靜態(tài)膨脹劑在地基處理中的應(yīng)用

【摘要】近年來，靜態(tài)膨脹劑在地基處理中的應(yīng)用問題得到了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，研究其相關(guān)課題有著重要意義。本文首先對工程項目相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了膨脹劑工藝原理。結(jié)合相關(guān)工程實踐經(jīng)驗，對膨脹劑的施工過程進行詳細的描述，闡述了個人的幾點看法與認識，望有助于相關(guān)工作的實踐。

【關(guān)鍵詞】靜態(tài)膨脹劑；地基處理；應(yīng)用

1、前言

在廣東省樂昌市某儲備油庫10X10000M3覆土油罐基礎(chǔ)施工過程中，發(fā)現(xiàn)1號至3號油罐基礎(chǔ)中有大量青灰色石灰?guī)r石存在，需將巖石破除。油罐砼罐室直徑37米，基坑直徑約40米，基坑深約8米，每個基坑巖石所占面積約一半，需要破除巖層厚為1.5米～3米之間。巖石較硬油錘無法破除，油庫內(nèi)儲存有爆炸危險品，用炸藥爆破不安全且申批時間較長。經(jīng)多方比較論證，最后選定用靜態(tài)膨脹劑（無聲破碎劑）進行破除。

2、施工準(zhǔn)備

（1）基坑內(nèi)巖石表面的土方已清理完畢。

（2）巖石破除方案經(jīng)甲方、監(jiān)理、設(shè)計院等審查通過。

（3）材料已進場。

（4）對進場施工人員進行破除施工順序等進行交底，使現(xiàn)場施工人員熟悉和掌握現(xiàn)場的總體布局。

（5）向操作人員進行安全、技術(shù)交底和培訓(xùn)。

（6）機具設(shè)備及勞保用品準(zhǔn)備，進場機械有產(chǎn)品合格證、進場特種作業(yè)人員必須配有特種作業(yè)操作證以及佩戴安全帶、安全帽等安全防護。

（7）確定質(zhì)量、進度目標(biāo)和檢驗要求。

3、施工工藝

3.1工藝原理

根據(jù)地質(zhì)報告中對需拆除的部位巖石進行合理鉆孔，在鉆好的孔中灌注靜態(tài)膨脹劑，靜態(tài)膨脹劑發(fā)生水化反應(yīng)使晶體變形，產(chǎn)生體積膨脹，從而緩慢地、靜靜地將膨脹力（可達30Mpa—50Mpa）施加給孔壁，經(jīng)過一段時間后達到最大值，8—12 小時后使產(chǎn)生裂縫而破碎，再用機械油錘或風(fēng)鎬進行集中破碎，最后用機械運出坑外。

3.2操作流程

①作業(yè)面鉆孔→②破碎劑加水?dāng)嚢琛燮扑閯{體灌孔→④作業(yè)面開裂→⑤人工或機械清渣→⑥下一個破碎循環(huán)。

3.3鉆孔

在基坑中有巖石的部位進行鉆孔。鉆孔直徑與破碎效果有直接關(guān)系，鉆孔過小，不利于藥劑充分發(fā)揮效力；鉆孔太大，易沖孔。本工程根據(jù)巖石的特性，使用直徑為35-45mm的鉆頭。孔的間距一般為250～350mm。孔的深度為從巖石頂面起鉆至100cm左右。由于巖石表面不在一個標(biāo)高上，鉆孔深度根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行。

3.4清孔

使用高壓氣流對鉆孔內(nèi)部進行清理。完成清孔不久就要進行灌藥，防止孔內(nèi)有其他異物落入，影響膨脹效果。或較長時間未灌藥，或天氣有變，清孔后用塑料袋將孔暫時封堵。

3.5拌藥

攪拌時應(yīng)將藥劑慢慢倒入已經(jīng)配兌好的水中，而不是將水慢慢倒入藥劑中。在倒入時應(yīng)不停地攪拌。倒入和攪拌的速度要快，從藥劑加入水中至灌入鉆孔結(jié)束的時間應(yīng)控制在5-10分鐘以內(nèi)，否則易沖孔。藥劑必須拌合均勻，可以摻入適量的抑制劑來減緩膨脹的反應(yīng)時間，可控制膨脹的時效。

3.6灌孔

將拌合好的藥劑直接灌入孔內(nèi)，裝填到離孔口15mm處，不要填滿鉆孔，將漿體倒入孔中并在孔中攪動，以確保鉆孔中沒有氣泡。灌完孔后，無需覆蓋，但若有雨，應(yīng)將孔用木塞塞緊。

巖石的裝藥量為10～15Kg/m3，并根據(jù)巖石的風(fēng)化情況進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，一般不超過25Kg/m3。

在灌孔之前，一定要保證孔內(nèi)已完全清理干凈，且干燥。無塵可防止藥劑在膨脹過程中因粉塵滑動而減弱膨脹的效果，甚至?xí)翱住娍赚F(xiàn)象；干燥是防止藥劑遇水后局部劇烈反應(yīng)而迸發(fā)，造成沖孔現(xiàn)象。

3.7脹裂階段

灌孔后，4～6小時是破碎劑起作用的時間。在此期間，人員不得靠近。0 。巖石剛開裂后，可向裂縫中加水，支持藥劑持續(xù)反應(yīng)，可獲得更好效果。

3.8拆除巖石

巖石脹裂后，使用油錘對巖石進行破除、清運，對局部小塊可用風(fēng)鎬清除。

待本層清理完畢，可按上述步驟進行下一層巖石的破除，直至到達設(shè)計底標(biāo)高。

4、施工技術(shù)要求

（1）實際操作中，排距值的設(shè)計可根據(jù)現(xiàn)場條件不斷調(diào)整，使其符合施工需要。排距值過大，破裂效果不佳，同時會給下一步的清運工作帶來不便；排距值過小，也會增加工作量和材料的消耗

（2）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。一般情況下，溫度應(yīng)該與氣候溫度一致。反應(yīng)效果不理想，通常都與氣候溫度有關(guān)。拌和水溫可根據(jù)實際適當(dāng)提高，但最高不可超過30℃。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)。

（3）灌孔應(yīng)按照“先四周，后中間”“先外側(cè)，后里側(cè)”的順序進行，以利于周邊介質(zhì)先行破裂。

（4）鉆孔時由于噪音、灰塵大，需用厚的舊布覆蓋鉆孔部位防止灰塵飛揚；孔鉆好后，將孔內(nèi)灰塵吹干凈并將孔塞住，孔內(nèi)不得有水和雜物，灌注藥劑時才拔出。

（5）按藥劑重量比為28%～35%的水倒入容器中，然后加入藥劑，用木棍或手提式攪拌機攪拌，使之成為流質(zhì)糊狀或膠泥狀的均勻漿體。充填作業(yè)可以采用直接灌入或用灰漿壓入孔內(nèi)。灌孔必須密實，不必堵塞孔口。水平或傾斜要用稠的膠泥狀藥劑搓成條塞入孔中并搗實。攪拌后的藥劑漿體必須在10分鐘內(nèi)充填在孔內(nèi)，否則，流動性及破碎效果降低。

（6）利用大型挖掘機和運輸車輛清運破碎巖石，加快施工進度。

5、安全措施及注意事項

（1）鉆孔過程中，由于鉆孔時氣流大，容易將鉆孔產(chǎn)生的灰塵垂直吹出，所以操作人員要配戴防護眼鏡（防塵防沖擊型PVC護目鏡）和口罩。

（2）盛裝膨脹劑應(yīng)采用塑料桶，攪拌最好使用木棍，禁止使用金屬容器和金屬棒。

（3）裝藥前應(yīng)將孔中的灰塵和水（下雨孔中會積水）全部清除干凈。防止沖孔現(xiàn)象的產(chǎn)生。

（4）裝藥時操作人員必須戴好防護眼罩，避免萬一產(chǎn)生沖孔現(xiàn)象而傷人。裝膨脹劑時，應(yīng)避免臉部在鉆孔正上方，若產(chǎn)生噴孔現(xiàn)象易使眼睛受傷甚至致盲；

（5）嚴(yán)禁將膨脹劑加水后裝入小孔容器內(nèi)（如直口玻璃杯、啤酒瓶等），否則非常危險

（6）灌孔后人員即離開作業(yè)面，2～3h內(nèi)，勿靠近孔口直視。8小時之內(nèi)，禁止所有人進入該區(qū)域，防止意外噴孔傷人。

（7）施工現(xiàn)場應(yīng)專門備好清水和毛巾，沖孔時如藥劑進入眼內(nèi)和皮膚上，應(yīng)立即用清水或1%的硼酸水沖洗。情況嚴(yán)重者立即送醫(yī)院清洗治療。

結(jié)語：

深基坑巖石采用靜態(tài)膨脹劑拆除，有效的降低了因拆除對周圍建筑物的影響，降低了對油庫安全的影響，產(chǎn)生的粉塵少，噪音小，更具有環(huán)保效果，施工安全簡便快捷，設(shè)備簡單易操作，工期短，綜合成本相對較低，經(jīng)濟效益明顯。

參考文獻：

[1]張應(yīng)文，秦裕民，等.《深基坑鋼筋混凝土臨時內(nèi)支撐體系靜爆拆除施工工法》，2008.