淺析山區堅硬巖石地段管溝靜態爆破施工方法

李彥龍

摘 要：僅僅采用炮錘式挖掘機無法開挖山區堅硬巖石地段管溝，需要采用靜態爆破施工方法，再使用炮錘式挖掘機破碎法施工。本文詳細介紹了靜態爆破施工方法的技術細節及施工過程中的注意事項，實踐證明該方法的合理性、安全性和有效性。

關鍵詞：山區堅硬巖石地段；靜態爆破；炮錘式挖掘機；碎法

1.引言

靜態爆破工藝的關鍵技術是靜態爆破劑。靜態爆破劑又稱靜態脹裂劑、靜態破碎劑、無聲炸藥等，是一種以生石灰和硅酸鹽為主的無機化合物，參入一些有機化合物而組成的白色粉末，使用時加入適量水拌合，裝入炮孔后，產生水化反應，體積膨脹，在炮孔中產生具大的膨脹力（300～500kg/cm2），遠遠大于各種巖石（50～250kg/cm2）及混凝土（15～30kg/cm2）的抗拉強度，必然導致各種巖石及混凝土的開裂。本文就淺析山區堅硬巖石地段管溝靜態爆破施工方法進行研究。

2.山區堅硬巖石地段管溝靜態爆破施工方法簡介

2.1 測量放線

在靜態爆破作業前，詳細了解靜態爆破區域內和附近可能會受到工程影響的所有的現存埋地設施及其位置，并及時通知業主、監理便于聯絡所有相關的部門進行勘測，必要時通過人工開挖使這些設施曝露出來。

測量放線前對線路定測資料、線路平面圖和斷面圖進行仔細審核和現場核對。對于交樁后丟失的控制樁、水準點樁，應根據定測資料在施工前進行測量恢復。

根據確定無誤的管線控制樁確定管道中心線，在控制樁之間加百米樁、穿越標志樁，使用白灰放出管溝邊線。

2.2 靜態爆破施工的前期準備

首先確定當地氣溫、藥劑溫度、拌合水溫度、巖石溫度、容器溫度是否與要求相符合；檢查藥劑包裝是否破損。操作前無比確定已準備以下材料物品：藥劑、潔凈拌和水、盛水桶、拌和盆和水瓢、桶棍（水平灌裝），防護眼鏡、橡膠手套、備用潔凈水和毛巾。

在靜態爆破施工之前必須制定詳細的操作規程，向施工人員進行技術交底和安全培訓。在現場爆破前安全管理人員對所有參與本次爆破人員進行安全交底，明確職責，檢查各項保護措施落實情況。

2.3 布眼設計

布眼前首先要確定至少有一個以上臨空面，鉆孔方向盡可能做到與臨空面平行；橫向分布孔距30cm，縱向間距30cm布置成平排炮孔，排距以30cm左右為宜，必須采取逐排作業，不得多排同時作業，鉆眼深根據現場石方狀態而定，一般以1.2m～2m為宜。

2.4 鉆孔

鉆孔的直徑與破碎效果有直接關系，鉆孔過小，不利于藥劑充分發揮效力；鉆孔太大，易沖孔，根據以往經驗本工程擬采用直徑為42mm鉆孔最佳；鉆孔深度和裝藥深度孤立的巖石鉆孔深度為目標破碎體80%～90%；大體積需要分步破碎的巖石，鉆孔深度可根據施工要求選擇，一般在2m較好；對鉆好的炮孔進行清渣，可用長柄掏勺掏出炮孔內留有的碎石。如炮孔內有水，應用棉布條纏在長柄的掏勺上，將炮孔內的存水吸干，或用壓縮空氣管通入孔底，利用壓縮空氣將炮孔內的碎石和水分吹出。

2.5 裝藥

水平方向和向下方向的鉆孔，可用地鉆孔直徑略小的高強長纖維紙袋裝入藥劑，按一個操作循環需要的藥卷數量，放在盆中倒入潔凈水完全浸泡，30～50秒左右藥卷充分濕潤、完全不冒氣泡時，取出藥卷從孔底開始逐條裝入并捅裝緊，密實地裝填到孔口。也可將藥劑拌和后用灰漿泵壓入，孔口留5cm用黃泥封堵保證水分藥劑不流出。

向下和橫向的眼孔，可在藥劑中加入22～32%（重量比）左右的水拌成湖狀，均勻后灌入鉆孔內，倒滿為止，每米直徑42mm的孔需要膨脹劑約2.1公斤，即每立方巖石用膨脹劑約23.3Kg。用藥卷裝填鉆孔時，應逐條捅實。粗顆粒藥劑水灰比調節到0.22～0.25時靜態破碎劑的流動性較好，細粉未藥劑水灰比在32%作于時流動性較好，也可以不通過捅實過程。向下灌裝搗產較方便，根據本工地的具體情況，該工地擬采用“由上至下，分層破碎”的施工方式，方便人工操作。

裝藥完成后約6-8小時為巖石開裂時間，裂泡大約為2～3公分寬左右。巖石剛開裂后，可向裂縫加水后支持藥劑持續完全反映，可獲得更好效果。

本工程進行巖石破碎施工，操作人員的協調配合很重要。應采用多分灌裝小組的方式。每小組由主副兩名灌裝手組成。取藥攪拌時，主灌裝手負責取藥分量和攪拌，副灌裝手負責確保藥劑搗實，完成后舊麻袋覆蓋孔口。各小組采用“同步操作，小拌勤裝”操作方法。即：每組施工人員在操作前必須穿戴好勞保用品，每次操作循環過程中負責裝孔的孔數不能過多。每次拌藥量不能超過實際能夠完成的工作量。各灌裝小組在取藥、加水、拌藥、灌裝過程中應基本保持同步和保持相對距離進行，可以每孔內藥劑的最大膨脹基本保持同期出現，有利于巖石的破碎。

每次裝填過程中，已經開始發生化學反映的藥劑（表現開始冒氣和溫度快速上升）不允許裝孔內。從藥劑加入搬和水到灌裝結素，這個過程的時間不超過五分鐘。

2.6藥劑反映時間的控制

藥劑反映的快慢與溫度有直接關系，溫度越高，反映時間越快，反之則慢。實際操作中控制藥劑反映時間太快有兩種，一種是在拌和水中加入抑制劑，另一種方法是控制拌和水、干粉劑和巖石的溫度。夏季氣溫較高，破碎前應對被破碎物遮擋，藥劑存放低溫處避免爆曬。將拌和水溫控制在15度以下。藥劑反映時間過快易發生沖孔傷人事故，可用延緩反映時間的抑制劑。抑制劑放入浸泡藥劑的拌和水中。加入量為拌和水的5%～6%。冬季加入促發劑和提高拌和水溫度。拌和水溫度不可超過50度。反映時間一般控制在30～60分鐘較好，條件較好的施工現場可根據實際情況縮短反映時間，以利于施工。

2.7炮錘式挖掘機破碎

一次靜態爆破完成后，爆破產生的一些相對較大的石塊，采用炮錘式挖掘機破碎到需要的大小，然后用挖掘機和自卸汽車配合，裝運石方到指定地點。

3.結束語

靜態爆破具有施工過程簡便、安全、快捷，無震動、無飛石、無粉塵、噪音小、無毒氣污染、可精確控制爆破點等優點，對下部結構和周邊建筑無任何損壞，有效確保過往行人及車輛的安全，達到良好的施工效果。

通過淺析山區堅硬巖石地段管溝靜態爆破施工方法，總結如下：1、要充分考慮山區巖石的堅硬程度，合理選擇管溝開挖施工方法。2、充分的前期準備與布眼設計是靜態爆破順利進行的保障。

（作者單位：遼河油田建設有限公司工程安裝一分公司）