摘要:本文分析了建筑工程中静态爆破的应用,并以工程的施工实例,详细介绍了该技术的可行性,可供读者参考。
关键词:静态爆破;艺要点;效益分析
前言:
静态爆破因其具有在破碎过程中无震动、飞石、噪音、无毒、无污染等优点,在各类破碎工程中越来越被广泛应用。静态爆破剂不属于危险品,无公害。但由于施工破除结构不同、工艺技术水平等差异,造成静态爆破破除不彻底,效果不佳等问题常有发生,特别是对结构物强度的判断不足,药品用量失误返工偶有发生。公司某一医院工程项目采用了静态爆破破除基坑支撑梁,从施工进度、施工安全、各方评价等方面取得了良好的效果。现对这一施工工艺进行总结,以对类似工程提供参考。
1静态爆破施工工艺
1.1静态爆破原理
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岩石(抗拉强度为4-10Mpa),岩石即被破碎解体。
1.2工艺流程
爆破前应对构筑物构造、性质、作业环境、工程量、破碎程度、二次破碎方法、工期要求、气候条件,若是地下岩石爆破还需要了解岩石性质、节理、走向和地下水情况。设计时,应根据爆破对象的实际情况(材料种类、岩石形状、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。其顺序为如下:
爆破结构调查→爆破设计→钻孔→选择破碎剂→充填灌注→二次人工使用小型风镐或小型破除机械破碎→清理
1.3主要工艺操作控制重点
(1)钻孔设计:根据被破碎物材质和块度要求,相关材质强度可取样试压检测判定。使用不同的静态破碎剂应选用不同的参数,各静态破碎剂参数在其产品说明书上均有说明。以下采用SCA型静态破碎剂采用的参数举例设计。
静态爆破施工技术参数
注:H为物体计划破碎高度:排距b=(0.6-0.9)a
(2)钻孔施工要点
①炮孔布置可根据结构的自由面而定,或尽可能多创造自由面,自由面多则破碎时间短。对不同自由面采取不同的布孔方法
②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,可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,分期分部破碎。
③钻孔尽量选用垂直孔,少用水平孔,以免造成操作困难及延长填充时间。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。
④顺着纹理钻孔,能够使破裂更快。周边的钻孔应适当密集,以确保周边材质先被破裂。钻孔直径超过60mm时,易发生冲孔,须加以覆盖。
⑤钻孔前检查钻孔干湿程度,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份,影响破碎效果。
⑥按“先四周,后中央”的灌注顺序,灌浆时须连续成线,防止形成空气夹层。
⑦对水平孔可选用药卷型破碎剂,亦可减少水灰比(0.20-0.25),拌和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,亦可用此法加快开列速度。但要注意用草袋或纸板覆盖
(3)药量计算:静态爆破药量需基本填满空孔,用药量按照空孔总长计算,并随孔径、孔距而异,破碎剂总用药量Q可按下式计算:Q=V*q(v-破碎体体积,q-单位体积消耗破碎剂量Kg/m3)单位孔长装药量
(4)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。
(5)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,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的在浆体发烫前灌入钻孔内。
(6)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,向孔上喷撒热水以加快裂缝增大速度。
1.4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睛及乳胶手套,填充钻孔直至裂纹发生前勿对着孔口直视,以防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)不同型号破碎剂不可混用,严禁勾兑其它化学品。
(4)严格防潮,拆包后尽量用完。
(5)严禁在雨天施工。
2静态爆破施工环保效益
采用静态爆破施工相对于以往单一直接破除,具有降低构筑物强度、稳定性良好、工期节约、施工速度快等优点,由这些优点所带来的环保效益体现在以下几个方面:
(1)操作简单、安全、工期短、成本低、不需专业工种。
(2)符合环保、安全要求:静态爆破在破碎过程中无震动、飞石、噪音、无毒、无污染。静态爆破剂不属于危险品,无公害。
(3)速度快,力量大,一般装药后0.5h左右即可出现裂缝,其力量可达到30-50Mpa.
3结束语
根据静态爆破施工噪声、扬尘等观测数据结果显示,该施工工艺具有环保、节能的特点。静态爆破施工工艺简单,在施工中易于实现;采用此工艺提高了施工工效,提高经济效益,满足了绿色环保要求,具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1] 刘秀华《山西建筑》2013.
[2] 闫军、易建政、崔海萍《工程爆破》2012年.
[3] 张爱莉、姚刚《建筑技术开发》 2002年.
论文作者:冯孝荣
论文发表刊物:《基层建设》2016年15期
论文发表时间:2016/11/8
标签:静态论文; 钻孔论文; 水灰比论文; 草袋论文; 岩石论文; 木棍论文; 自由论文; 《基层建设》2016年15期论文;