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静态爆破施工技术在高边坡治理中的应用

2018-02-17

西部交通科技 2018年5期
关键词:纯净水静态岩石

何 燕

(广西路建工程集团有限公司,广西 南宁 530001)

0 引言

静态爆破是在常规炸药爆破方法基础上发展而来的,有着较强的适用性,可以应用于多方面工作中。无论是特殊环境下的边坡开挖工程,还是岩石和矿石开采作业,或者混凝土建筑物拆除等,都可以借助静态爆破施工技术完成。由此可见,该项技术有着良好的发展及应用前景。对于高边坡治理来讲,传统爆破工艺存在技术缺陷问题,为实现更加理想的治理效果,有必要采用静态爆破方法,按照标准作业流程进行科学、规范施工。

1 静态爆破施工技术原理及特点

静态爆破施工工艺,其技术原理是根据爆破需求,经过勘测后确定最佳爆破点并进行人工造孔,然后向其中装填适量静态破碎剂,在水的作用下氧化钙与化合物发生反应,静态破碎剂体积不断膨胀变大,所产生的压力最大可以达到50 MPa,而岩石、混凝土构筑物等坚硬物体,会以较为安静的状态产生裂缝,经破碎锤分解后可以达到破碎目的,进而完成介质的静态爆破[1]。与传统爆破工艺相比,静态爆破施工技术主要具备以下特点:(1)安全。静态爆破所用材料非爆炸危险品,不会发生意外爆炸现象,保管和使用都极为方便。(2)环保。施工过程中不会产生爆炸、震动、噪音、飞石等危害,对周围环境及居民影响较小,同时也不会对其他施工作业造成干扰。(3)简单。施工操作易于把控,施工流程简单,主要包括钻孔、装药爆破、清理破碎介质几个环节。(4)方便。实际应用时,只需结合工程实际情况,以满足爆破要求为前提,对孔径、孔距、角度等参数进行精准计算,即可按照规定完成施工。正是由于静态爆破施工技术所体现出的众多优势,使其得到了越来越广泛的应用。

2 静态爆破施工技术在高边坡治理中的实践应用

在高边坡治理中应用静态爆破工艺时,应严格控制好每一个施工环节,此次研究结合实际案例,对具体施工过程进行分析总结。

2.1 工程概况

该高边坡治理工程位于山区地带,项目构成主要为3座仓库及附属设施,在对外围山体进行支护时,所采用的方法包括片石护面、预应力锚索、板勒式挡土墙、重力式挡土墙等几种。对工程项目周围环境进行勘察可知,工程所在山体斜坡角度较大,岩层主要由风化岩石构成,不利于削坡作业的顺利开展。如果作业方式为反铲和削锤,不仅施工难度较大,费用昂贵、工期较长,而且还会在山坡表面留下较多凹坑,难以保证施工质量;同时,工程附近有居民区,如果采用常规爆破方式,则会产生大量飞石溅落,存在较大安全隐患。施工单位经过分析讨论,结合国内外类似工程施工经验,决定采用静态爆破施工技术,通过配制并放置破碎剂到合适位置,来完成对高边坡的治理。

2.2 施工实施

2.2.1 施工准备

正式开展静态爆破施工之前,应做好前期准备工作,包括材料准备和设备准备。此次施工所用到的材料主要有药剂、纯净水、搅拌棒、捅棍、钢管、电子秤、水瓢、护目镜、橡胶手套、毛巾等。所用设备主要有空压机、充气钻、金刚石钻头等。

2.2.2 布设孔位

布设爆破孔时,在确定至少有一个临空面后才可开展放线作业,根据边坡断面确定钻孔方向,使两者尽量保持平行,并保证岩石表面同一排钻孔位于同一个平面上,便于对岩石进行整齐切割。为增大单位破石量,降低工程成本,应尽可能地寻找更多临空面。然后再根据所爆破岩石的硬度和强度,确定最佳孔距和排距,并且为实现理想的破碎效果,应在避免出现冲孔现象的前提下,尽可能地增大孔径,便于充分发挥药剂效力。完成人工钻孔后,将孔口周围及孔洞内部杂物清理干净,并用麻袋进行封孔操作,阻隔避免附近碎石和泥土,保持孔内干净[2]。

2.2.3 配制药剂

准备好适量纯净水,与药剂混合后进行调配,药剂及纯净水用量,需根据孔洞形式加以严格控制,一般情况下,垂直孔和斜孔所用药剂和纯净水重量比例,分别以0.34∶1和0.28∶1为合适。在添加药剂时,应不停搅拌使其与纯净水充分混合,液体呈流质糊状或胶泥状时即可。药剂的添加和搅拌应迅速,一般需要在60~100 s之内完成。如果室外温度较低或者在冬季进行施工时,需要对纯净水进行加热,当温度达到15 ℃~20 ℃时才可添加药剂。

2.2.4 科学装药

完成药剂配制后,需要将其充填到钻孔内,该作业环节需借助钢管完成,将钢管直径分成两半,其中一半用来装药,完成后再与另外一半合起来,放置到钻孔内。所用钢管直径大小应等同于孔径。放置钢管时,应根据岩石炸裂方向确定其具体朝向,控制好插放角度。为节省材料和工程成本,可多次使用钢管。为避免出现冲孔问题,在向人工钻孔内填药时,不可间隔较长时间,应在药剂加入水中后5~10 min之内完成装药[3]。

2.2.5 有序组织

为保证静态爆破施工的顺利进行,实现对灌注装药的严格控制,应做好现场组织工作,可采用多分灌装小组方式,加强施工人员之间的协同配合。每个作业小组分别设立一名主灌注手和副灌手,配制药剂时,药剂取用和搅拌由主灌注手负责,加水则由副灌手负责。填药时,灌装进孔由主灌注手负责,药剂捣实和封孔由副灌注手负责。各个作业小组在各个施工环节都应尽量保持同步性,负责装药的孔数不可过多,以确保每个钻孔内药剂的膨胀压力在同一时间达到最大,进而才能实现更加理想的破碎效果。

3 应用静态爆破施工技术时的注意事项

为达到预期静态爆破施工效果,在实际操作过程中应加强施工作业控制力度。(1)科学选用破碎剂,所需要考虑的影响因素包括待爆破介质的强度和硬度、施工现场温度高低等,保证爆破效果的最佳性。(2)重视药剂运输和存储管理,做好防潮、防晒处理,天气温度较高时,应在低温、干燥、通风处放置药剂,并遮挡岩石和混凝土等待爆破物。药剂使用应迅速,如果药剂有所剩余,则开封后应及时捆扎密实。(3)严格控制药剂反应时间,为避免药剂反应过快,可在混合液中添加抑制剂,也可以通过降低温度来减缓药剂反应速率,以达到控制其反应时间的目的。(4)使用药剂之前,应先对药效进行检查,查看是否在保质期内,如果出现过期现象则建议更换药剂,如果接近保质期,则可以通过试验判断其效力是否可以正常发挥,一般采用对比法比较爆破效果,对药剂进行检查。(5)需严格控制药剂用量,根据工程量大小及爆破效果,确定合适的药剂量,在保证满足施工需求的基础上,尽可能不要出现药剂剩余,以免造成浪费现象,加大施工成本。同时,在添加药剂时,当作业环境温度达到10 ℃以上时,不可用热水进行拌合。(6)为避免冲孔现象威胁施工人员生命安全,在作业时应按照施工要求佩戴符合国家规定的护目镜,防止冲孔时药剂进入到眼睛内,如果药剂不慎溅入眼内和皮肤上,应及时用备用清水进行冲洗,情况严重者需及时送医救治。

4 结语

静态爆破施工技术与传统爆破工艺相比,有着多方面应用优势,不仅可以降低作业难度、提高施工质量,同时还具备较高的安全性和环保性,值得在高边坡治理工程中加以推广应用。在具体操作过程中,应结合工程项目实际情况及爆破要求,制定科学、可行的施工方案,加强对每一个作业环节的控制,做到施工的规范性,进而才能充分发挥静态爆破技术优势,实现在高边坡治理中的良好应用。

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