石方静力爆破施工技术总结

邱文能

摘要：在房屋建造过程中，基础土石方开挖往往会遇到坚硬岩石，不便采用人工机械开凿及常规爆破施工的情况下，可采用静力爆破的施工技术。本文主要结合长沙湾花园项目1#楼电梯井区域石方破除的施工经验，介绍了石方静力爆破施工技术的应用。

关键词：石方;静力爆破;安全;环保

一、引言

静力爆破法也称“膨胀剂法”或“无声爆破”，其实质是在岩体上钻孔，在钻孔中灌装膨胀剂，依靠膨胀力使岩石产生裂隙或裂缝，从而达到破碎岩石的目的。无声膨胀剂胀裂物体过程中无振动、无噪音、无飞石、无粉尘、无有害气体，施工过程中不产生污染。此施工方法安全、环保，在保证施工进度的同时，一定程度上降低了安全事故的发生。

二、方案选择

本工程按图纸设计要求，电梯井区域土石方还需挖深3.2m，开挖面积112㎡，需要破除岩石约360m³。按常规的机械挖运土石方施工方案，尝试采用炮机破除岩石基本无效果后，决定改用爆破的方式破除岩石。同时考虑与周边项目距离较近，施工过程中因爆破产生的震动、有害气体、粉尘等直接影响周边在建项目及施工人员的安全问题，且静态爆破剂为非爆炸危险品，操作时不需要爆破等特殊工种，破碎剂与其它普通货物一样可以购买、运输、使用，不受国家危险品、爆炸品管理法规限制，是普通炸药理想的替代品，决定采用静力爆破的方式进行电梯井区域的石方破除施工。

三、材料、机具及人员配备

（一）材料

用无声膨胀剂约2160公斤。

（二）机具

6m³空气压缩机一台，手持钻岩机3台，300型炮机一台，200型挖机一台，自卸汽车一辆，锄头1把，锤子一把，扳手一把。

（三）施工人员

钻孔、施药、清渣共6人。

四、工艺流程及操作要点

（一）工艺流程

测量放线→清表→布孔→钻孔→灌浆→反应阶段→凿岩→清渣运输

（二）操作要点

1.测量放线

施工前，根据设计图纸要求，在图中标明需破除范围的边线及坐标点，然后根据图纸在现场放出爆破边线，并在爆破施工区域以外2m设置警戒带。

2.清表

在布孔施工前，将大致布孔范围内的岩层表面浮土、碎石等用锄头清理干净，以便布孔标记。

3.布孔

布孔前需先确定需胀裂的岩石至少有一个以上的临空面（膨胀空间），以使其有能胀裂开的空间。钻孔方向应尽可能做到与临空面平行，同一排钻孔应尽可能保持在同一平面上，横向分布孔距15cm布置成批平排炮孔，排距30cm左右，必须采取逐排作业，不得多排同时作业。

4.钻孔

按布孔位置用手持钻岩机钻孔，钻头直径38～42mm。钻孔方向应与岩层面垂直，或稍微向下倾斜。钻孔深度每次不得小于80cm，过浅会使膨胀剂达不到效果。当钻孔过程中，遇手持凿岩机钻头卡住且拔不出的情况下，采用锤头锤击钻杆，若仍取不出钻头，可将手持钻岩机与钻杆分离，使用扳手旋转钻杆，使得钻杆松动后拔出钻头。钻孔完成后孔内的余水和余渣应用高压空气吹洗干净，孔口旁应干净无土石渣，钻孔内应保证干燥无水、无杂质遗留。钻孔后若不能及时灌注膨胀剂，应将钻孔区域岩层面覆盖，避免雨水进入孔洞内，使膨胀剂失效。因需破除的深度较深，需要“由上至下，分层破碎”岩石。

5.灌浆

灌浆前应将水和膨胀剂按1：3的比例混合搅拌（水1公斤，膨胀剂3公斤），先加水后加膨胀剂，搅拌成均匀的糊状。水和膨胀剂搅拌的时候要迅速，并保证整个灌浆的过程尽量在10-15分钟内完成。

灌浆操作过程中，需要配戴PVC安全防护眼镜，气温较高时，应避免中午高温时灌药以防膨胀剂冲孔喷出伤眼。灌浆时应按“先四周，后中间”“先外侧，后里侧”的灌孔顺序，将搅拌好的浆体连续不中断地灌入孔腔内，灌满为止，对于垂直或斜方向的孔洞，不必堵洞口。灌浆后5个小时内不能在孔眼上方俯视（即扑看），以防冲孔喷浆伤眼。

6.反应阶段

雨天或温度在0℃以下时，须用草席、麻袋等覆盖孔洞，避免雨水流入或气温过低导致膨胀剂失效或反应过慢。常温下，灌浆后20～30分钟内开始产生水化作用，反应时间2～3小时后，开始产生初始裂纹;6～8小时后裂隙不断加大，10～12小时后可达总破碎效果的80%以上。若想加快岩石的胀裂速度，待出现裂纹后采用40℃左右的温水浇缝可促进裂纹增大。

7.凿岩、清渣运输

一次静力爆破完成后，用炮机将爆破产生的较大石块破碎至挖机可清运的大小，然后用挖机配合自卸汽车清运碎石运输到制定场地。

待碎石清理完成后，重复以上施工内容，分层破碎，分层施工，直至破除到设计标高。

五、注意事项

（一）灌孔前须将孔腔清理干净（可用高压空气吹洗），不得有水和杂物。对于吸水能力較强的干燥的岩石的钻孔，须先保证孔壁有足够的湿度，但孔腔内仍不得有积水;

（二）为加快灌孔速度和保证灌孔质量，垂直孔尤其是小孔径、垂直孔的灌浆也可以采用漏斗辅助作业;

（三）需要灌注的洞眼较多时，灌眼时间请勿相隔太久，尽量在10-15分钟内完成，以免孔内浆体不同时间发生反应;

（四）禁止在膨胀剂发热时（冒热气）灌进孔洞，应立即倒出桶外，一旦发现洞孔冒热气，请立即离开;

（五）施工时由于各种原因可能会造成少量冲孔的情况，要求施工人员必须配戴安全防护眼镜（防尘防冲击型PVC安全护目镜），如不小心被喷浆伤眼，请及时用大量清水冲洗，请勿揉搓，并马上就医;

（六）灌孔完毕后残留在桶底的结块，要随时清理掉，不宜继续使用;

（七）灌浆后工作人员应做好标记，预防附近人员误入，同时需注意岩石膨胀后开裂倒下时的周边安全情况。

六、结论

在电梯井区域石方静力爆破的施工过程中，没有因爆破引起周围建筑物的损坏及造成有害气体、粉尘污染，没有造成安全事故。根据施工现场实际情况灵活调整施工方案，充分利用静力爆破的优点，取得了较好的效果。静力爆破施工操作容易，可行性强，在保证工期的同时，对环境污染少，相比常规爆破方法安全，不受国家危险品、爆炸品管理法规限制，值得推广应用。

参考文献：

[1]《静力爆破在基坑土石方开挖中的应用》（王建鹏）