深圳市粤华投资集团有限公司 广东深圳 518031
摘要：静态爆破适用于混凝土、钢筋混凝土和砖石构筑物、结构物静态爆破拆除工程。其特点是：破碎剂非易燃、易爆危险品，运输、保管、使用安全；爆破无震动、声响、烟尘、飞石等公害。静态爆破拆除的工作原理是：人工造孔后填充破碎剂，在无声破碎剂的作用下使钢筋混凝土胀裂、产生裂缝，再用风镐或炮机解小、破碎达到拆除的目的。现通过对清远水利枢纽钢筋混凝土拆除的实例，以供类似工程静态爆破施工时参考。
关键词：清远水利枢纽 钢筋混凝土 静态爆破
1、工程特点
清远水利枢纽泄水闸共31孔，软基建闸，采用平底宽顶堰型，堰顶高程3.0m，底板厚3.0m；闸底板闸室顺坝轴线方向采用“U”型结构，闸孔单孔净宽16m，两孔闸设一结构缝，闸墩分缝，中间闸墩厚3.0m，缝墩和边墩厚2.0m，闸墩长20.5m；泄水闸顺水流方向长为20.5m坝顶高程19.0m（详见附图）。受洪水灾害影响，清远水利枢纽29#~31#泄水闸因基础部位发生管涌，已施工的泄水闸闸墩和底板发生沉降倾斜，需要拆除重建，因工程工期较紧，且相邻建筑物距离过近，为保护已完成建筑物，不影响周边其它建筑物施工，经研究确定采用静态爆破方式进行拆除施工。
2、静爆开挖的原理及特点
静态爆破拆除的工作原理是人工造孔后，将一种含有铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，用适量水调成流动状浆体，直接装入炮孔中，经水化后，产生巨大膨胀压力（可达30～50MPa）将混凝土（抗拉强度为1.5～3.0MPa）或岩石（抗拉强度为4～10 MPa）胀裂，再用风镐等机械解小、破碎达到拆除的目的。静态爆破适用于混凝土、钢筋混凝土和砖石构筑物、结构物静态爆破拆除工程及各种岩石的破碎或切割，或作二次破碎，其特点是：破碎剂非易燃、易爆危险品，运输、保管、使用安全；爆破无震动、声响、烟尘、飞石等公害；操作简单，不需堵炮孔，不用雷管，不需点炮等操作，不需专业工种；破碎效果稳定，一般可使被破碎物在12小时以内发生破碎。
3、施工准备
3.1材料准备
无声破碎剂的胀裂速度与温度有密切关系，须按施工环境温度选择合适的型号，常用无声破碎剂技术性能及指标如下：
清远水利枢纽位于亚热带，多高温高湿天气，拆除作业在夏季，作业温度经常高于30℃，故选用HSCA-I破碎剂。
3.2 作业器具
作业前准备以下材料物品：药剂、洁净拌和水、盛水桶、拌和盆和水瓢、桶棍（水平灌装），防护眼镜、橡胶手套、备用洁净水和毛巾。
3.3 作业条件
3.3.1 爆破前，对建（构）筑物的构造、性质、作业环境、要求破碎程度、工期要求、气温情况、钢筋规格及配筋情况进行详细调查。拆除时，应先查明钢筋的分布状况，然后再钻孔，并将被爆破体的部分外围竖筋用氧乙炔焰割断。
4、方案设计
4.1 施工机械和破碎材料设计
4.1.1 施工机械
拆除混凝土均为大体积混凝土，采用手风钻进行钻孔，由于所需的孔位较多，配备3.0m3电动空压机3台，6把手风钻；因拆除工程量较大，不宜采用传统的风镐人工二次破碎，为提高效率，考虑配炮锤式挖掘机1台；出渣设备配置挖掘机1台，15t自卸汽车3辆。
4.1.2 破碎材料
破碎材料采用无声破碎剂SCA-I型，堵塞钻孔用10cm高的木塞。
4.2 参数设计
根据结构物质自由度情况而定，或尽可能多的创造自由面，对不同自由面采取不同的布孔方法。可采取垂直、水平、斜向等布孔方式。采用SCA型无声破碎剂，钻孔参数可参考下表采用。
4.2.1 钻孔直径
选用手风钻钻孔，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。根据被破碎物的强度、硬度、钢筋的排列密度综合考虑，使用直径为40mm的钻头，炮孔直径为φ42mm。
4.2.2 钻孔深度
钻孔与混凝土面保持垂直，钻孔深度根据现场的实际情况而定，一般钻孔深度L控制在1.5m～2.0m，孔底距混凝土底面20cm。
4.2.3 钻孔间距
根据现场实际情况，控制钻孔间距a为0.4m以内，炮孔呈梅花形布置，钻孔行距为50cm。
4.2.4 单孔填充量
破碎剂在填充前进行拌和，平均每5kg破碎剂拌1.3～1.5kg水，拌好的破碎剂在10分钟内填充至钻孔，平均每孔填充2.5kg拌好的破碎剂，填充好后立即采用木塞封孔。
4.2.5 施工控制
破碎剂的反应时间为4小时。
5、施工工序流程
施工测量放样——布设孔位——钻孔——清孔检查——填充破碎剂——堵塞——形成裂缝——机械破碎——出渣。
5.1 测量放样，布设孔位
根据施工要求，在进行施工前，组织测量人员对拆除部位进行测绘，并根据方案要求进行孔位布设。
5.2 钻孔和填充破碎剂
开挖前，组织进行钻孔作业。I.钻孔机械为手风钻，施工时应注意钻孔的方向垂直水平面。Ⅱ.填充破碎剂前，应检查孔位、深度是否符合设计要求，孔内有无塞孔，孔壁是否有掉块，以及孔内有无积水和积水深度，如有发现孔位和孔深不符合设计要求时，应及时处理进行补孔、透孔或调整个别的破碎剂填充量或填充结构。
填充破碎剂采用人工方式，严格控制每孔填充量，并在填充过程中检查孔位堵塞情况，堵塞采用木塞。
5.3 形成裂缝后机械破碎
待孔中破碎剂通过化学反应至使拆除混凝土形成裂缝后，爆破产生的一些相对较大的石块，采用炮机进行进一步的粉碎。
5.4 出渣
粉碎完成后，及时采用反铲和15t自卸汽车配合进行出渣处理，经验收合格后进入下一工序。
6、注意事项
6.1 使用膨胀剂前请确认操作人员对说明书已仔细阅读并理解。
6.2 膨胀剂在允许和存放过程中应防潮、防暴晒。开封后应立即使用。如依次未使用完，应立即扎紧袋口，需要时再开封。
6.2 搅拌装药人员必须戴橡胶手套和口罩。搅拌时，如反应激烈或升温过快，应立即停止向孔内装药。装填炮孔时，操作人员要戴防护眼镜。
6.3 刚钻完的孔和刚冲洗孔的钻孔，孔壁温度较高，就确定温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。
6.4 装药后，应留有专人看护现场。在产生裂缝前，不准直视孔口，以防万一发生喷出现象时伤害眼睛。操作过程中，如及时洗手和脸，以防碱性刺激皮肤。
7、安全措施
7.1 破碎剂放在安全位置，并且由专人看管。
7.2 施工区域严禁闲人进入，并且采用警示带进行封闭。
8、结语
清远水利枢纽29#～31#泄水闸闸墩及底板共拆除钢筋混凝土6751m3，拆除作业约40天，基本符合预定的工期目标，同时未影响相邻已浇筑混凝土的质量和相邻工作面的施工。
本文结合实际施工案例，对钢筋混凝土静态爆破拆除的工艺、流程和操作进行了分析和阐述，客观反映施工实际，对类似工程项目施工具有一定的参考意义。
论文作者:张猛
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/8/2
标签：钻孔论文; 清远论文; 静态论文; 作业论文; 钢筋混凝土论文; 水利枢纽论文; 混凝土论文; 《基层建设》2016年10期论文;