静态爆破施工方案.docx
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静态爆破施工方案
双滦区第六小学
静
态
爆
破
施
工
方
案
编制单位：
承德名城建设集团有限公司
编制人：
***
审核人：
***
审批人：
谢海楠
编制日期：
2017年8月31日
一、工程概况
1、工程名称：
承德市双滦区第六小学
2、工程地址：
承德市双滦区下店子村
3、建设单位：
双滦区教育局
4、勘察单位：
承德水文地质工程地质勘察院
5、设计单位：
北京腾远建筑设计有限公司
6、施工单位:
承德名城建设集团有限公司
7、监理单位：
石家庄东方工程监理有限公司
8、工程概况：
在经过钩机炮锤破碎外运后场地内剩余岩石均为中风化岩石，原有的钩机炮锤破碎方案对现有的岩石无法进行有效的破碎，工程量较大。
二、编制依据
1、《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2013）
2、《爆破安全规程》（GB6722-2014）
3、《无声破碎剂》（JC506-2008）
4、建筑行政管理部门有关规定
5、施工现场实地勘察情况
三、施工方法的选择
现场原有松散次岩石均已经破除挖走，余下岩石为中风化岩石，不能用机械破除故根据现场的具体情况，本工地施工的方式采用静态爆破法。
静态爆破法 ，也称“膨胀剂法”或“无声爆破”，其实质是在岩体上钻孔，在钻孔中灌装膨胀剂，依靠膨胀力使岩石产生裂隙或裂缝，从而达到破碎岩石的目的。
此方法的最大优点是不产生爆破声响、爆破飞石、爆破粉尘、爆破震动以及爆破所产生的有毒、有害气体，此方法能确保施工安全，故本设计采用静态爆破法，它的缺点是投入的施工机械设备多，进度较为缓慢。
四、工艺特点
静态爆破是一种含有多种元素的无机盐粉末用适量的水调成流动浆体直接装入炮孔中经水化后产生巨大膨胀力施加给孔壁，将岩石悄悄的产生“外科手术式”分裂后再用风爆解小破除，达到开挖目的。
1、静态爆破特点：
（1） 安全，易管理。
静力爆破剂为非爆炸危险品，施工时不需要雷管炸药，无需办理常规炸药爆破所需要的各种许可证。
操作时不需要爆破等特殊工种。
破碎剂与其它普通货物一样可以购买、运输、使用。
（2）环保材料。
使用中无声、无振动、无飞石、无毒气、无粉尘，是国际流行的无公害环保产品。
（3） 施工简单，易操作。
用水搅拌后灌入钻孔中即可。
（4）使用方便。
按破碎要求，设计适当的孔径、孔距、角度，能够达到“外科手术式”的分裂、切割岩石。
（5）在不适于炸药爆破环境条件下，更显其超众的优越性。
最新卷型破碎剂，适用环境温度范围更广（－5℃到40℃），使用更方便，效力更大。
五、工艺原理
1、静态爆破工艺的原理是：
人工造孔后，在静力爆破剂的作用下使岩石胀裂、产生裂缝，再用钩机炮锤解小、破除达到开挖目的。
因此，静爆产品直接影响爆破开挖效果。
2、静力爆破剂的破碎机理：
（1）静力爆破剂进行破碎的机理与炸药破碎机理不同，它主要是靠破碎剂在被破碎体内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形、温度升高、体积膨胀，以致逐渐增大对孔壁的静膨胀压力作用，使介质产生龟裂而解体，静力膨胀破碎法也称静力迫裂和静力破碎技术。
（2）岩石或混凝土等脆性介质的抗拉强度远小于其抗压强度，岩石的抗拉强度约为5～10Mpa,混凝土的抗拉强度约为20～60Mpa.通常无声破碎剂的膨胀压力可达30～50Mpa,当炮孔中的静力爆破剂发挥作用时，炮孔周围介质产生周向拉应力，当拉应力值超过介质的抗拉强度时，炮孔之间便产生裂隙，随着膨胀压力的增加，裂隙逐步扩展成裂缝，继而导致介质破坏。
3、静力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状物质，典型的化学反应式为：
CaO＋H2O→Ca（OH）2＋6.5×104J
式中CaO——————氧化钙
H2O——————水
Ca（OH）2————氢氧化钙
J———————焦（热量单位）
当氧化钙变成氢氧化钙时，其晶体由立方晶体转变为复三方偏三角面体，这种晶体的转化，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3～4倍，其表面积也增大近100倍，同时每mol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。
六、工艺流程及操作要点
在实施静态爆破施工前，先采用挖掘机开挖基坑上部土方并外运，使用风镐开挖基坑松石，然后准确测量出静态爆破的实施范围，使用静态爆破普坚石和特坚石。
1、静态爆破施工工艺流程图
2、操作要点:
（1）破碎前应对岩石性质、节理、走向及地下水情况进行了解。
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。
（2）设计布眼
布眼前首先要确定至少有一个以上临空面，钻孔方向尽可能做到与临空面平行；横向分布孔距50cm，纵向间距50cm布置成平排炮孔，排距以50cm左右为宜，必须采取逐排作业，不得多排同时作业，钻眼深根据现场岩石状态而定。
（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，孔口难以堵塞。
用直径为90mm的钻头进行钻孔。
钻孔内余水和余渣应用高压风吹洗干净，孔口旁应干净无土石渣。
（4）钻孔深度和装药深度
孤立的岩石钻孔深度为目标破碎体80%~90%；钻孔深度宜控制在1.5m-3m，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。
装药深度为孔深的100%。
（5）装药
①向下和向下倾斜的眼孔，可在药剂中加入22~32%（重量比）左右的水（具体加水量由颗粒大小决定）拌成流质状态后，迅速倒入孔内并确保药剂在孔内处于密实状态。
用药卷装填钻孔时，应逐条捅实。
粗颗粒药剂水灰比调节到0.22~0.25时静力破碎剂的流动性较好，细粉末药剂水灰比在32%左右时流动性较好，也可以不通过捅实过程。
向下灌装捣实较方便，如施工条件允许，推荐采用“由上到下，分层破碎”的施工方式，方便工人操作。
②岩石刚开裂后，可向裂缝中加水，支持药剂持续反应，可获得更好效果。
③对于大体积岩石破碎施工，操作人员的协调配合很重要。
采用“同步操作，少拌勤装”的方式操作。
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完成的工作量。
各灌装小组在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步，可以让每个孔内药剂的最大膨胀压基本保持同期出现，有利于岩石的破碎。
④每次装填药剂，都要观察确定岩石、药剂、拌和水的温度是不是符合要求。
灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂（表现开始冒气和温度快速上升）不允许装入孔内。
从药剂加入拌合水到灌装结束，这个过程的时间不能超过五分钟。
⑤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。
实际操作中，控制药剂反应时间太快的方法有两种，一种是在拌合水中加入抑制剂。
另一种方法是严格控制拌和水、干粉药剂和岩石（或混凝土）的温度。
夏季气温较高，破碎前应对被破碎物遮挡，药剂存放低温入，避免曝晒。
将拌合水温度控制在15℃以下。
药剂（卷）反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可用延缓反应时间的抑制剂。
抑制剂入浸泡药剂（卷）的拌和水中。
加入量为拌合水的0.5%~6%。
冬季加入促发剂和提高拌和水温度。
拌和水温最高不可超过50℃。
反应时间一般控制在120~180分钟较好，条件较好的施工现场可根据实际情况缩短反应时间，以利于施工。
（6）每次爆破由施工人员记录好孔深、孔数、孔距、用药数量，爆破完成后计算每次爆破完成石方量。
（7）爆破完成后用锤式挖掘机破碎开裂的岩石，石渣装车外运。
没有开裂的岩石，从新钻孔装药爆破。
七、质量保证措施
1、建立健全质量保证体系
质量管理组织结构：
建立以项目部总工为施工质量责任人的质量管理领导小组，根据现场实际测量数据及实验数据确定加强现场施工质量管理，并在施工中安排技术人员检查验收，加强现场质量管理。
2、质量分析制度
根据上段时间施工中存在的问题进行开会分析，找出原因所在，制定相应的解决方案，并对现场的处理结果进行反馈，及时改进，确保施工质量。
八、质量控制
1、静力爆破剂的质量控制
对进场材料必须进行检验，确保其符合 JC 506-2008《无声破碎剂》强制性行业标准，不合格产品不得使用；
2、打孔质量控制
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进行测量放线，严格控制孔深、角度等技术参数。
技术人员用全站仪测算角度，用卷尺检查孔深。
钻孔直径宜采用 90。
孔距与排距的大小与岩石硬度有直接关系，硬度越大、强度越高，孔距与捧距越小，反之则大。
根据此原则结合现场试验进行孔距与排距调整。
3、装药的质量控制
根据工程所在地的季节气候特点，故选用静态破碎剂型号H SCA型。
禁止边打孔边装药，打孔要一次完成，装药要一次完成。
禁止打孔完成后立即装药，应用高压风将孔清洗完成后，待孔壁温度降到常温度后方可装药。
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、药剂反应时间控制
药剂反应时间一般控制在 120~180 分钟，控制参数可根据现场的施工条件试验测定相关的施工参数。
5、药剂反映时间的控制
（1）药剂反映的快慢与温度有直接关系，温度越高，反映时间越快，反之则慢。
实际操作中控制药剂反映时间太快有两种，一种是在拌和水中加入抑制剂，另一种方法是控制拌和水、干粉剂和岩石的温度。
夏季气温较高，破碎前应对被破碎物遮挡，药剂存放低温处避免爆晒。
将拌和水温控制在15度以下。
（2）药剂（卷）反映时间过快易发生冲孔伤人事故，可用延缓反映时间的抑制剂。
抑制剂放入浸泡药剂（卷）的拌和水中。
加入量为拌和水的5%~6%。
冬季加入促发剂和提高拌和水温度。
拌和水温度不可超过50度。
八、施工人员与设备配置
1、人员：
技术员（1人），施工员（1人），安全员（1人），炮锤式挖掘机（2人），静爆操作人员（4人），一共9人。
（1）、技术员负责设计布孔，孔深、孔距及钻孔角度的测算及检查，施工前的技术交底，药剂配合比的控制，工程量的计算等。
（2）、施工员负责施工计划安排实施，做好日常工作安排，合理安排劳动及机械设备资源，合理组织实施施工。
（3）、安全员负责落实各项安全规章制度，确保项目顺利实行安全生产工作，加强日常管理，检查、消除安全隐患，做到责任、组织、制度、防范措施落实，加强对施工人员安全教育。
2、材料、设备配置：
材料、设备用表
序号
名称
单位
数量
型号
1
静力爆破剂
kg
若干
HSCA-
2
千孔钻
台
1
KV100
3
空压机
台
1
12-13
4
炮锤式挖掘机
台
2
DAYU360
5
全站仪
套
1
KB-20C
6
水准仪
套
1
AMO-32
7
盛水桶
个
1
8
拌和盆
个
6
9
捅棍
个
3
10
防护眼镜
个
若干
11
防护手套
副
若干
12
电子称
台
1
九、安全组织措施
1、建立安全责任制度，落实责任人。
安全措施是对施工项目安全生产计划、组织、指挥、协调、或监控的一系列活动，它可以保证施工中的人身安全、设备安全、财产安全并创造适宜的施工环境。
在施工中要坚持“安全第一，预防为主”的方针。
项目负责人是该项目的责任人，控制的重点是施工中人员的不安全行为、设备设施的不安全状态、作业环境的不安全因素以及管理上的不安全缺陷。
责任人在施工前要进行安全检查，把不安全因素消灭在萌芽状态。
2、设专职安全员，全面负责施工工程的安全，统筹工程安全生产工作，保证并监督各项措施的实施。
3、加强安全教育和宣传工
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