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1、城万快速公路通道CW04合同段K17+549.308K17+693.537段高路堑施工方案（静态爆破）重庆搏创公路养护有限责任公司城万快速公路通道CW04项目经理部二一年七月十七日K17+549.308K17+693.537段高路堑施工方案一、爆破方案概况本合同段内K17+549.308K17+693.537段紧邻庙坝长镇，路基成形后右侧将形成高达20余米的堑坡，路段区大部分地段基岩出露，局部地段地表分布第四系崩坡积块石土（Q4c+dl），下伏基岩为寒武系上统三游洞组（3sn）白云岩。累计工程量约15000m，该地段平面位置如下： 施工区域紧邻庙坝镇老粮站和居民区，人口稠密，且有庙双路平行于施
2、工区域，交通压力巨大。每次爆破施工疏散人群、管制交通相当困难，且社会负面影响极大。为防止飞石对居民区和行人造成伤害，爆破施工宜多采用普通岩爆炸药控制爆破进行施工，但仍然存在极大的安全隐患。现场照片如下：介于上诉情况，我项目部决定采用挖掘机及人工配合清除路基表土、静态爆破路基普坚石及特坚石方。二、路基开挖施工1、拆除爆破范围内障碍物 首先测设出实施静态爆破的的准确范围，并根据测量放样标出路基开挖边线，将开挖范围内的民房、电缆电力设施拆除。2、挖掘机开挖及人工清表拆除路基范围内的障碍物后，采用挖掘机进行清表工作，同时人工配合清除路基边坡遗留的孤石，以使施工作业中能安全顺利的进行。3、风镐开挖路基路
3、基松石、静态爆破路基普坚石及特坚石由于施工场地有限，离弃土场较远，故我公司计划风镐开挖路基松石，挖掘机挖渣装自卸汽车外运弃置，运距3千米。路基普坚石及特坚石采用静态爆破。根据施工经验，静态爆破一层以80100厘米效果较好。采用分层钻孔爆破，每层炮眼1.2米，并装药爆破，每层可爆出80100厘米。出渣时使用破碎锤把爆破时遗留的大块石破碎后，挖掘机装车，自卸汽车外运至弃土场，运距6千米。爆破后的石方边坡使用挖机破碎锤进行修整，以使路基边坡符合设计要求。4、石渣外运由于路基边坡开挖高度较高，不能一次性完成爆破作业，故挖掘机采用分台阶装卸爆破后的石方弃渣。无5、路基开挖工期安排5.1第一阶段：2011
4、年8月1日至2011年8月10日，完成路基清表工作及外运；5.2第二阶段：2011年8月11日至2011年9月30日，完成路基石方爆破、开挖及外运。三、静态爆破1、静态爆破的工艺原理人工造孔后，在静态爆破剂的作用下使岩石涨裂、产生裂缝，再使用破碎锤或风镐解小、破除，从而达到开挖的目的。静态爆破剂的破碎机理：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
5、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、施工工艺流程1.工艺流程图施工前准备设计布孔测
6、量定位钻孔装药药剂反应、清渣进入下一层循环施工2.操作要点2.1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。2.2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
7、大、混凝土强度越高时，孔距与排距越小，反之则大。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）50-1004030203020排距（CM）805040304030为加快工程进度，我公司计划孔距取30厘米，排距取40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。2.4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2.0米较好
8、。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1.0米。2.5装药2.5.1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。2.5.3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
9、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现，有利于岩石的破碎。2.5.4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。2.5.5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（
10、mm）使用量（kg/m3）低硬度岩石1.0H40-100(0.6-0.9)a38-505-10中硬度岩石1.05H30-40(0.6-0.9)a38-5012-222.6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
11、时间的抑制剂。五、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，不同型号不可混用。2洁净水L若干表四 静态爆破设备表序号名称规格单位数量1空压机12m3台62凿岩机SKQ20-Y28台根据现场作业面情况定3全站仪套14水准仪套15盛水桶个46拌和盆个67捅棍根68防护眼镜个若干9防护手套副若干10电子秤台211量筒个4六、质量控制1.静态爆破剂的质量控制对进场材料必须进行检验，确保其符合JC506-92无声破碎机强制性行业标准，不合格产品不得使用。2.钻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测量放线
12、，严格控制孔深、角度等技术参数。钻孔直径宜采用38至42mm。孔距与排距的大小与岩石的硬度、混凝土强度及布筋直接相关。硬度越大、混凝土强度越高、布筋密钢筋粗时，孔距与排距越小，反之则大。根据此原则结合现场试验进行孔距与排距的调整。3.装药的质量控制禁止边打孔边装药，打孔要一次完成，装药要一次完成。禁止打完孔后立即装药，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.药剂反应时间的控制药剂反应时间一般控制在30至60分钟，控制参数可根据现场的施工条件测定相关的施工参数。七、安全措施1.无关人员不得进入施工现场。2.采用具有腐蚀性的
13、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，作业人员应保持安全距离，严禁在注孔区域行走。3.在相邻两孔之间，严禁钻孔与注入破碎剂同步进行。4.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应措施确保安全后，方可继续施工。5.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，远离灌装点。观察裂缝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。情况严重者应立即送医院检查治疗。6.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
14、求配制使用，严禁擅自加入其它任何化学物品。7.严禁将破碎剂加入水后装入小口容器内。8.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。9.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。10使用破碎剂前确保操作人员对说明书已仔细阅读并理解。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。九、静态爆破单价估算表1、 岩石静态爆破剂（膨胀剂）：24Kg*4.8元/Kg=115.20元（根据现场实际情况，每立方米钻孔12个，每个孔深1米，每孔需静态爆破剂2.0Kg）.2、 钻孔人工费、机械费：12米*13元/米=156元.3、 破碎锤机械费：93.75元/m3（破碎锤3000元/台班，每台班破碎32m3岩石）.4、 岩石挖运：14.5元/m3（运距6公里，运至5标弃土场）.合计：（1）+（2）+（3）+（4）=115.2+156+93.75+14.5=379.45元/m3（每立方岩石静态爆破单价）
