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摘要:在城市发展与建设中,建筑先后建成时间不同导致建筑更新进度不同,临近铁路、港口等重要设施的建造更新中,不可避免的要进行建筑施工,这些特殊部位的荷载要求比较严苛,其中石方爆破的要求就会比较高,静态爆破技术就应运而生,对周边环境的影响要相比普通爆破的方式要优异的多。
关键词:静态爆破 破碎剂 岩石
一、静态爆破概述
静态破碎方法即利用岩石钻孔内装填静态破碎剂流体的水化反应,使晶体变形,产生体积膨胀,经过一段时间的物理作用后,在钻孔周边形成一定的压力及环向拉应力,当其拉应力大于岩石多能承受的最大抗拉强度时,即在钻孔周边形成径向裂隙时岩石破裂。
二、静态爆破特点及施工过程
1、破碎特点
破碎剂中不含有害成分,不是危险品,不会发生爆炸,其运输、保管、操作相对于炸药而言都很简单安全。岩石在发生破碎时不产生爆破震动、飞石、空气冲击波、噪音等爆破危害,不对周围构建筑物、人员、设备造成任何影响损害,因此不存在安全上的隐患。不需要设置减震、防飞石等措施,不影响其他工程施工,只要将破碎剂浆体填充到钻孔内即可,施工简单。只要设计适当的孔网参数就能达到预期的破碎效果。
2、静态破碎剂性能及操作过程
静态破碎剂的搅拌与充填:按100kg破石剂加水25~30kg,在容器内(如脸盆、水桶等)进行搅拌,搅成稀泥状,能流动而不是太稀,按照少拌快装的原则,搅拌均匀后灌入预先打好的孔内,孔内不能留空隙。从搅拌到把产品倒入孔内不能超过4min,否则影响开裂时间。或按100kg破石剂加水10~15kg水于容器内拌成稠泥状,能捏成团,加入预先打好的孔内用物层层捣实、中间不能留空隙,要装密实,同样要少拌快搅,从搅拌到装入孔内不能超过5min。时间过长将影响开裂时间,已发酵烫手膨胀的不能再装,否则不能使被破物开裂,一年四季均用凉水进行搅拌,切勿用热水,不然可能造成本产品失去效力。垂直的孔口不必堵塞,水平或倾斜度小的孔要堵塞孔口,以免浆体流出,如遇雨、雪天孔口要隔离雨水,冬季不必进行任何防护。
3、施工具体做法
(1) 技术交底:首先对钻孔工人进行技术交底,将布孔原则,钻孔允许偏差等技术要求传达给所有施工人员。
(2) 炮孔定位:设计及有关人员事先将炮孔中心位置按设计图用锄头挖小孔准确标在爆区内。
(3)钻孔施工:使用有经验的钻工,严格按炮孔布置设计图钻孔。
(4) 炮孔验收:炮孔钻好,由技术人员验收,偏差不大于10mm为合格偏差大的孔应废弃,验收合格后方可装药施工。
三、静态爆破施工过程中的管理
1、质量管理
(1) 根据施工进度节点,主抓关键工序质量控制。为了保证关键工序的工程质量,编制相应的专项施工方案,质量通病方案及对应的处理措施,并组织技术交底。对施工全过程实施质量检验,加强对关键工序的检查和监督,使得关键工序施工质量始终处于受控状态。
(2) 严把爆破材料关。爆破所用材料必须是同一厂家、同一批次、同一型号并且要有合格证,把住材料验收关,及时进行静态爆破实验,确保质量。
(3) 施工测量
土方工程施工中,施工测量应根据业主、监理工程师交底的平面与高程控制点进行复核,确认无误后,进行爆破开挖工程的平面及高程控制网的布设,并报监理工程师批准后才进行具体的施工放样工作。应经常测量和校正其平面位置和水平标高。平面控制桩和水准控制点采取可靠的保护措施,定期进行复测和检查,保证其正确性。 好雨季的施工准备工作,提前做好雨季措施。
2、安全管理
(1)无关人员不得进入施工现场。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。孔内注入破碎剂后,做好围蔽及覆盖遮挡措施,作业人员应保持安全距离,严禁在注孔区域行走。
(2) 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措施确保安全后,方可继续施工。在药剂灌入钻孔到岩石开裂前,不可将面部直接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,远离灌装点。观察裂缝发展情况时应更加小心。
(3) 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,严禁擅自加入其它任何化学物品。严禁将破碎剂加入水后装入小口容器内。刚钻完孔或刚冲孔的钻孔,孔壁温度较高。应确保温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。
(4)破碎剂在运输和储存过程中应防潮,开封后应立即使用。如一次未使用完,应立即扎紧袋口,需用时开封。破碎剂严禁与其它材料混放。使用破碎剂前确保操作人员对说明书已仔细阅读并理解。
3、绿色施工管理
(1)严格贯彻落实环境管理体系ISO14001标准及国家环境保护局颁布的环境管理体系审核指南(ISO14001标准),积极防治环境污染,持续改进,保护环境,服务社会,创建环境保护工作先进施工现场。
(2)施工用水和生活用水做到达标排放;施工噪声符合环保要求;机动车尾气排放符合相关标准;施工现场目测无扬尘,土方渣土运输全部采用封闭式车辆;固体废弃物分类处理;节约能源、资源,减少浪费;减少油漆污染,降低材料消费,努力提高全体员工环境意识。
(3)确保施工无扬尘、无扰民、无污染、无噪音,实行绿色施工。
四、结语
随着科技的不断发展,静态爆破的应用领域也会不断增多,在未来的发展过程中会有更好的前途,静态爆破的发展也需要不断推进技术革新,采用新型材料来改进爆破参数,来提高爆破的效率和安全性能。要结合项目特点,稳步扎实地开展,既可以满足相关的要求,也可以降低工程成本,提高效益。
参考文献
[1]汪旭光.爆破设计与施工[M].北京:冶金工业出版社,2011.
[2]王玉杰,田新邦:静态破裂剂膨胀压力测试方法的研究[J].爆破器材,2004.