靜態爆破施工方案(15頁).docx
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2022-08-12
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1、白灰圍綜合樓工程靜態爆破安全施工方案編制單位:中國航空港建設第八工程總隊編制人:審核人:審批人:編制日期:目錄一、工程概況 -1二、編制依據 -1三、施工方法的選擇 -2四、工藝特點 -2五、工藝原理 -3六、工藝流程及操作要點-5七、質量控制 -9八、施工人員與設備配置 -10九、安全措施和注意事項-11十一、環保措施 -13一、工程概況1、工程名稱:白灰圍綜合樓2、工程地址:深圳市龍崗區龍城街道白灰圍二路3、建設單位:深圳市龍崗區龍城街道辦事處黃閣坑社區居民委員會4、勘察單位:深圳市巖土綜合勘察設計有限公司5、設計單位:深圳市華筑工程設計有限公司6、施工單位 : 中國航空港建設第八工程總隊2、7、監理單位:深圳市龍建建設監理有限公司8、安監單位:深圳市龍崗區施工安全監督站9、質監單位:深圳市龍崗工程質量監督站10、工程概況:白灰圍綜合樓地塊基坑石方開挖按要求在石方面表上已完成在基坑內土方外運,接下來的任務要進行基坑石方爆破工作。該爆破區域周邊環境復雜,處于基坑深處,爆破時,必須嚴格控制爆破震動和爆破飛石。 確保人身安全及對臨邊的建筑物和基坑支護樁已建部分工程的保護。在經過場地平整爆破剝離后,場地上暴露的大部分巖石為強風化、中風化巖,小部分為微風化巖,巖石可鉆性極差,鉆眼速度慢,可爆性普通,爆破防護工作量大。二、編制依據1、建筑拆除工程安全技術規范 (JGJ147-2004)2、建筑3、施工現場環境與衛生標準 (JGJ146-2004)3、爆破安全規程(GB6722-2003)4、無聲破碎劑(JC 506-92)5、建筑行政管理部門有關規定6、施工現場實地勘察情況7、基坑開挖設計圖三、施工方法的選擇現場原有松散次巖石均已經破除挖走, 余下巖石曾用大型破巖機破除,但本巖石為整體花崗巖石普堅巖, 不能用機械破除故根據現場的具體情況,本工地施工的方式采用靜態爆破法。靜態爆破法 ,也稱“膨脹劑法”或“無聲爆破” ,其實質是在巖體上鉆孔,在鉆孔中灌裝膨脹劑,依靠膨脹力使巖石產生裂隙或裂縫,從而達到破碎巖石的目的。 此方法的最大優點是不產生爆破聲響、爆破飛石、爆破粉塵、爆破震動以及爆破所4、產生的有毒、有害氣體,此方法能確保施工安全, 故本設計采用靜態爆破法, 它的缺點是投入的施工機械設備多,進度較為緩慢。四、工藝特點靜態爆破是一種含有多種元素的無機鹽粉末用適量的水調成流動漿體直接裝入炮孔中經水化后產生巨大膨脹力施加給孔壁, 將巖石悄悄的產生“外科手術式”分裂后再用風爆解小破除, 達到開挖目的。1、靜態爆破特點:( 1) 安全,易管理。靜力爆破劑為非爆炸危險品,施工時不需要雷管炸藥,無需辦理常規炸藥爆破所需要的各種許可證。 操作時不需要爆破等特殊工種。破碎劑與其它普通貨物一樣可以購買、 運輸、使用。( 2)環保材料。使用中無聲、無振動、無飛石、無毒氣、無粉塵,是國際流行的無公害環5、保產品。( 3) 施工簡單,易操作。用水攪拌后灌入鉆孔中即可。( 4)使用方便。按破碎要求,設計適當的孔徑、孔距、角度,能夠達到“外科手術式”的分裂、切割巖石和混凝土。針對開采巖石可提高石材成材率 3-4 倍。( 5)在不適于炸藥爆破環境條件下,更顯其超眾的優越性。最新卷型破碎劑,適用環境溫度范圍更廣 (5到 40),使用更方便,效力更大。五、工藝原理1、靜態爆破工藝的原理是:人工造孔后,在靜力爆破劑的作用下使巖石脹裂、產生裂縫,再用風鎬解小、破除達到開挖目的。因此,靜爆產品直接影響爆破開挖效果。2、靜力爆破劑的破碎機理:( 1)靜力爆破劑進行破碎的機理與炸藥破碎機理不同,它主要是靠破碎劑在被6、破碎體內發生緩慢的化學反應和物理變化而使晶粒變形、溫度升高、體積膨脹,以致逐漸增大對孔壁的靜膨脹壓力作用,使介質產生龜裂而解體,靜力膨脹破碎法也稱靜力迫裂和靜力破碎技術。( 2)巖石或混凝土等脆性介質的抗拉強度遠小于其抗壓強度,巖石的抗拉強度約為 510Mpa,混凝土的抗拉強度約為 2060Mpa.通常無聲破碎劑的膨脹壓力可達 3050Mpa,當炮孔中的靜力爆破劑發揮作用時,炮孔周圍介質產生周向拉應力, 當拉應力值超過介質的抗拉強度時,炮孔之間便產生裂隙,隨著膨脹壓力的增加,裂隙逐步擴展成裂縫,繼而導致介質破壞。3、靜力爆破劑是以特殊硅酸鹽、氧化鈣為主要原料,配合其他有機、無機添加劑而制成的粉7、狀物質,典型的化學反應式為:CaOH2OCa(OH) 26.5104 J式中 CaO氧化鈣H2O水Ca(OH) 2氫氧化鈣J焦(熱量單位)當氧化鈣變成氫氧化鈣時, 其晶體由立方晶體轉變為復三方偏三角面體,這種晶體的轉化,會引起晶體體積的膨脹。根據測定,在自由膨脹的前提下,反應后的體積可增長34 倍,其表面積也增大近100倍,同時每 mol 還釋放出 6.5104J 的熱量。如果將它注入炮孔內,這種膨脹受到孔壁的約束,壓力可上升到50Mpa,介質在這種壓力作用下會產生徑向壓縮應力和切向的拉伸應力。六、工藝流程及操作要點在實施靜態爆破施工前, 先采用挖掘機開挖基坑上部土方并外運,使用風鎬開挖基坑松8、石, 然后準確測量出靜態爆破的實施范圍,使用靜態爆破普堅石和特堅石。1、靜態爆破施工工藝流程圖施工前準備工作設計布孔測量定位鉆孔裝藥藥劑反應、清渣進入下一個循環2、操作要點 :( 1)破碎前應對構筑物構造、性質、作業環境、工程量、破碎程度、工期要求、氣候條件、配置鋼筋規格及布筋情況進行詳細調查;對于巖石破碎需要了解巖石性質、節理、走向及地下水情況。鉆孔參數、鉆孔分布和破碎順序則需要根據破碎對象的實際情況 (材質種類、鋼筋配置情況、巖石性狀、破碎或切割的塊度等)確定。(2)設計布眼布眼前首先要確定至少有一個以上臨空面,鉆孔方向應盡可能做到與臨空面平行,臨空面(自由面)越多,單位破石量就越大,經濟9、效益也更高。切割巖石(或混凝土)時同一排鉆孔應盡可能保持在一個平面上。孔距與排距的大小與巖石硬度有直接關系,硬度越大,孔距與排距越小,反之則大,孔距與排距布置,見下表:孔距與排距簡易布置表:巖石硬F=4F=6F=8F=12素砼鋼筋砼度孔距50-1004030203020( CM )排距805040304030( CM )( 3)鉆孔鉆孔直徑與破碎效果有直接關系,鉆孔過小,不利于藥劑充分發揮效力;鉆孔太大,孔口難以堵塞。推薦用直徑為3842mm 的鉆頭。鉆孔內余水和余渣應用高壓風吹洗干凈,孔口旁應干凈無土石渣。(4)鉆孔深度和裝藥深度孤立的巖石鉆孔深度為目標破碎體80%90%;礦山荒料開采鉆孔深10、度可達到 6m 左右,大體積需要分步破碎的巖石(或混凝土塊),鉆孔深度可根據施工要求選擇,一般在 12m 較好。裝藥深度為孔深的 100%。(5)裝藥向下和向下傾斜的眼孔,可在藥荊中加入 2232%(重量比)左右的水(具體加水量由顆粒大小決定)拌成流質狀態后,迅速倒入孔內并確保藥劑在孔內處于密實狀態。用藥卷裝填鉆孔時,應逐條捅實。粗顆粒藥劑水灰比調節到 0.220.25 時靜力破碎劑的流動性較好, 細粉末藥劑水灰比在 32%左右時流動性較好,也可以不通過捅實過程。向下灌裝搗實較方便,如施工條件允許,推薦采用“由上到下,分層破碎”的施工方式,方便工人操作。水平方向和向上方向的鉆孔, 可用比鉆孔直11、徑略小的高強長纖維紙袋裝入藥劑,按一個操作循環所需要的藥卷數量,放在盆中,倒入潔凈水完全浸泡, 3050 秒左右藥卷充分濕潤、 完全不冒氣泡時, 取出藥卷從孔底開始逐條裝入并捅緊,密實地裝填到孔口。 即“集中浸泡,充分浸透,逐條裝入,分別搗實” 。也可將藥劑拌和后用灰漿泵壓入,孔口留 5cm 用黃泥封堵保證水分藥劑不流出。巖石剛開裂后,可向裂縫中加水,支持藥劑持續反應,可獲得更好效果。對于采石場和超大體積的設備基礎破碎施工, 操作人員的協調配合很重要。采用“同步操作,少拌勤裝”的方式操作。即:每組施工工人在每次操作循環過程中負責裝孔的孔數不能過多。 每次拌藥量不能超過實際完成的工作量。各灌裝小12、組在取藥、加水、拌和、灌裝過程中應基本保持同步, 可以讓每個孔內藥劑的最大膨脹壓基本保持同期出現,有利于混凝土和巖石的破碎。每次裝填藥劑,都要觀察確定巖石、藥劑、拌和水的溫度是不是符合要求。灌裝過程中,已經開始發生化學反應的藥劑(表現開始冒氣和溫度快速上升)不允許裝入孔內。從藥劑加入拌合水到灌裝結束,這個過程的時間不能超過五分鐘。靜力爆破劑布孔設計參數表相鄰孔距 :孔徑 : d使用量破碎目標孔深 : La (cm)排距 : b(mm)kg/m3低硬度巖1.0H40-100(0.6-0.9)a38505-10石中硬度巖1.05H30-40(0.6-0.9)a385012-22石堅硬花崗1.05H13、25-403080385018-25巖石石材切割0.9H20-40(0.6-0.9)a38-5012-18素混凝土0.8H20-30(0.6-0.9)a38-5012-18鋼筋混凝0.9H15-30(0.6-0.9)a385018-25土藥劑反應時間的控制藥劑反應的快慢與溫度有直接的關系,溫度越高,反應時間越快,反之則慢。實際操作中,控制藥劑反應時間太快的方法有兩種,一種是在拌合水中加入抑制劑。 另一種方法是嚴格控制拌和水、 干粉藥劑和巖石(或混凝土)的溫度。夏季氣溫較高,破碎前應對被破碎物遮擋,藥劑存放低溫入,避免曝曬。將拌合水溫度控制在15以下。藥劑(卷)反應時間過快易發生沖孔傷人事故,可14、用延緩反應時間的抑制劑。抑制劑入浸泡藥劑(卷)的拌和水中。加入量為拌合水的0.5%6%。冬季加入促發劑和提高拌和水溫度。拌和水溫最高不可超過 50。反應時間一般控制在 3060 分鐘較好,條件較好的施工現場可根據實際情況縮短反應時間,以利于施工。七、質量控制1、靜力爆破劑的質量控制對進場材料必須進行檢驗,確保其符合 JC 506-92無聲破碎劑強制性行業標準,不合格產品不得使用;2、打孔質量控制根據調查情況,編寫實施性施工方案,按方案中的設計孔位布置圖進行測量放線,嚴格控制孔深、角度等技術參數。鉆孔直徑宜采用 3842mm。孔距與排距的大小與巖石硬度有直接關系,硬度越大、強度越高,孔距與捧距越15、小,反之則大。根據此原則結合現場試驗進行孔距與排距調整。3、裝藥的質量控制根據工程所在地的季節氣候特點,故選用靜態破碎劑型號SCA型。禁止邊打孔邊裝藥,打孔要一次完成,裝藥要一次完成。禁止打孔完成后立即裝藥, 應用高壓風將孔清洗完成后,待孔壁溫度降到常溫度后方可裝藥。 灌裝過程中,已經開始發生化學反應的藥劑不允許裝入孔內。4、藥劑反應時間控制藥劑反應時間一般控制在 3060 分鐘,控制參數可根據現場的施工條件試驗測定相關的施工參數。5、藥劑反映時間的控制( 1)藥劑反映的快慢與溫度有直接關系,溫度越高,反映時間越快,反之則慢。實際操作中控制藥劑反映時間太快有兩種, 一種是在拌和水中加入抑制劑,16、另一種方法是控制拌和水、干粉劑和巖石的溫度。夏季氣溫較高,破碎前應對被破碎物遮擋, 藥劑存放低溫處避免爆曬。將拌和水溫控制在 15 度以下。( 2)藥劑(卷)反映時間過快易發生沖孔傷人事故,可用延緩反映時間的抑制劑。抑制劑放入浸泡藥劑(卷)的拌和水中。加入量為拌和水的 5%6%。冬季加入促發劑和提高拌和水溫度。拌和水溫度不可超過 50 度。反映時間一般控制在 3060 分鐘較好,條件較好的施工現場可根據實際情況縮短反映時間,以利于施工。八、施工人員與設備配置1、人員:項目經理( 1 人),技術負責( 1 人),施工員( 1 人),安全員( 1 人)鑿巖機( 6 人),靜爆操作人員( 1 人),17、一共 11 人。2、施工時間:根據施工地現場勘察情況,靜態爆破共計施工時間大概為 18 天。3、材料、設備配置:材料、設備用表序號名稱單位數量1靜力爆破劑kg若干2空壓機臺63鑿巖機臺64全站儀套15水準儀套16盛水桶個67拌和盆個68捅棍個69防護眼鏡個若干10防護手套副若干11電子稱臺212量筒個4九、安全措施和注意事項1、無關人員不得進入施工現場2、必須戴好安全帽、防護眼鏡、穿好勞保工作吸、工作鞋和橡膠手套。施工人員未戴好勞保用品屬安全違章。發生沖孔是正常現象。也是不可預見和不可完全控制的現象。沖孔產生的原因較多, 大致有以下幾種:( 1)操作人員操作不當,操作時間太長,包括藥劑已經發熱18、冒氣因仍在灌裝等,裝填不密實有空氣隔層等;( 2)溫度控制不當。氣溫高時,拌和藥劑、鉆孔壁溫度控制不當、抑制劑藥量不夠,致使藥劑反映過快等;( 3)布孔設計不當;孔距及低抗線過大;( 4)鉆頭選不當,鉆孔直徑過大;( 5)孔壁光滑等。沖孔時藥劑溫度較高且喲腐蝕性。沖入眼內可能回對角膜造成嚴重損害。 為防止傷人事故, 操作人員必須戴符合國家安全標準生產的防沖防塵 PVC 勞保眼鏡等勞保用品進行操作。3、在藥劑灌入鉆孔到巖石開裂前,不可將面部直接面對已裝藥的鉆孔。藥劑灌裝完成后,蓋上麻袋或棕墊,遠離裝灌點。觀察裂隙發展情況時應更加小心。 此外施工現場應專門準備好請水和毛巾,沖孔時入藥劑濺入眼內和皮19、膚上, 應立即用請水沖洗。 親光嚴重者立即送醫院潔洗治療。4、在破碎工程施工中需要改變和控制反映時間,必須依照規定加入抑制劑或促發劑, 并按要求配制使用, 嚴禁擅自加入其它任何法學物品。5、嚴禁將破碎劑加入后裝入孔容器內(入直口玻璃、啤酒瓶等),否則非常危險。6、則鉆完的孔和剛沖洗孔的鉆孔,孔壁溫度較高,就確定溫度正常符合要求并清洗干凈后才能繼續裝藥。7、膨脹劑在允許和存放過程中應防潮、防暴曬。開封后應立即使用。如依次未使用完,應立即扎緊袋口,需要時再開封。8、使用膨脹劑前請確認操作人員對說明書已仔細閱讀并理解。十、環保措施1、施工污水排放:在施工場地按照市政污水排放要求做好深沉池,施工用的污水經沉淀合格后方可排;2、已經發生化學反應的藥劑不得放回藥劑瓶,也不允許隨地丟棄。為防止土壤污染及其它構筑物被腐蝕,要采取將未反應完成的藥劑放在容器內,待化學反應充分完成后掩埋。