静力爆破施工技术

李慧

摘 要：静力爆破主要是靠破碎剂在被破碎体内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形，温度升高，体积膨胀，以致逐渐增大孔壁的静膨胀压力作用，使介质产生龟裂而解体。人工造孔后，在静力爆破药剂的作用下使岩石胀裂产生裂缝，再用液压碎石机破除，然后用挖土机挖除石渣，从而达到开挖的目的。

关键词：静力爆破药剂;设计布眼;钻孔;装药

一、工程概况

贵阳市花果园D区双子塔与N区连接分为4、5号通道，通道口位于D、N区负二层地下室。通道限界净宽7.0m，直墙段高度按3.75m控制，拱部高度按2.215m进行控制，通道覆土厚度为5～10m，上为车流量繁忙的公园中路，通道下方11～12m为轨道交通3号线;洞身为原粘性土及V级围岩，因通道处于闹市区及地铁3号线上方，围岩拆除不得采用炸药爆破。本通道采用超浅埋非爆破台阶法施工，主要用挖掘机、镐头机、空压机、人工挖土或静力爆破。

二、施工工艺

施工前准备→设计布孔→测量定位→钻孔→清孔装药→药剂反应岩石龟裂→液压碎石机破碎已龟裂岩石→挖土機挖运石渣。

（一）操作要点

1、施工准备

破碎前应对作业环境、工程量、破碎程度、工期要求、围岩等级等情况进行调查了解，根据实际情况确定钻孔分布和破碎顺序。

2、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，孔距与排拒的大小与岩石硬度有关，本工程岩石用镐头机破碎也相当困难，属特坚石，设计孔距为300mm，排拒为400mm，孔深1～2m，实际施工过程中如果孔距、排拒不能满足破碎要求，需及时进行缩小调整。

3、钻孔

钻孔直径破碎效果有直接关系，钻孔过小不利于药剂充分发挥效力，钻孔太小，孔口难以堵塞。本工程采用Φ50mm的钻头。钻头完成后孔内余水余渣用高压风吹洗干净，孔口旁应干净无土石渣。钻头深度设计为1～2m，岩石需破碎的深度超过2m是采用分层破碎，装满深度为孔深的100%。

4、装药

装满向下的眼孔可在药剂中加入22%（重量比）左右的水拌成糊状性后，迅速倒入孔内并确保药剂在孔内处于密实状态。每次装填药剂，都要观察确定岩石、药剂、拌和水的温度是不是符合要求，灌装过程中已经开始发生化学反应的药剂（表现开始冒气和温度快速上升）不允许装入孔内，从药剂加入拌合水到灌装结束，整个过程一般要求在10～20分钟内填充完成。

5、开裂

一般2～7小时后出现裂缝，若24小时后仍无裂缝，说明设计孔距偏大，应沿钻孔线再适当加孔并灌药。

药剂反应的快速与温度有直接的关系。温度越高，反应时间越快，反之则慢。实际操作中控制药剂反应时间太快的方法可使用拌合水加入抑制剂。

（二）质量控制

1、对药剂的质量控制

对进场材料必须进行检验，确保其符合JC506-2008《无声破碎剂》强制性行业标准，不合格产品不得使用。

2、打孔质量控制

按设计孔位布置图进行测量放线，严格控制孔深，钻头直径采用50mm。孔距及排拒根据现场试验结果进行调整。

3、装药的质量控制

现场气温在16～25?C，故选用无声破碎剂型号HSCA禁止边打孔边装药。打孔要一次完成，装药要一次完成。禁止打孔完成后立即装药，应用高压风将孔清洁完成后，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、药剂反应时间控制

药剂反应时间一般控制在30～60分钟，控制参数可根据现场的试验测定。

（三）安全措施

1、无关人员不得进入施工现场。

2、灌浆人员必须戴防护手套和防护眼镜，孔内注入破碎剂后，作业人员应得保护安全距离，严禁在注孔区域行走。

3、在相邻的两孔之间，严禁钻孔与注入破碎剂同步进行施工。

4、在药剂灌入钻孔到岩石或混凝土开裂前，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装灌点，如药剂溅入眼内或皮肤上，应立即用清水清洗至少5分钟，争取最快的速度冲洗，情况严重者送医院。切记，如果先去医院那会烧坏眼睛。

5、严禁将破碎剂加入水后装入小孔容器内。

参考文献：

[1]苏国韶，张小飞，符兴义，等.爆炸荷载作用下岩体振动特性的DE-FLAC3D数值模拟方法[J].北京理工大学学报，2009，29（06）：471-474.

[2]《爆破安全规程》（GB6722—2011）。

[3]建筑施工手册（第五版）编委会。建筑施工手册（第五版）北京：中国建筑工业出版社，2013。