学文网摘要： 城市中修建道路，其重难点之一就是不可避免地要在建筑物附近穿越，这不仅需要保证施工主体的安全，还要保证相邻构筑物的安全。尤其是在岩石地段的爆破施工，对于城市市区，巨大的冲击波对周围高大拥挤的建筑物会造成很大的安全隐患，飞石会危及街道上行人的人身安全，粉尘则给城市居民的生活带来很大不便。虽然随着现代及边缘科学的不断发展与应用，城市控制爆破技术已得到了广泛的应用，但是控制爆破产生的振动、冲击、飞石等对周围造成的影响并没有完全消除。并且与相邻构筑物间距几乎为零时，爆破施工也无法满足控制要求。此种情况下，可选用静力爆破施工法。静力爆破是近年来发展起来的一种新型爆破施工技术,它可在无振动、无飞石，无噪音、无污染的条件下破碎或切割岩石或混凝土构筑物。椒江二桥及接线工程路基土石方及桥梁基础施工系拟选用此法完成路基成型及桥梁基础开挖。
关键词：静力爆破施工应用
中***分类号：P633.2 文献标识码：A 文章编号：
工程概况：
椒江二桥及接线工程是椒江区规划建设的“三桥一隧”中的一桥，连接椒江两岸的75省道，也是连接头门港、海门港、龙门港的重要集散疏运通道。我公司承建的第3标段跨越椒江至浙江花蝶染料化工厂东侧，绕过滕云山后并入疏港大道，路线全长2.708㎞。该标段路基石方开挖主要集中在海正药业厂区及部队营区附近，海正药业厂区内设有高精度精密仪器(仪器要求振幅不大于(0.3mm/s)，部队营区人员分布集中。针对此情况，我标段拟采用先静力爆破后人工结合机械的方式清除石方，以确保附近人员人身安全、房屋安全及高精密仪器精度，并对爆破区域进行适当防护，严格做好爆破警戒。
***1爆破区域环境示意***
静力爆破定义及特点：
静力爆破技术其实质是在岩体上钻孔，在钻孔中灌装静力爆破剂，依靠其膨胀力使岩石产生裂隙或裂缝，从而达到破碎的目的，可在无振动、无飞石，无噪音、无污染的条件下破碎或切割岩石或混凝土构筑物，对于岩石的破碎和切割，不会造成其内伤，提高了成材率，爆破时不会损坏周围的任何物体，在确保安全的前提下又能达到破碎的目的。
静力爆破剂
静力爆破工艺的原理是：人工造孔后，在静力爆破剂的作用下使岩石胀裂、产生裂缝，再用风镐解小、破除达到开挖目的。因此，静力爆破产品直接影响爆破开挖效果。
静力破碎剂（又名无声破碎剂，破石剂等），是一种不使用炸药就能使岩石、混凝土破裂的粉状工程施工材料，它属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含有铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂。它的主要成份是生石灰(即氧化钙)，还含有一些按一定比例掺入的化合物催化剂。其破碎介质的原理就是利用装在介质钻孔中的静态破碎剂加水后发生水化反应，使破碎剂晶体变形，产生体积膨胀，从而缓慢的、静静地将膨胀压力（可达30Mpa—50Mpa）施加给孔壁，经过一段时间后达到最大值，将介质破碎。它被广泛应用于混凝土构筑物的无声破碎与拆除及岩石开采，解决了爆破工程施工中遇到不允许使用炸药爆破而又必须将混凝土或岩石破碎的难题，是国际上流行的新型、环保、非爆炸施工材料。破碎的施工过程也非常简单:对被破碎介质，经过合理的破碎设计（孔径、孔距等的确定）及钻孔，将粉状破碎剂用适量水调成流动状浆体，直接注入钻孔中。半小时或数小时（主要由水灰比来确定）后，介质(岩石──拉伸强度为5～10Mpa或混凝土──拉伸强度为2～6Mpa）自行胀裂、破碎。静力破碎是近年来发展起来的一种新的破碎或切割岩石和混凝土的方法，亦称静态迫裂或静态破碎技术。
静力爆破法特点：
安全，易管理。静力爆破剂为非爆炸危险品，施工时不需要雷管炸药，无需办理常规炸药爆破所需要的各种许可证。操作时不需要爆破等特殊工种。破碎剂与其它普通货物一样可以购买、运输、使用。
环保材料。使用中无声、无振动、无飞石、无毒气、无粉尘，是国际流行的无公害环保产品。
使用方便。按破碎要求，设计适当的孔径、孔距、角度，能够达到“外科手术式”的***、切割岩石和混凝土。针对开采岩石可提高石材成材率3-4倍，操作简单、工期短、成本低。
在不适于炸药爆破环境条件下，更显其超众的优越性。最新卷型破碎剂，适用环境温度范围更广(－5℃到40℃)，使用更方便，效力更大。
静力爆破施工工艺流程
施工顺序
勘查现场施工前的准备设计布孔测量定位钻孔装药药剂反应、清渣进入下个循环
操作要点:
我标段要爆破的路段多为微风化凝灰岩，呈现灰色和暗紫色，节理裂隙不发育，多为闭合状。施工时根据这一性质选择了合适的布眼间距。
设计布眼
在施工时结合现场实际岩石的硬度，我们采用孔距30cm,排距40cm的间距布眼，并在布眼前确定了临空面，保证钻孔方向与临空面平行。实际施工过程中临空面（自由面）越多，单位破石量就越大，经济效益也更高，且切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。
表1孔距与排距简易布置表
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，孔口难以堵塞。根据以往的经验，我标段采用直径为42mm 的钻头钻孔。在炮孔钻完后，用空压机将孔内余水和余渣吹洗干净，并保证孔口周围干净无土石渣。
钻孔深度和装药深度
孤立岩石钻孔深度为目标破碎体80%~90%；矿山荒料开采钻孔深度可达到6m左右，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1~2m 较好。装药深度按孔深的100%。
装药
向下和向下倾斜的眼孔，可在药剂中加入22~32%（重量比）左右的水（具体加水量由颗粒大小决定）拌成流质状态后，迅速倒入孔内并确保药剂在孔内处于密实状态。用药卷装填钻孔时，应逐条捅实。粗颗粒药剂水灰比调节到0.22~0.25 时静力破碎剂的流动性较好，细粉末药剂水灰比在32%左右时流动性较好，也可以不经过捅实过程。向下灌装捣实较方便，如施工条件允许，推荐采用“由上到下，分层破碎”的施工方式，方便工人操作。
岩石刚开裂后，可向裂缝中加水，支持药剂持续反应，可获得更好效果。对于采石场和超大体积的设备基础破碎施工，操作人员的协调配合很重要。采用“同步操作，少拌勤装”的方式操作。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完成的工作量。各灌装小组在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步，可以让每个孔内药剂的最大膨胀压大致保持同期出现，有利于混凝土和岩石的破碎。
每次装填药剂，都要观察确定岩石、药剂、拌和水的温度是不是符合要求。灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂（表现开始冒气和温度快速上升）不允许装入孔内。从药剂加入拌合水到灌装结束，这个过程的时间不能超过五分钟。
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。实际操作中，控制药剂反应时间太快的方法有两种，一种是在拌合水中加入抑制剂。另一种方法是严格控制拌和水、干粉药剂和岩石（或混凝土）的温度。夏季气温较高，破碎前应对被破碎物遮挡，药剂存放于低温处，避免曝晒。将拌合水温度控制在15℃以下。药剂反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可用延缓反应时间的抑制剂。将抑制剂加入药剂的拌和水中。加入量为拌合水的0.5%~6%。冬季加入促发剂和提高拌和水温度。拌和水温最高不可超过50℃。反应时间一般控制在30~60 分钟较好，条件较好的施工现场可根据实际情况缩短反应时间，以利于施工。
安全措施
无关人员不得进入施工现场。
采用具有腐蚀性的静力破碎剂作业时，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，严禁在注孔区域内行走。
在相邻的两孔之间，严禁钻孔与注入破碎剂同步进行施工。
静力破碎时，发生异常情况，必须停止作业，查清原因并取相应措施确保安全后，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***。
在破碎工程施工中需要改变和控制反应时间，必须按规定加入抑制剂和促发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入去他任何化学物品。
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。
破碎剂在运输和存放中应防潮，开封后请立即使用。如一次未使用完，应立即紧扎袋口，需用时开封。静力破碎剂严禁与其他材料混放。使用破碎剂前请确认操作人员对说明书已仔细阅读并理解。
总结与展望
静态爆破，解决了在某些特殊情况及特殊环境下不允许使用常规炸药爆破来拆除构筑物及对岩石、矿石的开采这个长期困扰我们的难题。结合椒江二桥路基土石方工程及其它多个爆破单位的多次应用表明，静力爆破这种新的爆破方法在某些特殊情况下与常规炸药爆破相比更具有优越性，它既保证了安全要求，又缩短了施工工期，极大地降低了工程施工成本。当然静力爆破也有它的局限性，由于工人操作、环境等客观因素，采用静力爆破要使整个构筑物同时破碎则很难达到，而这种情况则更适宜采用炸药的控制爆破技术，它瞬间即可完成拆除任务。因此对拆除工程来说，静力爆破则更适宜对单个大体积混凝土构筑物进行破碎，像大体积混凝土基础、地下室等。这就要求我们施工技术人员在施工中针对不同的爆破对象，不同的环境、安全、工期要求，选用最适宜的爆破方法和爆破方案完成施工任务。
静力爆破是一种新型的爆破方法，它是常规的炸药爆破的一种发展、延伸，虽然静态爆破技术现阶段在我国还没有炸药爆破技术那样广泛应用，但我们也应当看到静态爆破它的前景是非常光明的。
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