静态爆破专项施工与方案.docx

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静态爆破专项施工与方案

XXX工程

静

态

爆

破

专

项

技

术

方

案

XXX

二零一七年七月

目录

一、工程概况1

1、项目简介1

2、工程数量1

3、地形地貌、地质及现场施工条件1

二、编制依据1

三、编制原则2

四、施工准备阶段主要工作3

1、人员准备3

2、技术准备4

3、机械设备及油料的准备4

4．施工中用水、油料运输准备4

五、主要施工方法4

1、静态爆破原理5

2、静态爆破施工方法5

六、安全措施和注意事项10

一、工程概况

1、项目简介

XXX工程起于XXX，自东南朝西北方向延伸，止于XXX，桩号范围为K0+000.000～K4+090，路线全长4.09km。

此连接线为路基宽度8.5米的二级公路，全线共设置1处断链，K1+980＝原K1+979.107，断链短0.893m。

路基土石方挖方17.129万m3，填方7.120万m3。

全线采用二级公路标准，设计速度40km/h，路基宽度8.5m。

共设置平曲线12个，平均每公里2.935个，平面线性采用了基本型、S形曲线，最小缓和曲线长40m。

平曲线长度占路线总长的49.534%。

2、工程数量

由于本项目部分段落靠近居民生活区，经上级领导及相关部门，专家现场考察，结合实际情况、社会影响等综合因素考虑。

部分段落设计采取静态爆破法施工。

石方爆破桩号及工程量：

1.K0+360~K0+520挖方：

37862m3静爆方量：

33746.5m3

2.K0+580~K0+760挖方：

18369.6m3静爆方量：

4911.9m3

3.K1+380~K1+560挖方：

13435.1m3静爆方量：

11854.5m3

合计挖方：

69666.7m3静爆方量：

50512.9m3

3、地形地貌、地质及现场施工条件

1）地理位置

XXX工程通行区位于XX褶皱侵蚀、溶蚀低山－丘陵区南东部，主要为寒武系碎屑岩、震旦系硅质岩与碳酸盐岩、南华系冰碛岩等构成的低山－丘陵地形。

海拔标高一般为220－600m,一般相对高差为20－200m，山坡自然坡度一般为20°－45°，线路最高海拔为289.95m，最低海拔231.85m。

2）气候

本公路项目区属中亚热带季风湿润性气候，兼具大陆性气候，四季分明，冬暖夏凉，春秋温和，冬长秋短，夏季40℃以上的气温极少出现。

年最高气温36.9℃，年最低气温－3.8℃，年平均温度16.7℃。

7月最热，月平均气温26.5℃；2月最冷，月平均气温5.4℃。

年降水日157天，降水量2209.5毫米。

年日照时数946.0小时，无霜期301天。

3）水文地质

本桥跨越河流为XXX江次级支流干溪河，河流自东北-西南径流，下游约16Km处汇入XXX江，河宽约30m。

据调查访问，水位整体受雨水控制，勘察时为干河，河床标高232.00m。

据民访，其历史最高洪水位为234.00m。

（1985年7月）。

4）地震

根据区域地震资料和区域地壳稳定性，该地区属地震较弱。

据《中国地震动参数区划图》（GB18306~2001）,地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s,按地震动峰值加速度对比，该区地震基本烈度值小于Ⅵ度区。

二、编制依据

1、XXX市XXX工程施工图设计；

2、XXX市房地产管理局、XXX市建设工程质量安全监督站对周边构筑物的相关报告；

3、《XX项目周边房屋质量安全检查情况》；

4、现场岩芯强度送样报告；（附）

5、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）；

6、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．遵循招标文件条款的原则，在编制施工组织设计文字说明及图表中，严格按照招标文件的规定，做到统一标准、规范编制。

2．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。

3．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、高效率完成工程建设。

4．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。

5．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

根据设计图纸定位放线后，依据地形、地貌情况，先对开挖路基的表皮植被进行清除。

在施工区域内，有碍施工的已有建筑物和构筑物、道路、沟渠、管线、坟墓、树木等，应在施工前妥善处理。

开挖前做好坡顶截水沟、以保证开挖后的边坡不会被雨水冲刷。

便道施工前，应事先检查山坡坡面情况，如有危岩、孤石、崩塌体、滑坡体等不稳定迹象时，应作妥善处理。

依据现场地质地貌，结合技术资料及施工经验。

对静爆剂及施工工艺进行系统学习。

1、人员准备

针对该工程的实际特点，安排管理人员以下表所示：

序号

姓名

项目部职务

项目职务

1

XXX

项目经理

总指挥

2

XXX

项目总工

技术负责人

3

XXX

项目副经理

现场生产

4

XXX

安环部长

安全负责人

5

XXX

计量部长

计量负责

6

XXX

安环部

现场安全负责

7

XXX

测量

测量工程师

8

XXX

财务室

出纳

9

XXX

路基一队

机械设备负责人

10

XXX

路基一队

现场总指挥

其他专业施工人员及数量根据现场实际情况及施工需要准备，保证施工进度要求。

2、技术准备

1、组织施工人员认真熟悉图纸、了解施工工艺及流程，测量人员根据图纸及实际情况进行边坡放样。

2、组织学习专项施工方案，施工技术交底

认证掌握膨胀剂的性能、以保证在施工过程中能最大有效的利用膨胀剂。

3、机械设备及油料的准备

实际进场时间及机械型号数量等根据施工进度要求调整。

序号

型号名称

数量

用途

进场时间

1

阿特拉斯钻机

2

钻孔

按施工需要陆续进场

2

履带式钻机

2

钻孔

按施工需要陆续进场

3

大中型破碎锤

3

石方破碎

按施工需要陆续进场

4

挖掘机

3

土石方转运

按施工需要陆续进场

5

高速制浆机

1

药剂拌合

按施工需要陆续进场

6

装载机

1

加油、材料转运

按施工需要陆续进场

7

自卸车

（按现场需求）

土石方转运

按施工需要陆续进场

8

油料

充足

按施工需要陆续进场

9

无声爆破剂

1058T

按施工需要陆续进场

4．施工中用水、油料运输准备

由于施工段地势陡峭、附近无天然水源，静爆中的施工用水只能采用水管送水；油料运输采用装载机运送到施工现场附近。

五、主要施工方法

受现场施工条件限制，本项目石方工程采用静态爆破作业配合人工进行施工。

1、静态爆破原理

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、有毒气体，不属于危险品，所以便于运输、保管、使用，安全方便。

2、静态爆破施工方法

根据以往施工经验及该项目地质情况，我部根据不同路段的特殊性制定不同施工方案。

2.1施工流程

本项目中，三个拟静爆施工区域均存在地势陡峭、紧邻民房的难点，施工便道极不容易成型，施工安全风险较高，统观现场来看，采取线型修建一条施工便道，保证挖机、履带式钻机等设备能进场施工，同时由于紧邻民房，导致爆破的临空面受限，爆破后的石渣只能一个方向倾泻、结合开挖横断面和现场实际情况综合考虑，爆破的石渣需要经过数次的挖机转运才能将石渣挖运出施工现场

施工工艺及流程图：

测量放线→清理表土及修建施工便道→人工配合机械打孔→人工清孔→药剂拌制→人工灌注药剂→堵孔→破碎锤破碎→经数次挖机翻挖石渣至现有陡坡脚→挖运石渣→复测→一级边坡开挖完成后进行边坡防护→下一个爆破循环（对于现场无法进行机械钻孔的区域将进行人工钻孔）。

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。

2.2.1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。

边坡岩体为灰岩，岩石强度60MP以上，属于中、硬质岩石，所以取W=40cm

2.2.2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。

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。

边坡岩体为灰岩，属于中、硬质岩石，所以取a=60cm，b=0.9a=54cm。

2.2.3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。

为满足效率最大化生产，结合我公司多年静爆经验与现场实际，暂取D=75mm。

2.2.4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90％左右。

根据现场实际情况，计划每次钻孔深度3M。

总深度约为H（设计破碎高度即石质边坡高度）×90%。

2.2.5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。

2.2.6钻孔布置

1）孤石：

根据孤石的大小、形状和破碎块度，来调节无声破碎剂用量。

根据现场条件及最大效率生产，取值为：

D=75mm，a=60cm，L=90％H。

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。

取值一般为：

D=75mm，a=60cm，L=（1.0-1.05）H。

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）对于无法进行机械钻孔的少部分区域将采用人工钻孔，人工钻孔D=40mm，a=30cm,L=H。

2.3钻孔

根据现场实际情况，将钻机转移到位后，根据钻孔破碎设计确定的相关参数在岩石上进行钻孔作业。

对于部分钻机无法到位的区域，只能进行人工钻孔，相关参数进行调整。

2.4拌浆、灌浆

2.4.1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。

结合本工程的主要施工季节，选用无声破碎剂I型。

2.4.2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／g·cm-3

水灰比

K/kg.m-3

无声破碎剂I、Ⅱ

3.19

O.33

1540

无声破碎剂Ⅲ、Ⅳ

3.28

0.33

1650

无声破碎剂用量Q=∏R2LK

式中：

Q——每米钻孔的无声破碎剂理论用量kg/m3；

R——钻孔半径m；

L——钻孔深度m，L=1．0m；

K——每立方米无声破碎剂浆体中无声破碎剂用量kg/m3

当钻孔直径不同和使用无声破碎剂型号不同时，可算出每米钻孔的无声破碎剂使用量，见表3。

无声破碎剂——I、Ⅱ：

Q=3.14×R2×1×1540=4838.064×R2（kg/m）。

无声破碎剂——Ⅲ、Ⅳ：

Q=3.14×R2×1×1650=5183.64×R2（kg/m）。

表3每m钻孔的无声破碎剂使用量表

型号

钻孔直径/mm

28

32

36

38

40

42

44

46

48

62

75

无声破碎剂I、Ⅱ

O.95

1.24

1.57

1.75

1.94

2.13

2.34

2.56

2.79

4.65

6.80

无声破碎剂Ⅲ、Ⅳ

1.00

1.33

1.68

1.87

2.07

2.29

2.51

2.74

3.00

4.98

7.28

根据设计参数，孔距a=60cm，b=0.8a=54cm；D=70mm。

每方石方孔数为：

1/0.6/0.54=3.08个，则每方石方孔深为3.08m。

根据表3，每方石方药剂使用量约为3.08×6.8=20.944KG

2.4.3无声破碎剂质量检查

无声破碎剂是用塑料袋包装的，只要未受潮，存放一年左右不会变质。

在现场可用如下试验法鉴别：

取200g无声破碎剂与60ml水拌成浆体，灌入100ml玻璃瓶中，在相应温度下，经8h～24h玻璃瓶破裂，则此无声破碎剂没有失效，可以继续使用。

（附产品合格证、生产许可证、质量证明文件等）

2.4.4拌浆

无声破碎剂每袋为5Kg，加水量一般为无声破碎剂重量的30％，即加入1500ml的水，无声破碎剂浆体以畅流入孔为准，不宜多加，否则会降低破碎效果。

搅拌时，先把水倒人桶中，再倒无声破碎剂；用人工搅拌时，要戴橡胶手套，搅拌时间一般为60s～90s。

无声破碎剂如果结块久置，会降低它的性能，所以残留在桶底的无声破碎剂结块，要随时清理掉。

搅拌好的无声破碎剂浆体，要在10min以内用完，久置会使灌孔困难，效率降低。

2.4.5灌浆

1）对于垂直孔，可直接倾倒进去，孔口留下2cm左右空隙，用废纸或废布将口堵实，有利于提早破碎时间。

2）对于斜孔或水平孔，为防止倒流的现象，可用水灰比为0．25～0．28的水与无声破碎剂拌成浆体，用手搓成条，塞入孔中，再用木棒捣压密实，最后用塞子堵口。

3）多排孔，一般采用梅花形孔。

在邻近自由面的孔，容易开裂，中间的孔因受四周限制，开裂困难，因此，在灌无声破碎剂浆体时，要有一定的时间差，即先灌边一、二排孔，经lh-3h，再灌三、四排孔，以此类推。

4）灌浆时，为安全起见要戴防护眼镜及口罩，避免浆体冲出伤及眼睛和其它部位。

因无声破碎剂具有轻度腐蚀性，所以碰到皮肤时要立即用清水冲洗。

2.5清理岩石

待无声破碎剂完全膨胀后，由破碎锤清理破碎的岩石。

清理的顺序自上而下，破碎出来的岩石滚落到坡脚，用挖机装车，汽车运输到指定地点堆放。

在清理过程中应注意安全，防止岩石坠落砸伤工人及机械。

无声破碎剂完全膨胀时间由试验确定。

六、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。

3、发生冲孔。

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：

①操作人员操作不当。

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；②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，致使药剂反应过快等；③布孔设计不当。

孔距及抵抗线过大、孔壁光滑等；④钻头选用不当。

钻孔直径过大等。

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。

4、在药剂灌入钻孔到岩石开裂前，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。

此外施工现场专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上，立即用清水冲洗。

情况严重者立即送医院清洗治疗。

5、刚钻完孔和刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高，应确定温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。