管沟坚石开挖静态爆破施工组织设计

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杨杖子经济开发区棚户区改造23-50＃楼小区市政管网工程

管沟坚石开挖静态爆破施工组织设计

一、 施工概况：

杨杖子23-50＃楼小区市政管网工程，管线开挖处土质除部分为松石外大部分为普坚石（Ⅸ、Ⅹ类），管沟沟槽开挖时采用光面静态爆破开挖技术，普坚石破碎后，结合小型风镐人工清除石方，深度、宽度允许超挖200mm。（具体普坚石开挖工程量现场签证）。 二、 具体施工方法： 1. 静态爆破的原理：

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。 2. 静态爆破的特点： 2.1 高效率、高效益

（1） 操作简单、安全、工期短、成本底、不需专业工种。 （2） 提高石材荒料成材率3-4倍。

（3） 易管理，可按普通货物托运、储存、保管。 2.2 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。

2.3 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. 施工过程：

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，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破碎→清理沟底、摊座整平 4. 爆破设计： 4.1钻孔

4.1.1 钻孔设计

根据被破碎物材质和块度要求，使用不同的静态破碎剂应选用不同的参数，表一为SCA型静态破碎剂采用的参数。

表一 静态爆破施工技术参数

破裂体 孔径d/mm 孔距a/mm 孔深L 软质岩 40-50 40-60 1.0H 中硬质岩 40-65 40-60 1.05H 石材切割 35-40 20-40 1.0H

素混凝土 35-50 40-60 0.8H

钢筋砼 基础、柱、梁、墙板 35-5035-50 15-4010-30 0.9H0.9H 注：H为物体计划破碎高度：排距b=(0.6-0.9)a 4.1.2 钻孔工艺要点

（1） 若施工时气温高、钻孔直径大、水灰比小、孔距小，则开裂时间短，效力大。 （2） 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。

（3） 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。

（4） 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。 （5） 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。 （6） 顺着纹理钻孔，能够使破裂更快。

（7） 周边的钻孔应适当密集，以确保周边材质先被破裂。 （8） 钻孔直径超过60mm时，易发生冲孔，须加以覆盖。

（9） 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。

（10） 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。

（11） 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。 4.2.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，单位孔长装药量可参考表二选用，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） 表二 单位孔长装药量

破碎体类别 单位体积用药量(Kg/m3) 软质岩石 8-10 中硬质岩石 10-15 硬质岩石 12-20 岩石切割 5-15 素混凝土 8-15

钢筋砼（布筋少） 15-20 钢筋砼（布筋多） 20-30 孤石 5-10 4.3 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。 4.4 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。 4.5 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。在负温下施工时，要覆盖保温，为加快破碎速度，可在静态破碎剂中加入1％-2％的盐，或用温水搅拌，或用电热法（即用0.5mm电热丝串并在220V可调变压器上，降至50-100V放入每个钻孔，保持浆体在40-50℃下水化）。 4.6 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。

三、 沟槽边坡修正、槽底整平、摊座施工

普坚石采用静态爆破破碎后，采用小型风镐人工清理基底，光面摊座整平，允许超挖深度为200mm（按实签证）。 4.7弃石运输

根据现场的实际情况，将需利用的土石方调运至填方路堤段进行填筑，（发生厂内二次倒运按实签证），多余石方运输采用反铲挖掘机（1.2m3）装车，25t自卸汽车外运到甲方指定地点。（按实签证）。

三．成立施工技术、质量、安全领导小组