地下暗挖石方靜力爆破專項(xiàng)方案

地下暗挖石方靜力爆破專項(xiàng)方案本地區(qū)地下主體土石方約120000m3，土石方部分開挖，由于采用“逆作法”施工，主體內(nèi)部的石方需要采用靜力破碎，由出土口轉(zhuǎn)運(yùn)，施工安全及施工進(jìn)度都與此工序緊緊相連。根據(jù)目前所有的地質(zhì)材料，該施工區(qū)域地下暗挖主體部分存在要爆破的巖層，需采用特殊的開挖作業(yè)方法，根據(jù)該地區(qū)地質(zhì)及周邊建筑情況，針對強(qiáng)風(fēng)化石灰?guī)r層采用挖掘機(jī)直接開挖的方法；針對部分中風(fēng)化石灰?guī)r層采用挖掘機(jī)帶液壓破碎錘振動打碎的方法；針對中、微風(fēng)化石灰?guī)r層采用高膨脹性能的粉末狀無機(jī)材料HSCA作用下自行脹裂、破碎的開挖方法，如地下水較豐富地段可采用靜態(tài)爆破霹靂施工方法；（如下圖）：（靜力爆破后的巖石斷面、炮眼深度、間距、反應(yīng)后的廢藥渣）（靜態(tài)爆破霹靂）靜態(tài)爆破的工藝原理人工造孔后，在靜態(tài)爆破劑的作用下使巖石脹裂、產(chǎn)生裂縫，再使用沖擊錘或風(fēng)鎬解小、破除，從而達(dá)到開挖的目的。為了搶進(jìn)度，我公司計(jì)劃使用質(zhì)量好的靜爆劑，從而達(dá)到較好的開挖效果，以縮短工期。靜態(tài)爆破劑的破碎機(jī)理：靜態(tài)爆破劑是以特殊硅酸鹽、氧化鈣為主要原料，配合其他有機(jī)、無機(jī)添加劑而制成的粉末狀物質(zhì)，典型的化學(xué)反應(yīng)式為：CaO+H2O→Ca(OH)2+6.5×104J當(dāng)氧化鈣變成氫氧化鈣時(shí)，其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，會引起晶體體積膨脹。根據(jù)測定，在自由膨脹的前提下，反應(yīng)后的體積可增長3至4倍，其表面積也增大近100倍，同時(shí)每摩爾還釋放出6.5×104J的熱量。如果將它注入炮孔內(nèi)，這種膨脹受到孔壁的約束，壓力可上升到50Mpa，介質(zhì)在這種壓力作用下會產(chǎn)生徑向壓縮應(yīng)力和切向的拉伸應(yīng)力。二、靜態(tài)爆破特點(diǎn)靜態(tài)爆破劑屬于非燃、非爆、無毒物品，是一種含鋁、鎂、鈣、鐵、氧、硅、磷、鈦等元素的無機(jī)鹽粉末狀破碎劑，使用時(shí)按配合比要求用水?dāng)嚢韬蠊嗳脬@孔內(nèi)，經(jīng)水化后，產(chǎn)生巨大膨脹壓力，并施加給孔壁，將混凝土或巖石悄悄地破碎。靜態(tài)爆破在破碎過程中無震動、無飛石、無噪聲、無毒、無污染。靜態(tài)爆破劑不屬于危險(xiǎn)品，無公害?？砂雌胀ㄘ浳镞M(jìn)行運(yùn)輸和儲存，在購買、運(yùn)輸和保管中無任何限制。三、靜態(tài)爆破施工工藝流程1、工藝流程圖 施工前準(zhǔn)備→設(shè)計(jì)布孔→測量定位→鉆孔→裝藥→藥劑反應(yīng)、清渣→進(jìn)入下一層循環(huán)施工。2、操作要點(diǎn)對于巖石破碎需要了解巖石性質(zhì)、節(jié)理、走向及地下水情況。鉆孔參數(shù)、鉆孔分布和破碎順序則需要根據(jù)破碎對象的實(shí)際情況確定。另外靜態(tài)破碎劑的效力和初始開裂時(shí)間，除了與原料配合比有關(guān)外，還與施工當(dāng)時(shí)氣溫、水溫、水灰比、孔徑、孔距、鉆孔布置、灌漿時(shí)間和速度、鋼筋混凝土中配筋量、構(gòu)件尺寸、操作人員的經(jīng)驗(yàn)等因素有很大關(guān)系。3、設(shè)計(jì)布眼布眼前首先要確定至少有一個(gè)以上臨空面，鉆孔方向應(yīng)盡可能做到與臨空面平行，臨空面（自由面）越多，單位破石量越大，效果也更好。切割巖石時(shí)同一排鉆孔應(yīng)盡可能保持在一個(gè)平面上?？拙嗯c排距的大小根據(jù)巖石的硬度程度調(diào)整，硬度越大、混凝土強(qiáng)度越高時(shí)，孔距與排距越小，反之則大。為加快工期，我公司計(jì)劃孔距取100厘米，排距取100厘米。4、鉆孔鉆孔直徑與破碎效果有直接關(guān)系，鉆孔過小，不利于藥劑充分發(fā)揮效力；鉆孔太大，易沖孔。計(jì)劃采用φ42mm鉆孔。5、鉆孔深度和裝藥深度孤立的巖石或混凝土塊鉆孔深度為目標(biāo)破碎體的80%至90%；我單位現(xiàn)場勘查，發(fā)現(xiàn)施工段為大體積需要分步破碎的巖石或混凝土塊，鉆孔深度可根據(jù)施工要求選擇，一般在1.0至2.0米較好。裝藥深度為孔深的100%。我公司根據(jù)現(xiàn)場施工條件的需要決定選擇鉆孔深度為1.0米。6、裝藥①先將藥劑加30%的水（重量比）拌成流質(zhì)狀（充分?jǐn)嚢韬舐杂杏嗨┖?，迅速倒入孔?nèi)并用略小于鉆孔的捅桿搗實(shí)捅緊，特別長的鉆孔，可多分幾段，逐段捅實(shí)。②巖石發(fā)現(xiàn)裂縫后，立即向裂縫中加水，以支持藥劑持續(xù)反應(yīng)，加水后效果明顯，裂縫加大。③采用分三小組同時(shí)灌裝的方式，每小組由主副兩名灌裝手組成。取藥攪拌時(shí)，主灌裝手負(fù)責(zé)灌裝進(jìn)孔，副灌裝手負(fù)責(zé)捅緊搗實(shí)。各小組采用“同步操作，少拌勤裝”的方式。即：每組施工工人在每次操作循環(huán)過程中負(fù)責(zé)裝孔的孔數(shù)不能過多。每次拌藥量不能超過實(shí)際能夠完成的工作量。工人們在取藥、加水、拌和、灌裝過程中應(yīng)基本保持同步。這樣，可以讓每個(gè)鉆孔內(nèi)的最大膨脹壓能夠基本保持同期出現(xiàn)，有利于巖石的破碎。④每次裝填藥劑，都要觀察確定巖石孔壁、藥劑、拌和水、攪拌桶的溫度是不是符合要求。灌裝過程中，已經(jīng)發(fā)燙和開始冒氣的藥劑不允許裝入孔內(nèi)。從藥劑加入拌和水到灌裝結(jié)束，這個(gè)過程的時(shí)間不應(yīng)該超過5分鐘；操作時(shí)應(yīng)注意觀察裝填孔，發(fā)現(xiàn)有氣體冒出有“嘶嘶”聲時(shí)，噴孔可能立刻就要發(fā)生，要立即停止裝藥。⑤位于地下水以下的鉆孔裝藥需先將套筒插入鉆孔內(nèi)，然后往套筒內(nèi)裝藥，從而使藥劑發(fā)揮最大的效力。表二靜態(tài)爆破劑布孔設(shè)計(jì)參數(shù)表破碎目標(biāo)孔深：L相鄰孔距a（cm）排距：b(cm)孔徑：d（mm）使用量（kg/m3）低硬度巖石1.0H40-100(0.6-0.9)a38-505-10中硬度巖石1.05H30-40(0.6-0.9)a38-5012-22堅(jiān)硬花崗巖石1.05H25-4030-8038-5018-25⑥藥劑反應(yīng)時(shí)間的控制藥劑反應(yīng)的快慢與溫度有直接的關(guān)系，溫度越高，反應(yīng)時(shí)間越快，反之則慢。氣溫較低，藥劑反應(yīng)時(shí)間會延長，反應(yīng)時(shí)間太長會給施工帶來不便。一般解決辦法是加入保溫劑和提高拌和水溫度。保溫劑加入過多，也會降低藥劑膨脹力。拌和水溫可根據(jù)實(shí)際適當(dāng)提高，但最高不可超過40℃，否則可能沖孔。反應(yīng)時(shí)間一般控制在30至60分鐘為較好，條件較好的施工現(xiàn)場可根據(jù)實(shí)際縮短反應(yīng)時(shí)間，以利于施工。藥劑反應(yīng)時(shí)間過快易發(fā)生沖孔傷人事故，可使用延緩反應(yīng)時(shí)間的抑制劑。目前正值夏天，溫度較高，可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定。四、靜態(tài)爆破材料及設(shè)備表三靜態(tài)爆破材料用表序號名稱單位數(shù)量備注1靜態(tài)爆破劑Kg若干按實(shí)際施工溫度選擇合適的型號，不同型號不可混用。2潔凈水L若干表四靜態(tài)爆破設(shè)備表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量1空壓機(jī)12m3臺122鑿巖機(jī)SKQ20-Y28臺83全站儀套24水準(zhǔn)儀套45盛水桶個(gè)126拌和盆個(gè)127捅棍根128防護(hù)眼鏡個(gè)若干9防護(hù)手套副若干10電子秤臺411量筒個(gè)8五、靜態(tài)爆破質(zhì)量控制1、靜態(tài)爆破劑的質(zhì)量控制對進(jìn)場材料必須進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其符合JC506-92《無聲破碎機(jī)》強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，不合格產(chǎn)品不得使用。我公司計(jì)劃使用質(zhì)量優(yōu)良的靜爆劑以取得更好的效果。2、鉆孔質(zhì)量控制根據(jù)調(diào)查情況，編寫實(shí)施性施工方案，按方案中的設(shè)計(jì)孔位布置圖測量放線，嚴(yán)格控制孔深、角度等技術(shù)參數(shù)。鉆孔直徑宜采用38至42mm。孔距與排距的大小與巖石的硬度直接相關(guān)。硬度越大，孔距與排距越小，反之則大。根據(jù)此原則結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行孔距與排距的調(diào)整。3、裝藥的質(zhì)量控制禁止邊打孔邊裝藥，打孔要一次完成，裝藥要一次完成。禁止打完孔后立即裝藥，應(yīng)用高壓風(fēng)將孔清洗完成后，待孔壁溫度降到常溫后方可裝藥。灌裝過程中，已經(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑不允許裝入孔內(nèi)。4、藥劑反應(yīng)時(shí)間的控制藥劑反應(yīng)時(shí)間一般控制在30至60分鐘，控制參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場的施工條件測定相關(guān)的施工參數(shù)。六、靜態(tài)爆破安全措施1、無關(guān)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。2、采用具有腐蝕性的靜態(tài)破碎劑時(shí)，灌漿人員必須戴防護(hù)手套和防護(hù)眼鏡?？變?nèi)注入破碎劑后，作業(yè)人員應(yīng)保持安全距離，嚴(yán)禁在注孔區(qū)域行走。3、在相鄰兩孔之間，嚴(yán)禁鉆孔與注入破碎劑同步進(jìn)行。4、靜力破碎時(shí)，發(fā)生異常情況時(shí)必須停止作業(yè)，待查明原因并采取相應(yīng)措施確保安全后，方可繼續(xù)施工。5、在藥劑灌入鉆孔到巖石開裂前，不可將面部直接近距離面對已裝藥的鉆孔。藥劑灌裝完成后，蓋上麻袋或棕墊，遠(yuǎn)離灌裝點(diǎn)。觀察裂縫發(fā)展情況時(shí)應(yīng)更加小心。此外施工現(xiàn)場應(yīng)專門備好清水和毛巾，沖孔時(shí)如藥劑濺入眼內(nèi)和皮膚上，應(yīng)立即用清水沖洗。情況嚴(yán)重者應(yīng)立即送醫(yī)院檢查治療。6、在破碎工程施工過程中需要改變和控制反應(yīng)時(shí)間時(shí)，必須依照規(guī)定加入抑制劑或觸發(fā)劑，并按要求配制使用，嚴(yán)禁擅自加入其它任何化學(xué)物品。7、嚴(yán)禁將破碎劑加入水后裝入小口容器內(nèi)。8、剛鉆完孔或剛沖孔的鉆孔，孔壁溫度較高。應(yīng)確保溫度正常，符合要求并清洗干凈后才能繼續(xù)裝藥。9、破碎劑在運(yùn)輸和儲存過程中應(yīng)防潮，開封后應(yīng)立即使用。如一次未使用完，應(yīng)立即扎緊袋口，需用時(shí)開封。破碎劑嚴(yán)禁與其它材料混放。10、使用破碎劑前確保操作人員對說明書仔細(xì)閱讀并理解。七、靜態(tài)爆破環(huán)保措施1、在施工場地按照市政污水排放要求做好沉淀池，施工用的污水經(jīng)沉淀合格后方可排入市政污水管道。2、已發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑不得放回藥劑瓶，也不得隨意丟棄。為防止土壤污染和其它構(gòu)筑物腐蝕，要采取將未反應(yīng)的藥劑放在容器內(nèi)，待化學(xué)反應(yīng)充分完成后，隨渣土一起外運(yùn)。八、靜態(tài)爆破基坑監(jiān)測與圍護(hù)為保證基坑暴露期間的安全，要對基坑進(jìn)行全方位的監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容有基坑頂水平位移、地面沉降等，通過監(jiān)測取得數(shù)據(jù)，指導(dǎo)基坑施工安全。監(jiān)測方法如下：1、坡項(xiàng)水平位移沿基坑上沿設(shè)置觀測點(diǎn)四個(gè)，固定后依次編號，以基坑邊角設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)，用經(jīng)緯儀對準(zhǔn)基點(diǎn)后由邊向中依次測量讀數(shù)并記錄。2、地面沉降沿邊坡四周可能受影響的地面設(shè)觀測點(diǎn)，固定后編號。在遠(yuǎn)離現(xiàn)場取一基準(zhǔn)點(diǎn)，用水準(zhǔn)儀測量各測點(diǎn)數(shù)水平沉降值。3、搶險(xiǎn)對策當(dāng)基坑邊坡位移較大時(shí)，應(yīng)立即采取必要措施，包括立即停止坑底施工，疏導(dǎo)人群等，制訂補(bǔ)強(qiáng)加固措施，排除險(xiǎn)情后方可繼續(xù)施工。4、基坑維護(hù)與安全（1）基坑周邊應(yīng)設(shè)置施工圍擋。（2）加強(qiáng)對坑面截水溝和坑底集水溝、井的維護(hù)和清理，避免雨水進(jìn)入基坑和迅速排走地下水。（3）當(dāng)坑面、邊披出現(xiàn)裂縫應(yīng)立即用水泥砂漿填補(bǔ)封塞，以免雨水滲入。（4）搭設(shè)鋼管便梯，供施工人員上下。九、靜態(tài)爆破現(xiàn)場應(yīng)急預(yù)案施工安全尤為重要，無論是施工人員還是管理人員都需引起高度重視，做到事事有準(zhǔn)備，人人有職責(zé)，確保施工安全及人身安全。十、本工程的主要危險(xiǎn)源及對策危險(xiǎn)源危害性降低危險(xiǎn)性對策負(fù)責(zé)人破碎劑拆解粉塵揚(yáng)起飛入眼內(nèi)造成眼損傷使用刀具切割包裝袋，不使粉塵飛揚(yáng)破碎劑攪拌及裝填皮膚外表受灼傷帶保護(hù)用具，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成裝填破碎劑從炮孔內(nèi)沖出使其飛濺皮膚外表及眼部受傷覆蓋破碎劑已裝的炮孔，離開破碎區(qū)破碎劑在殘孔內(nèi)揚(yáng)起皮膚及眼部受傷使用水沖洗施工工作面十一、應(yīng)急小組機(jī)構(gòu)、職責(zé)和事故處理程序1、救助電話：火警119匪警110傷病1202、應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)