1、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+H2OCa(OH)2+6.5104J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6.5104J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。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
2、求用水搅拌后灌入钻孔内,经水化后,产生巨大膨胀压力,并施加给孔壁,将混凝土或岩石悄悄地破碎。静态爆破在破碎过程中无震动、无飞石、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、运输和保管中无任何限制。四、施工准备: 操作前准备:首先确定气温、药剂温度、拌合水温度、岩石温度、容器温度是否与要求相符合;检查药剂包装是否破损。操作前准备好以下材料物品:1、药剂。2、洁净拌和水。3、盛水桶、拌和盆和水瓢。4、捅棍(水平灌装)。5、防护眼镜。6、橡胶手套。7、备用洁净水和毛巾。五、施工步骤:1。工艺流程图施工前准备设计布孔测量定位钻孔装药药剂反应、清渣进入下一层
3、循环施工2.操作要点1对于岩石破碎需要了解岩石性质、节理、走向及地下水情况。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。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、孔径、孔距、钻孔布置、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,钻孔方向应尽可能做到与临空面平行,临空面(自由面)越多,单位破石量越大,效果也更好。切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。孔距与排距的大小根据岩石的硬度程度调整,硬度越大、混凝土强度越高时,孔距与排距越小,反之则大
4、。孔距与排距布置参照下表。表一 孔距与排距简易布置表岩石硬度F=4F=6F=8F=12素砼钢筋砼孔距(CM)50100403020排距(CM)8050为加快工程进度,我公司计划孔距取30厘米,排距取30厘米的形式进行布孔作业。2.3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,易冲孔。故采用42mm钻孔。4钻孔深度和装药深度孤立的岩石或混凝土块钻孔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石,钻孔深度可根据施工要求选择,一般在1.0至3.0米较好。装药深度为孔深的100。根据现场实际施工条件,决定选择钻孔深度为2米-4米
5、.5装药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,迅速倒入孔内并用略小于钻孔的捅杆捣实捅紧,特别长的钻孔,可多分几段,逐段捅实。2.5。2岩石发现裂缝后,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。采用分三小组同时灌装的方式,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孔,副灌装手负责捅紧捣实。各小组采用“同步操作,少拌勤装的方式。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,可以让每个钻孔内的最大膨胀压能够基本保持同期出
6、现,有利于岩石的破碎。每次装填药剂,都要观察确定岩石孔壁、药剂、拌和水、搅拌桶的温度是不是符合要求。灌装过程中,药剂温度大于60oC时不允许装入孔内。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孔,发现有气体冒出有“嘶嘶”声时,喷孔可能立刻就要发生,要立即停止装药。5.5位于地下水以下的钻孔装药需先将套筒插入钻孔内,然后往套筒内装药,从而使药剂发挥最大的效力。表二 静态爆破剂布孔设计参数表破碎目标孔深:L相邻孔距a(cm)排距:b(cm)孔径:d(mm)使用量(kg/m3)低硬度岩石1.0H40100(0。60。9)a38508-15中硬度岩石05H30-4
7、0(0.60。9)38-5018352.6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,否则可能冲孔。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孔伤人事故,可使用延缓反应时间的抑制剂。六、材料及设备(见下表)表三 静态爆破材料用表序号名称单位数量备注1静态爆破剂Kg若干按实际施工温度选择合适的型号
8、,不同型号不可混用.2洁净水表四 静态爆破设备表规格空压机12m3台6凿岩机SKQ20Y28根据现场作业面情况定3全站仪套4水准仪5盛水桶个拌和盆7捅棍根8防护眼镜9防护手套副10电子秤11量筒七、安全措施和注意事项:1无关人员不得进入施工现场。2必须配戴防护眼镜(防尘防冲击型PVC护目镜).施工人员未戴防护眼镜操作属安全违章。发生冲孔是正常现象。也是不可预见和不可完全控制的现象。冲孔产生的原因较多,大致有以下几种:操作人员操作不当,操作时间太长,包括药剂已经发热冒气仍在灌装等,装填不密实有空气隔层等;温度控制不当。气温高时,拌和水、药剂、钻孔孔壁温度控制不当、抑制剂药量不够,致使药剂反应过快
9、等;布孔设计不当;孔距及抵抗线过大。;钻头选用不当。钻孔直径过大;孔壁光滑等。冲孔时药剂温度较高且有腐蚀性,冲入眼内可能会对角膜造成严重损害。为防止伤人事故,操作人员必须戴符合国家安全标准生产的防冲击防尘PVC护目镜进行操作.3在药剂灌入钻孔到岩石或混凝土开裂前,不可将面部直接近距离面对已装药的钻孔。药剂灌装完成后,盖上麻袋或棕垫,远离装灌点。观察裂隙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,冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上,应立即用清水冲洗。情况严重者立即送医院清洗治疗。4严禁将药剂加水后装入小孔容器内(如直口玻璃杯、啤酒瓶等)八、环保措施已发生化学反应的药剂不得放回药剂瓶,也不得
10、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内,待化学反应充分完成后,随渣土一起运弃。路基爆破施工方案石方开挖采用机械打眼、放炮松动石方,然后用推土机配合装载机或反铲挖掘机进行装碴,自卸汽车运输的方式施工。接近坡面的开挖爆破采用预裂爆破或光面爆破,以减少对边坡的扰动。没有监理工程师的同意不得采用大中型爆破。开挖完成后修整边坡,施作防护工程,修建侧沟。一、石方爆破开挖主要要求:a。根据我公司石方爆破开挖的施工经验和成熟的施工工艺,为保证爆破安全,在加强防护的基础上严格控制爆碴的破碎程度,达到爆后岩石“碎而不抛”、“松而不飞散”和“预裂而不飞的最佳效果。b.严格控制爆破松
11、动范围,爆破后的断面尺寸与设计尺寸必须相符,做到施工放样准确无误,边坡平顺而稳定.c。严格控制“爆破四害”:爆破地震波、空气冲击波、噪声和飞石,从理论分析前三种对周围环境及建筑物不会造成很大的危害。如何控制飞石及爆碴塌落位置是主要目标。飞石是由炸药爆炸后多余能量所产生。在施工中优选孔径、孔深、孔数、孔距、排距和炸药方法和起爆方式,提高炮孔的堵塞质量,以达到松动而无多余能量造成飞石.d.选择最优低抗方向:在最优低抗方向上爆破强度最小,反方向最大,侧向居中,而在最小抵抗线上又是碎石飞散的主要方向,为了综合减震和控制飞石,尽量使保护的构造物或边坡居于最小抵抗线两侧.二、石方爆破开挖施工方案和主要施工
12、工艺根据整个工程土石方填筑区对石方的具体要求,从降低成本,加快施工进度上综合考虑,决定采取先进的爆破施工方案粉碎性控制爆破。该方案是将粉碎性爆破和控制爆破有机结合,以达到减少二次爆破工序的新工艺,爆破后的石渣粒径85以上可控制在15cm以内,能够满足场平填料对碎石粒径的要求,块石采用破碎锤破碎或二次破碎爆破。石方爆破施工工艺流程见图2-1.图21 石方爆破施工工艺流程施爆区管线等设施调查爆破设计与设计审批爆区放样清除覆盖层各强风化岩面放样、布孔与钻孔爆破器材检查与测验炮孔检查与废渣清除装药并安装引爆器材起爆清除瞎炮解除警戒、测定爆破效果装运石方与整修边坡布置安全岗、人员机械撤离提高爆破效果的技
13、术质量措施根据设计对填筑石料最大粒径不大于150mm的要求和我公司以往同类工程施工实践中的经验,同时考虑到岩石特性,为使爆破后90%以上的石块满足要求,施工中将采取以下技术措施保证质量要求:使用猛度大、爆力强的2号岩石硝铵炸药;适当提高爆破岩石单位体积使用炸药量q(kg/m3),根据地质地形条件变化情况,调整装药量及装药结构;梯段高度大于5m的挖方段,使用深孔爆破技术,合理选用炮孔的排距和间距,采用双层间隔装药结构,减少岩石大块率;使用微差爆破技术,选择最佳微差间隔时间,合理布置起爆顺序;采用预裂爆破技术,在爆区和边坡、被保护对象之间形成隔槽,减少主爆孔对周围建筑物的影响;采用V 型起爆技术,改善大区多排爆破的质量,实现宽孔距小抵抗线爆破,保证爆破效果;梯段高度小于5m的挖方区,或“土夹石
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