静态爆破施工工艺及环保效益

静态爆破施工工艺及环保效益

冯孝荣

广州协安建设工程有限公司0075

摘要：本文分析了建筑工程中静态爆破的应用，并以工程的施工实例，详细介绍了该技术的可行性，可供读者参考。

关键词：静态爆破；艺要点；效益分析

前言：

静态爆破因其具有在破碎过程中无震动、飞石、噪音、无毒、无污染等优点，在各类破碎工程中越来越被广泛应用。静态爆破剂不属于危险品，无公害。但由于施工破除结构不同、工艺技术水平等差异，造成静态爆破破除不彻底，效果不佳等问题常有发生，特别是对结构物强度的判断不足，药品用量失误返工偶有发生。公司某一医院工程项目采用了静态爆破破除基坑支撑梁，从施工进度、施工安全、各方评价等方面取得了良好的效果。现对这一施工工艺进行总结，以对类似工程提供参考。

1静态爆破施工工艺

1.1静态爆破原理

静态爆破剂属于非燃、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，用适量水调成流动浆体，直接装入炮孔中，经水化后，产生巨大膨胀压力（可达30-50Mpa），并施加给孔壁，当压力在孔壁上引起的拉应力大于岩石（抗拉强度为4-10Mpa），岩石即被破碎解体。

1.2工艺流程

爆破前应对构筑物构造、性质、作业环境、工程量、破碎程度、二次破碎方法、工期要求、气候条件，若是地下岩石爆破还需要了解岩石性质、节理、走向和地下水情况。设计时，应根据爆破对象的实际情况（材料种类、岩石形状、破碎或切割的块度等）确定所需钻孔参数、钻孔分布和爆破程序。其顺序为如下：

爆破结构调查→爆破设计→钻孔→选择破碎剂→充填灌注→二次人工使用小型风镐或小型破除机械破碎→清理

1.3主要工艺操作控制重点

（1）钻孔设计：根据被破碎物材质和块度要求，相关材质强度可取样试压检测判定。使用不同的静态破碎剂应选用不同的参数，各静态破碎剂参数在其产品说明书上均有说明。以下采用SCA型静态破碎剂采用的参数举例设计。

静态爆破施工技术参数

注：H为物体计划破碎高度：排距b=（0.6-0.9）a

（2）钻孔施工要点

①炮孔布置可根据结构的自由面而定，或尽可能多创造自由面，自由面多则破碎时间短。对不同自由面采取不同的布孔方法

②对只有一个自由面（如掏槽或挖基础）者要创造出至少另一个自由面，可用金属切割或钻密集预裂孔，或采用倾斜孔与垂直孔相结合，分期分部破碎。

③钻孔尽量选用垂直孔，少用水平孔，以免造成操作困难及延长填充时间。尽可能一次钻多个孔，多人同时灌浆，使每个钻孔内破碎剂的效力同时发生。

④顺着纹理钻孔，能够使破裂更快。周边的钻孔应适当密集，以确保周边材质先被破裂。钻孔直径超过60mm时，易发生冲孔，须加以覆盖。

⑤钻孔前检查钻孔干湿程度，对吸水性强的干燥钻孔，应以净水湿润孔壁后装填，或在配浆时适当增加水量，以免孔壁大量吸收浆体中的水份，影响破碎效果。

⑥按“先四周，后中央”的灌注顺序，灌浆时须连续成线，防止形成空气夹层。

⑦对水平孔可选用药卷型破碎剂，亦可减少水灰比（0.20-0.25），拌和均匀至呈湿而松散的面絮状或胶泥状后塞入钻孔，并用木棍层层捣实。在严冬或要求快速破碎时，亦可用此法加快开列速度。但要注意用草袋或纸板覆盖

（3）药量计算：静态爆破药量需基本填满空孔，用药量按照空孔总长计算，并随孔径、孔距而异，破碎剂总用药量Q可按下式计算：Q=V*q（v-破碎体体积，q-单位体积消耗破碎剂量Kg/m3）单位孔长装药量

（4）配浆：根据不同季节选用不同的静态破碎剂，水灰比越大，膨胀压力越小，反应膨胀时间越长。将破碎剂及清水按不同比例用机械或人工（须戴橡胶手套）在容器中搅拌成流动性的均匀浆体。

（5）填孔：将孔内清理干净，注意不得有水或杂物。对于垂直孔，可直接倾倒进去，并用木棍捣实。对于水平孔或斜孔，可用挤压或灌浆泵压入孔内，并用快凝砂浆或泡沫塑料塞子迅速堵口，或用干稠的胶体（水灰比为0.25-0.28）搓成条塞入孔中用木棍捣实，或将胶体装入塑料袋中，用木棍送入炮孔内。药面高度应比孔口低2cm。如采用分层（分次）破碎，当外排孔装药12h后，再装填里排孔。夏季或快速破碎时用草袋、纸板等物覆盖。搅拌后的浆体须尽可能的在浆体发烫前灌入钻孔内。

（6）养护：春、夏、秋季及室内不必养护。冬季10℃以下用草袋等覆盖保温，待裂纹出现后，向孔上喷撒热水以加快裂缝增大速度。

1.4注意事项

（1）破碎剂呈碱性，对皮肤有轻度腐蚀，操作人员必须戴防护眼睛及乳胶手套，填充钻孔直至裂纹发生前勿对着孔口直视，以防发生的冲孔现象伤害眼睛。

（2）搅拌后的浆体应在3min内填孔完毕，搅拌中发现浆体迅速升温且烫手变干，应将浆体舍弃不用。

（3）不同型号破碎剂不可混用，严禁勾兑其它化学品。

（4）严格防潮，拆包后尽量用完。

（5）严禁在雨天施工。

2静态爆破施工环保效益

采用静态爆破施工相对于以往单一直接破除，具有降低构筑物强度、稳定性良好、工期节约、施工速度快等优点，由这些优点所带来的环保效益体现在以下几个方面：

（1）操作简单、安全、工期短、成本低、不需专业工种。

（2）符合环保、安全要求：静态爆破在破碎过程中无震动、飞石、噪音、无毒、无污染。静态爆破剂不属于危险品，无公害。

（3）速度快，力量大，一般装药后0.5h左右即可出现裂缝，其力量可达到30-50Mpa.

3结束语

根据静态爆破施工噪声、扬尘等观测数据结果显示，该施工工艺具有环保、节能的特点。静态爆破施工工艺简单，在施工中易于实现；采用此工艺提高了施工工效，提高经济效益，满足了绿色环保要求，具有广阔的应用前景。

参考文献：

[1]刘秀华《山西建筑》2013.

[2]闫军、易建政、崔海萍《工程爆破》2012年.

[3]张爱莉、姚刚《建筑技术开发》2002年.