静态爆破专项施工方案.docx
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静态爆破专项施工方案
静态爆破专项施工方案
编制单位：
编制人；
日期：
2018年6月20日
一、工程概况
根据施工图道路工程，图号SS-DL-17“土石方数量汇总表”显示，道路和场平挖方中的软石为106738方，次坚石为53369方，坚石为26685方，总量为186792方，图纸要求采用控爆与静态爆破相结合施工方式，考虑到施工区域距离居民住宅区最近的距离才15米左右，为了周边居民安全考虑，施工方法为软石方主要用机械打凿施工，如机械打凿施工有困难时，采用静态爆破的施工方式进行施工，次坚石和坚石则全部采用静态爆破的施工方式进行施工。
二、编制依据
1、《建设项目可行性报告》；
2、施工图设计文件；
3、“详细工程地质勘察报告”
4、道路工程“详细工程地质勘察报告”
5、广东省相关部门的文件，法规等；
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、场地土（岩）层划分及地质特征
（一）、地形地貌特征
1、场地地貌上属丘陵地带。
2、现场图片
3、挖方区域平面图
（二）、地基土层概述
在钻孔控制的范围和深度内，场区土（岩）层可划分为3个层次。
各土（岩）层状况分述如下：
1、砂质粘性土：
灰黄色，可塑～硬塑，由花岗岩风化残积而成，含较多砂粒，矿物除石英外，大部分已风化成土状物，岩芯遇水易软化，崩解。
全场地分布。
2、强风化花岗岩：
灰白、黄色，原岩组织结构大部分已破坏，矿物成分已发生显著变化，岩芯呈土柱状，下部呈块状，遇水易软化。
全场地分布。
3、中风化花岗岩：
青灰色，原岩组织结构部分破坏，矿物成分基本未变，风化裂隙发育，硬质岩，锤击声脆，且不易击碎，有回弹，震手，大部分呈短柱状。
全场地分布。
4、微风化花岗岩：
山脉有裸露或隐藏球状风化岩体孤石，孤石岩质硬，锤击声脆，不易击碎，有回弹震手，呈不规则球状。
5、勘察查明，场区土（岩）层可划分为4个层次：
（1）砂质粘性土
（2）强风化花岗岩（3）中风化花岗岩；（4）微风化花岗岩（孤石）
本挖方区微风化花岗岩（孤石），不均匀裸露或隐藏于开挖山体中，石方量比例约76.2%。
给土石方开挖带来一定难度。
四、土石方工程施工管理目标
1、工期目标：
确保在60个工作日内完成本次静态爆破的土石方工程开挖。
2、质量目标：
确保土石方工程开挖质量符合施工图设计的场平标高。
3、安全文明施工目标：
确保工程施工安全生产无事故，现场达到标准化管理标准。
五、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，将施工范围挖方测量放线。
2、与业主沟通，落实挖方山体上坟墓及高压线路迁移，清除现状坡面植物。
3、组织施工人员、施工机械进场，协调周边关系，通告工程情况。
4、做好施工前安全、文明、技术质量交底。
六、主要施工方法及技术措施
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、毒气，加上不是危险品，所以便于运输、保管、使用，安全方便。
2、静态爆破施工方法
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→清理破碎碎屑。
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。
边坡岩体为燕山期花岗岩，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。
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）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。
取值一般为：
D=30mm-50mm，a=40cm-60cm，L=80％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=30mm-40mm，n=20cm-40cm，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）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／g·cm-3
水灰比
K/kg.m-3
无声破碎剂一I、Ⅱ
3.19
O.33
1540
无声破碎剂一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
30
32
34
36
38
40
42
44
46
48
无声破碎剂I、Ⅱ
O.95
1.09
1.24
1.40
1.57
1.75
1.94
2.13
2.34
2.56
2.79
无声破碎剂Ⅲ、Ⅳ
1.00
1.17
1.33
1.50
1.68
1.87
2.07
2.29
2.51
2.74
3.00
3、无声破碎剂质量检查
无声破碎剂是用塑料袋包装的，只要不受潮，存放一年左右不会变质。
在现场可用如下商观试验法鉴别：
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。
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。
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，由人工使用钢钎清理破碎的岩石。
清理的顺序自上而下，破碎出来的岩石滚落到坡脚，用人工搬运到车上拉到指定的地点弃掉。
在清理过程中应注意安全，防止岩石坠落砸伤工人。
无声破碎剂完全膨胀时间由试验确定。
七、拟投入本工程的主要人员、机械和材料
序号
名称
数量
备注
序号
名称
数量
备注
1
红五环钻机
2台
7
175进口炮机
2台
2
水钻机
3台
8
一体机
1台
3
25吨移动霹雳机
1台
9
自卸车
4台
4
挖掘机
3台
10
洒水车
1台
5
无声破碎剂
充足
11
施工人员
30人
6
190进口炮机
1台
八、安全保证措施和注意事项：
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：
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。
6、机械安全保证措施：
（1）各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械运行的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤人。
（2）机械使用时操作员要密切注意机上的仪器、仪表、指针是否超出安全范围，机体是否有异常振动及发出异响，出现问题及时停电关机处理，不得擅离职守、隐瞒不报。
（3）机械安装其基础必须平衡、牢固，机体的锚固、支撑措施齐全，固定机械不得使用临时支撑。
（4）各种机械视其工作性质、机械性能的不同搭设防尘、防雨、防砸或防噪间工作棚，机械设备附近设标志牌，有条件的在操作位置附近悬挂使用规则牌。
九、现场文明施工
施工过程中产生的大量场尘，一方面对施工者造成一定的侵扰，也对周边环境造成一定的污染，所以很好地控制扬尘也是施工中的一个重要步骤，其它抗噪音干扰，施工场地保护等都应制定有效措施以利环保工程的进行。
在施工期间应采取有效措施加强对施工噪音、扬尘、振动的控制，减少液体和固体废弃物对环境的污染。
（1）、加强对施工人员文明施工的经常性教育，严禁野蛮操作。
周围工具、材料等应轻拿轻放。
（2）对噪音较大的机械，在中午（12时至14时）及夜间（22时至第二日7时）休息时间内停机，以免影响附近居民休息。
（3）施工期间配备一台洒水车，派专人定时施工现场进行洒水，减少扬尘。
（4）汽车及汽车式起重机进入施工场地减速行驶，避免扬尘。
（5）加强对施工机械维修保养，防止机械使用的油类渗漏进入。
（6）对施工场地范围进行围护，设立工程安全标志牌。
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