李慧
摘 要:靜力爆破主要是靠破碎劑在被破碎體內(nèi)發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)和物理變化而使晶粒變形,溫度升高,體積膨脹,以致逐漸增大孔壁的靜膨脹壓力作用,使介質(zhì)產(chǎn)生龜裂而解體。人工造孔后,在靜力爆破藥劑的作用下使巖石脹裂產(chǎn)生裂縫,再用液壓碎石機(jī)破除,然后用挖土機(jī)挖除石渣,從而達(dá)到開挖的目的。
關(guān)鍵詞:靜力爆破藥劑;設(shè)計(jì)布眼;鉆孔;裝藥
一、工程概況
貴陽市花果園D區(qū)雙子塔與N區(qū)連接分為4、5號通道,通道口位于D、N區(qū)負(fù)二層地下室。通道限界凈寬7.0m,直墻段高度按3.75m控制,拱部高度按2.215m進(jìn)行控制,通道覆土厚度為5~10m,上為車流量繁忙的公園中路,通道下方11~12m為軌道交通3號線;洞身為原粘性土及V級圍巖,因通道處于鬧市區(qū)及地鐵3號線上方,圍巖拆除不得采用炸藥爆破。本通道采用超淺埋非爆破臺階法施工,主要用挖掘機(jī)、鎬頭機(jī)、空壓機(jī)、人工挖土或靜力爆破。
二、施工工藝
施工前準(zhǔn)備→設(shè)計(jì)布孔→測量定位→鉆孔→清孔裝藥→藥劑反應(yīng)巖石龜裂→液壓碎石機(jī)破碎已龜裂巖石→挖土機(jī)挖運(yùn)石渣。
(一)操作要點(diǎn)
1、施工準(zhǔn)備
破碎前應(yīng)對作業(yè)環(huán)境、工程量、破碎程度、工期要求、圍巖等級等情況進(jìn)行調(diào)查了解,根據(jù)實(shí)際情況確定鉆孔分布和破碎順序。
2、設(shè)計(jì)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(yīng)盡可能做到與臨空面平行,孔距與排拒的大小與巖石硬度有關(guān),本工程巖石用鎬頭機(jī)破碎也相當(dāng)困難,屬特堅(jiān)石,設(shè)計(jì)孔距為300mm,排拒為400mm,孔深1~2m,實(shí)際施工過程中如果孔距、排拒不能滿足破碎要求,需及時進(jìn)行縮小調(diào)整。
3、鉆孔
鉆孔直徑破碎效果有直接關(guān)系,鉆孔過小不利于藥劑充分發(fā)揮效力,鉆孔太小,孔口難以堵塞。本工程采用Φ50mm的鉆頭。鉆頭完成后孔內(nèi)余水余渣用高壓風(fēng)吹洗干凈,孔口旁應(yīng)干凈無土石渣。鉆頭深度設(shè)計(jì)為1~2m,巖石需破碎的深度超過2m是采用分層破碎,裝滿深度為孔深的100%。
4、裝藥
裝滿向下的眼孔可在藥劑中加入22%(重量比)左右的水拌成糊狀性后,迅速倒入孔內(nèi)并確保藥劑在孔內(nèi)處于密實(shí)狀態(tài)。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(jīng)開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的藥劑(表現(xiàn)開始冒氣和溫度快速上升)不允許裝入孔內(nèi),從藥劑加入拌合水到灌裝結(jié)束,整個過程一般要求在10~20分鐘內(nèi)填充完成。
5、開裂
一般2~7小時后出現(xiàn)裂縫,若24小時后仍無裂縫,說明設(shè)計(jì)孔距偏大,應(yīng)沿鉆孔線再適當(dāng)加孔并灌藥。
藥劑反應(yīng)的快速與溫度有直接的關(guān)系。溫度越高,反應(yīng)時間越快,反之則慢。實(shí)際操作中控制藥劑反應(yīng)時間太快的方法可使用拌合水加入抑制劑。
(二)質(zhì)量控制
1、對藥劑的質(zhì)量控制
對進(jìn)場材料必須進(jìn)行檢驗(yàn),確保其符合JC506-2008《無聲破碎劑》強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),不合格產(chǎn)品不得使用。
2、打孔質(zhì)量控制
按設(shè)計(jì)孔位布置圖進(jìn)行測量放線,嚴(yán)格控制孔深,鉆頭直徑采用50mm。孔距及排拒根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。
3、裝藥的質(zhì)量控制
現(xiàn)場氣溫在16~25?C,故選用無聲破碎劑型號HSCA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(yīng)用高壓風(fēng)將孔清潔完成后,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)時間控制
藥劑反應(yīng)時間一般控制在30~60分鐘,控制參數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場的試驗(yàn)測定。
(三)安全措施
1、無關(guān)人員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。
2、灌漿人員必須戴防護(hù)手套和防護(hù)眼鏡,孔內(nèi)注入破碎劑后,作業(yè)人員應(yīng)得保護(hù)安全距離,嚴(yán)禁在注孔區(qū)域行走。
3、在相鄰的兩孔之間,嚴(yán)禁鉆孔與注入破碎劑同步進(jìn)行施工。
4、在藥劑灌入鉆孔到巖石或混凝土開裂前,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)離裝灌點(diǎn),如藥劑濺入眼內(nèi)或皮膚上,應(yīng)立即用清水清洗至少5分鐘,爭取最快的速度沖洗,情況嚴(yán)重者送醫(yī)院。切記,如果先去醫(yī)院那會燒壞眼睛。
5、嚴(yán)禁將破碎劑加入水后裝入小孔容器內(nèi)。
參考文獻(xiàn):
[1]蘇國韶,張小飛,符興義,等.爆炸荷載作用下巖體振動特性的DE-FLAC3D數(shù)值模擬方法[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2009,29(06):471-474.
[2]《爆破安全規(guī)程》(GB6722—2011)。
[3]建筑施工手冊(第五版)編委會。建筑施工手冊(第五版)北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013。