地下暗挖石方静力爆破专项方案.docx

地下暗挖石方静力爆破专项方案本地区地下主体土石方约12m , 土石方部分开挖，由于采用“逆作法”施工，主体内部的石方需要采用静力破碎，由出土转运，施工安全及施工进度都与此工序紧紧相连。根据目前所有的地质材料，该施工区域地下暗挖主体部分存在要爆破的岩层，需采用特殊的开挖作业方法，根据该地区地质及周边建筑情况，针对强风化石灰岩层采用挖掘机直接开挖的方法；针对部分中风化石灰岩层采用挖掘机带液压破碎锤振动打碎的方法；针对中、微风化石灰岩层采用高膨胀性能的粉末状无机材料HSCA作用下自行胀裂、破碎的开挖方法，如地下水较丰富地段可采用静态爆破霹雳施工方法；（如下图）：（静力爆破过程中整版岩石胀裂开）（静力爆破后的岩石断面、炮眼深度、间距、反应后的废药渣）（静态爆破霹雳）一、静态爆破的工艺原理人工造孔后，在静态爆破剂的作用下使岩石胀裂、产生裂缝，再使用冲击锤或风镐解小、破除，从而达到开挖的目的。为了抢进度，我公司计划使用质量好的静爆剂，从而达到较好的开挖效果，以缩短工期。静态爆破剂的破碎机理：静态爆破剂是以特殊硅酸盐、氧化钙为主要原料，配合其他有机、无机添加剂而制成的粉末状物质，典型的化学反应式为：CaO+H2O-Ca（OH）2+6.5x104J当氧化钙变成氢氧化钙时，其晶体结构发生变化，会引起晶体体积膨胀。根据测定，在自由膨胀的前提下，反应后的体积可增长3至4倍，其表面积也增大近1倍，同时每摩尔还释放出6.5X104J的热量。如果将它注入炮孔内，这种膨胀受到孔壁的约束，压力可上升到50Mpa,介质在这种压力作用下会产生径向压缩应力和切向的拉伸应力。二、静态爆破特点静态爆破剂属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，使用时按配合比要求用水搅拌后灌入钻孔内，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给孔壁，将混凝土或岩石悄悄地破碎。静态爆破在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染。静态爆破剂不属于危险品，无公害。可按普通货物进行运输和储存，在购买、运输和保管中无任何限制。三、静态爆破施工工艺流程1、工艺流程图施工前准备T设计布孔T测量定位T钻孔T装药T药剂反应、清渣进入下一层循环施工。2、操作要点对于岩石破碎需要了解岩石性质、节理、走向及地下水情况。钻孔参数、钻孔分布和破碎顺序则需要根据破碎对象的实际情况确定。另外静态破碎剂的效力和初始开裂时间，除了与原料配合比有关外，还与施工当时气温、水温、水灰比、孔径、孔距、钻孔布置、灌浆时间和速度、钢筋混凝土中配筋量、构件尺寸、操作人员的经验等因素有很大关系。3、设计布眼布眼前首先要确定至少有一个以上临空面，钻孔方向应尽可能做到与临空面平行，临空面（自由面）越多，单位破石量越大，效果也更好。切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。孔距与排距的大小根据岩石的硬度程度调整，硬度越大、混凝土强度越高时，孔距与排距越小，反之则大。为加快工期，我公司计划孔距取1厘米，排距取1厘米。4、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，易冲孔。计划采用6 42mm钻孔。5、钻孔深度和装药深度孤立的岩石或混凝土块钻孔深度为目标破碎体的80%至90%;我单位现场勘查，发现施工段为大体积需要分步破碎的岩石或混凝土块，钻孔深度可根据施工要求选择，一般在1.0至2.0米较好。装药深度为孔深的1%。我公司根据现场施工条件的需要决定选择钻孔深度为1.0米。6、装药 先将药剂加30%的水（重量比）拌成流质状（充分搅拌后略有余水）后，迅速倒入孔内并用略小于钻孔的捅杆捣实捅紧，特别长的钻孔，可多分几段，逐段捅实。 岩石发现裂缝后，立即向裂缝中加水，以支持药剂持续反应，加水后效果明显，裂缝加大。 采用分三小组同时灌装的方式，每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时，主灌装手负责灌装进孔，副灌装手负责捅紧捣实。各小组采用“同步操作，少拌勤装”的方式。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能够完成的工作量。工人们在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步。这样，可以让每个钻孔内的最大膨胀压能够基本保持同期出现，有利于岩石的破碎。 每次装填药剂，都要观察确定岩石孔壁、药剂、拌和水、搅拌桶的温度是不是符合要求。灌装过程中，已经发烫和开始冒气的药剂不允许装入孔内。从药剂加入拌和水到灌装结束，这个过程的时间不应该超过5分钟；操作时应注意观察装填孔，发现有气体冒出有“嘶嘶”声时，喷孔可能立刻就要发生，要立即停止装药。 位于地下水以下的钻孔装药需先将套筒插入钻孔内，然后往套筒内装药，从而使药剂发挥最大的效力。表二静态爆破剂布孔设计参数表破碎目标孔深：L相邻孔距a(cm)排距：b(cm)孔径：d (mm)使用量(kg/m3 )低硬度岩石1.0H40-1(0.6-0.9)a38-505-10中硬度岩石1.05H30-40(0.6-0.9)a38-5012-22坚硬花岗岩石1.05H25-4030-8038-5018-25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。气温较低，药剂反应时间会延长，反应时间太长会给施工带来不便。一般解决办法是加入保温剂和提高拌和水温度。保温剂加入过多，也会降低药剂膨胀力。拌和水温可根据实际适当提高，但最高不可超过40C，否则可能冲孔。反应时间一般控制在30至60分钟为较好，条件较好的施工现场可根据实际缩短反应时间，以利于施工。药剂反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可使用延缓反应时间的抑制剂。目前正值夏天，温度较高，可根据现场实际情况确定。四、静态爆破材料及设备表三静态爆破材料用表序号名称单位数量备注1静态爆破剂Kg若干按实际施工温度选择合适的型号，不同型号不可混用。2洁净水L若干表四静态爆破设备表序号名称规格单位数量1空压机12m3台122凿岩机SKQ20-Y28台83全站仪套24水准仪套45盛水桶个126拌和盆个127捅棍根128防护眼镜个若干9防护手套副若干10电子秤台411量筒个8五、静态爆破质量控制1、静态爆破剂的质量控制对进场材料必须进行检验，确保其符合JC506-92无声破碎机强制性行业标准，不合格产品不得使用。我公司计划使用质量优良的静爆剂以取得更好的效果。2、钻孔质量控制根据调查情况，编写实施性施工方案，按方案中的设计孔位布置图测量放线，严格控制孔深、角度等技术参数。钻孔直径宜采用38至42mm。孔距与排距的大小与岩石的硬度直接相关。硬度越大，孔距与排距越小，反之则大。根据此原则结合现场试验进行孔距与排距的调整。3、装药的质量控制禁止边打孔边装药，打孔要一次完成，装药要一次完成。禁止打完孔后立即装药，应用高压风将孔清洗完成后，待孔壁温度降到常温后方可装药。灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂不允许装入孔内。4、药剂反应时间的控制药剂反应时间一般控制在30至60分钟，控制参数可根据现场的施工条件测定相关的施工参数。六、静态爆破安全措施1、无关人员不得进入施工现场。2、采用具有腐蚀性的静态破碎剂时，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，严禁在注孔区域行走。3、在相邻两孔之间严禁钻孔与注入破碎剂同步进行。4、静力破碎时，发生异常情况时必须停止作业，待查明原因并采取相应措施确保安全后，方可继续施工。5、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，远离灌装点。观察裂缝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。情况严重者应立即送医院检查治疗。6、在破碎工程施工过程中需要改变和控制反应时间时，必须依照规定加入抑制剂或触发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入其它任何化学物品。7、严禁将破碎剂加入水后装入小容器内。8、刚钻完孔或刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高。应确保温度正常，符合要求并清洗干净后才能继续装药。9、破碎剂在运输和储存过程中应防潮，开封后应立即使用。如一次未使用完，应立即扎紧袋，需用时开封。破碎剂严禁与其它材料混放。10、使用破碎剂前确保操作人员对说明书仔细阅读并理解。七、静态爆破环保措施1、在施工场地按照市政污水排放要求做好沉淀池，施工用的污水经沉淀合格后方可排入市政污水管道。2、已发生化学反应的药剂不得放回药剂瓶，也不得随意丢弃。为防止土壤污染和其它构筑物腐蚀，要采取将未反应的药剂放在容器内，待化学反应充分完成后，随渣土一起外运。八、静态爆破基坑监测与围护为保证基坑暴露期间的安全，要对基坑进行全方位的监测，监测内容有基坑顶水平位移、地面沉降等，通过监测取得数据，指导基坑施工安全。监测方法如下：1、坡项水平位移沿基坑上沿设置观测点四个，固定后依次编号，以基坑边角设基准点，用经纬仪对准基点后由边向中依次测量读数并记录。2、地面沉降沿边坡四周可能受影响的地面设观测点，固定后编号。在远离现场取一基准点，用水准仪测量各测点数水平沉降值。3、抢险对策当基坑边坡位移较大时，应立即采取必要措施，包括立即停止坑底施工，疏导人群等，制订补强加固措施，排除险情后方可继续施工。4、基坑维护与安全（1）基坑周边应设置施工围挡。（2）加强对坑面截水沟和坑底集水沟、井的维护和清理，避免雨水进入基坑和迅速排走地下水。（3）当坑面、边披出现裂缝应立即用水泥砂浆填补封塞，以免雨水渗入。（4）搭设钢管便梯，供施工人员上下。九、静态爆破现场应急预案施工安全尤为重要，无论是施工人员还是管理人员都需引起高度重视，做到事事有准备，人人有职责，确保施工安全及人身安全。十、本工程的主要危险源及对策危险源危害性降低危险性对策负责人破碎剂拆解粉尘扬起飞入眼内造成眼损伤使用刀具切割包装袋，不使粉尘飞扬破碎剂搅拌及装填皮肤外表受灼伤带保护用具，在规定时间内完成装填破碎剂从炮孔内冲出使其飞溅皮肤外表及眼部受伤覆盖破碎剂已装的炮孔，离开破碎区破碎剂在残孔内扬起皮肤及眼部受伤使用水冲洗施工工作面十一、应急小组机构、职责和事故处理程序1、救助电话：火警119匪警110伤病1202、应急领导小组组长：组员：3、应急领导小组负责人职能及职责：立即组织人员进行现场自救，抢救、疏散人员和保护现场，分析和确定现场事故的紧急情况和报警级别，立刻向公司总经理、质安部门报告事故情况，需要外援时，协调与各有关部门的关系。4、应急小组的职能及职责：在现场组织人员进行自救，抢救、疏散人员，立刻向工地负责人或现场工程师报告事故地点、人员伤亡和现场简况，派人保护现场，做好事故现场的安全保卫工作和涉嫌人员的监控工作，外援单位和部门来到现场后协助工作。