水泥二厂山石破碎专项施工方案.doc
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河北镇棚户区改造水泥二厂片区土地开发项目（回迁安置房地块）
基槽内岩石静态破碎专项施工方案
编制：
审核：
审批：
北京城建五建设集团有限公司
2017年07月20日
目录
一、工程概况：
1
二、编制依据：
3
三、编制原则 3
四、施工准备阶段主要工作 4
五、主要施工方法 4
六、安全措施和注意事项 14
七、拟投入本工程的主要人员、机械和材料 16
八、施工管理办法 16
九、文明施工、环保措施 17
附件1：
项目部生产安全事故处理程序 18
附件2：
项目部生产安全事故应急救援处置程序 19
附件3：
项目部生产安全事故应急处置预案救援器材及设备清单 20
一、工程概况：
工程名称：
北京市房山区河北镇棚户区改造水泥二厂片区土地开发项目（回迁安置房地块）
建设单位：
北京启迪茂华科技产业发展有限公司
监理单位：
北京中联环建设工程管理有限公司
施工单位：
北京城建五建设集团有限公司
1、本工程，建设地点位于北京房山区河北镇磁家务村北。
2、本工程场地面积较大，属于山区地带，地势较为复杂，地下同样比较复杂，以一条道路将施工现场划分为施工南区和北区。
根据勘察报告显示南区属于土壤地带。
北区地势较高，开挖深度较大，最北侧靠山地带，在基槽开挖过程中会岩石（砂岩层及石灰岩层），槽内岩石呈陡坡状。
3、依据房山区河北镇棚户区改造项目初步地质勘查报告：
根据北京市房山区建筑勘察所提供的《岩土工程初步勘察报告》得知：
本工程地质条件：
现将拟建场区地基土自上而下分述如下：
二厂地质条件：
土层及土性
层厚
平均厚度
土质说明
备注
表层为人工堆积层
1.2m-5.5m
2.31m
以拆迁形成的砖块、碎石、灰块等为主，局部堆放生活垃圾
不能作为拟建建筑物天然地基持力层
二层为含角砾粉质粘土：
褐黄色、红褐色
3.0m-5.0m
4.22m
含30%~35%的砂岩角砾，夹粘质粉土、碎石层，含氧化铁、云母等
不宜作为拟建建筑物天然地基持力层
三层为粉质粘土：
褐红色；湿；可塑
1.5m-8.7m
4.69m
夹粘质粉土、角砾及碎石层，含氧化铁、云母等
不宜作为拟建建筑物天然地基持力层
四层粘质粉土:
黄褐色；稍湿~湿；稍密
2.1m-5.0m
3.77m
局部夹碎石及角砾薄层，断面粗糙；含较多砂颗粒、氧化铁、云母、石英、姜石等
不宜作为拟建建筑物天然地基持力层
五层为角砾：
杂色；稍密~中密；稍湿
2.7m-8.2m
4.16m
砂岩，棱角状；一般粒径5~19mm，最大粒径50~70mm,角砾含量约占总量的70%，粘性土充填
不宜作为拟建建筑物天然地基持力层
六层为粉质粘土：
红褐色；湿；可塑
0.5m-2.8m
1.65m
含25%砾石，含氧化铁、云母等
不宜作为拟建建筑物天然地基持力层
七层为碎石：
杂色；稍密；稍湿
2.7m-8.2m
4.16m
一般粒径2~5cm，最大粒径10cm,次棱角状；含量约占总量的65%~70%%，充填粘性土及角砾
不宜作为拟建建筑物天然地基持力层
八层为粉质粘土：
红褐色；湿；可塑~硬塑
1.2m-2.8m
1.95m
夹粘质粉土，含氧化铁、云母等
不宜作为拟建建筑物天然地基持力层
九层为石炭系炭质页岩
6.7m
6.7m
灰黑色,岩性软弱，受构造挤压强烈，较为破碎，呈片状；可染手
能作为拟建建筑物天然地基持力层
十层为石灰岩
5.8m
5.8m
青灰色，一般为中风化，岩性坚硬，岩芯呈短柱~长柱状，岩体较为完整
能作为拟建建筑物天然地基持力层
本次勘察（20.0m）深度范围未见地下水，可不考虑地下水对建筑、施工的影响。
二、编制依据：
1.施工合同
2.工程初步设计施工图纸、地质勘查报告
3.建设单位提供的地上、地下障碍物位置
4.建设工程安全生产管理条例
5.建设工程强制性条文
6.《建筑地基与基础工程施工质量验收规范》GB50202－2002
7.《建筑工程施工质量验收统一标准》 GB50300-2013
8.《建筑机械使用安全技术规程》 JGJ33-2012
9.《北京市建设工程安全生产管理标准化手册》 [2010]443号
10.《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）
11.国内其他现行有关的技术标准、技术规范和其他有关规定。
三、编制原则
1．遵循设计文件和规范验收的原则，在编写主要项目施工方法中，严格按照设计要求执行现行施工规范和验收标准，正确组织施工，确保工程的质量、进度。
2．坚持实事求是，一切从实际出发的原则，在制定施工方案中，根据本公司施工能力、经济实力、技术水平，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，平行作业，确保高速度、高质量、高效率完成山石破碎任务。
3．坚持施工全过程严格管理的原则，在工序施工中，按设计施工，并严格执行监理工程师的指令，尊重监理意见，严格管理。
4．坚持专业化作业与综合管理相结合的原则，在施工组织方面，以专业队为基础作业形式，充分发挥专业人员和专用设备的优势，同时采取综合管理手段，合理调配，以达到整体优化的目的。
四、施工准备阶段主要工作
1、测量放样
根据设计图纸给的坐标，将施工范围（破碎方位）的边线放出来
2、清除现状坡面植物
本工程现状坡面山体植被茂盛，以乔木和灌木为主。
需清除地表土层，将基槽内岩石部分露出，确定破碎范围。
共计需要破碎槽内山石的体积约为27500立方。
由于施工现场场地高低相差较大，机械施工先将表皮土上树冠杂草清除后在进行放线开挖，挖出地表土堆放位置提前指定位，石方破碎采用静态破碎施工方法，准备其相应机械药具等。
五、主要施工方法
受现场施工条件限制，距离村庄较近，本项目槽内石方工程采用静态破碎作业配合人工进行施工、机械清运碎石。
静态爆破是近年来发展迅速的一种破碎岩石和混凝土的新方法，就是利用灌装在炮孔中的静力破碎剂的水化反应，使晶体变形，产生体积膨胀，从而缓慢的产生巨大膨胀压力并施加孔壁，当压力在孔壁上引起的拉应力大于混凝土或岩石的抗压强度时，混凝土或岩石即被破碎解体。
1、静态破碎原理
无声破碎剂是通过与水反应，形成固相体积增大的结晶，结晶生长力对孔壁施加压缩应力，当与压缩应力成垂直方向的张拉应力超过了脆性物体的极限强度时，物体发生龟裂，随着无声破碎剂的膨胀压不断增长，被破碎物体的裂缝不断扩大，直到破碎。
常规施工方法是将无声破碎剂用水拌成浆体，填充在混凝土和岩石钻孔中，在常温下可产生30Mpa以上的膨胀压，经6h～24h将混凝土构筑物或岩石破碎。
因无声破碎剂在施工时，无震动、噪音、毒气，加上不是危险品，所以便于运输、保管、使用，安全方便。
静力破碎剂的组成成分
静力破碎剂主要由氧化钙（CaO）和无机盐化合物组成（俗称“粉剂”），并加少量有机复合添加剂（俗称“水剂”，分A型，B型两种）以控制水化反应速度。
氧化钙与水作用后，生成氢氧化钙:
CaO+H2O=Ca（OH）2+64.9千焦
2、静态破碎施工方法
2.1施工流程
无声破碎剂的施工流程为：
钻孔破碎设计→在岩石上钻孔→将无声破碎剂与水搅拌成浆→往孔中灌浆→岩石开裂→破碎锤震动→风镐二次破碎→撬移→机械清理破碎碎屑并堆放至临时堆放地点。
图-1破碎机理
含两个自由面的被破碎物体裂缝形成的截面图
通过布置钻孔的孔距、孔深和倾度可以确定裂缝的方向
布置钻孔的孔距、孔深和倾度的方向
2.2钻孔破碎的设计
岩石的破碎设计首先要了解山体的地质构造、岩质、节理发育状况（倾斜角度），岩石的抗压强度和抗拉强度，然后确定破碎时的最小抵抗线形W、孔距a和排距b、孔径D、孔深L、钻孔方向和钻孔布置。
根据施工取得的经验，各种参数一般估计值如下：
1、最小抵抗线形W
最小抵抗线应根据岩石的形状、节理、钻孔孔径和要求破碎的块度等因素来确定，一般取值为：
破碎软质岩石：
W=40cm～60cm，
破碎中、硬质岩石：
W=25cm～40cm，
边坡岩体为燕山期花岗岩，属于中、硬质岩石，所以取W=35cm
2、孔距a和排距b
岩石破碎块度较小时，W、a、b均取小值，相反，取大值，一般取值为：
破碎软质岩石：
a=40cm-60cm，
破碎中、硬质岩石：
a=30cm-50cm。
排距b应根据岩体的自由面多少决定，自由面多，b取较大值，反之，b取较小值。
多排孔分次破碎时，b一般等于（0.6-0.9）a。
多排孔宜采用梅花形布孔。
边坡岩体为八宝山断裂带石灰岩，属于中、硬质岩石，所以取a=40cm，b=0.8a=32cm
3、孔径D
孔径是决定无声破碎剂破碎效率的重要因素。
孔径D较大，无声破碎剂装药量多，产生的膨胀压较大，其破碎效果较高。
但由于无声破碎剂水化同时放出热量，当内部蓄热状态达100℃时，无声破碎剂浆体中未水化的水分就会沸腾，产生蒸汽压，从而把无声破碎剂浆体喷出来。
所以，最大孔径D主要取决于无声破碎剂浆体是否喷出来。
一般孔径不宜小于20mm，但不宜大于50mm，取D=40mm。
4、孔深L
孔深大小主要取决于破碎面的高度（H）和岩石的约束程度。
无声破碎剂浆体填满钻孔时，由于孔底部分发生裂纹较困难，所以，如在冬季施工，最大孔径D可以适当放宽。
当设计破碎面为岩石的节理面或断裂面时：
L=（O.90-1.05）H。
（H为设计破碎高度）
对于岩体节理面不清楚时，除创造人工自由面外，由于无声破碎剂对孔底部分破坏困难，孔深要比设计破碎深度大5％Hcm。
相反，对于孤石破碎，因它四面凌空，L可为H的80％左右。
设计孔深H为1.2米，L取值1.2米。
5、钻孔方向
钻孔方向应与岩体的节理方向互相垂直，其破碎效果最好。
一般来说，尽可能钻垂直孔，钻孔施工和填充无声破碎剂浆体方便简单。
如岩石节理不清楚，则要破碎面上打水平孔或斜孔、再打垂直孔，分段切割或破碎，可达到最佳破碎效果。
6、钻孔布置
1）坚石：
根据坚石的大小、形状和破碎块度，来调节无声破碎剂用量。
取值一般为：
孔间距30cm，梅花布置。
2）岩石切割：
在有节理情况下，钻孔方向要与节理面垂直；对于远离自由面的应采取梅花形及在岩石破碎面的上面和侧面同时钻孔的形式进行破碎。
在无节理面或节理面不清楚时，要在预定破碎面上钻水平孔，创造人工自由面，方可奏效。
3）钻孔位置与裂纹形状：
岩石钻孔灌入无声破碎剂浆体后，裂纹一般是按邻接近的孔首先联成线。
4）孔距与孔径的关系：
在一般情况下，孔距与孔径之比为10倍左右。
2.3钻孔
根据钻孔破碎设计确定的相关参数在岩石上用空压机进行钻孔
2.4拌浆、灌浆
1、无声破碎剂型号的选择
在施工中，要根据施工期间的气温或工作环境温度选择无声破碎剂型号，见表1。
表1无声破碎剂型号和使用范围
型号
使用温度范围
使用季节
无声破碎剂I
20℃～35℃
夏季用
无声破碎剂Ⅱ
lO℃～25℃
春秋用
无声破碎剂Ⅲ
5℃～15℃
冬季用
无声破碎剂Ⅳ
一5℃～8℃
寒冬用
当气温超过35℃时，要在下午5时一6时或早上6时～7时灌孔。
结合本工程的施工时间，选用无声破碎剂I型。
2、无声破碎剂使用量估算方法
根据试验测得无声破碎剂的比重和每立方米浆体中无声破碎剂重量K，见表2。
表2无声破碎剂比重及浆体容重
无声破碎剂型号
比重／
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