1.概述

在右岸缆机平台及大坝工程的开挖施工中，个别部位或建筑物为避免较大震动或飞石危害，采取了静态爆破技术，可以在无震动、无飞石、无噪声、无毒气的条件下破碎或切割岩石或混凝土构造物，爆破时不会损坏周围物体，只要布孔合理，就可使破碎定向化。

2.静态爆破的特性

2.1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混凝土（抗拉强度为1.0-3.0MPa）或岩石（抗拉强度为4-10MPa）的抗拉强度时，混凝土或岩石即被破碎解体。

2.2静态爆破的特点

2.2.1高效率、高效益

（1）操作简单、安全、工期短、成本低，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。

2.2.2 符合环保、安全要求

静态爆破在破碎过程中无震动、飞石、噪声，无毒，无污染。静态爆破剂不属于危险品，无公害。

2.2.3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30-50MPa。

3施工程序

爆破前应对建筑物构造、性质、作业环境、工程量、要求破碎程度、二次破碎方法、工期要求、气候条件、钢筋规格及布筋情况进行详细调查；了解岩石性质、节理、走向和地下水情况，熟悉被保护的对象。设计时，应根据爆破对象的实际情况（材料种类、配筋情况、岩石性状、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。其顺序一般为：爆破结构调查→爆破设计→钻孔→选择破碎剂→充填灌注→二次破碎→清理破碎体。

4.爆破设计

4.1钻孔

4.1.1钻孔设计

根据被破碎物材质及块度要求，使用不同的静态爆破剂应选用不同的参数，结合官地水电站的水文气象条件，根据《无声破碎剂》【JC 506-92】选择SCA-Ⅱ型作为本工程使用的破碎剂（使用温度范围10-30℃）。

根据本工程的实际情况，岩体为软质岩的使用风镐或液压锤处理，中硬岩体采用静态爆破破碎处理，在能够供风的部位采用YT28气腿式手风钻机钻孔，无法供风的部位采用汽油钻机钻孔，孔径一般取φ42mm。钻孔参数一般为：孔距0.4m，排距为0.3m，在进行沟槽开挖时孔距定为0.25m，排距0.2m或根据沟宽确定，如止水槽、排水沟等。

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，或尽可能多地创造自由面，自由面多者破碎时间短。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，例如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，分批分部破碎。

（4）钻孔应尽量选用垂直孔，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）钻孔前应检查钻孔干湿程度，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分，影响破碎效果。

（10）按“先四周，后”的灌注顺序，灌浆时须连续成线，防止形成空气夹层。

（11）若混凝土中钢筋粗且密，可采用减少孔距或二次施工的对策，即在未开裂的钻孔中加孔，再次配浆、灌注。

（12）对水平孔可选用药卷型破碎剂，亦可减少水灰比（0.20-0.50），拌合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，亦可用此法加快开裂速度。但要注意用草袋或纸板覆盖。

4.2药量计算

静态爆破药量基本填满空孔，用药量按照孔总长计算，并随孔径、孔距而异，单位孔长装药量可参考表2选用，破碎剂总用药量 可按下式计算：

         ——破碎体体积（m3）；

         ——单位体积消耗破碎剂量（kg/ m3）。

表2  单位孔长装药量

序号 破碎体类别 单位体积用药量

（kg/ m3） 序号 破碎体类别 单位体积用药量（kg/ m3）

1 软质岩石 8-10 5 素混凝土 8-15

2 中硬质岩石 10-15 6 钢筋混凝土

（布筋少） 15-20

3 硬质岩石 12-20 7 钢筋混凝土

（布筋多） 20-30

4 岩石切割 5-15 8 孤石 5-10

根据现场静态爆破试验表明，在中硬岩破碎时单位体积用药量取12 kg/m3为宜，具体可根据实际情况进行调整。

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（筒）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）破碎时，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地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，向孔上喷洒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。

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镜及乳胶手套，填充钻孔直至裂纹发生前请勿对着孔口直视，以防偶尔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）不同型号的爆破剂不可混用，严禁勾兑其他化学品。

（4）严格防潮，拆包后应尽量用完。

（5）严禁化学药品流失，注意仓库保管，同时，施工现场的药品应及时清理，防止造成环境污染。

5.在本工程的应用范围

（1）右岸缆机栈桥基础的开挖、右岸缆机平台EL1450m以下开挖、竹子坝排水系统的部分沟槽开挖以及新增项目的局部开挖、沟槽开挖和保护构造物的控制性开挖等。

（2）大坝工程的局部控制性开挖、沟槽开挖及新增项目的局部开挖等。

（3）其他不便于炸药爆破环境条件下的各种混凝土拆除工程及岩石松动工程。下载本文