90H 15～30 (0.6～0.9)a 38～50 15～25 1、膨胀压力试验测试：用502胶水将

电阻应变片贴在右图所示钢管上的相

应位置，电阻应变片的引出端用双股

导线与应变仪器相连，将已贴片的钢

管装入Φ150×600mm 塑料袋中放入

水槽中，校正电阻应变仪，准确秤出

1000g 试样，按稠度用水量加水，置入

搅拌机内搅拌1min ，然后灌入钢管中

用钢钎捣实，测定不同龄期下钢管的

圆周方向应变量θε，按下式计算膨胀

压力：

νεθ

-•-•=2)1(2K E P S ，式中：

P —膨胀压力，精确到0.1 Mpa ；