李彦龙

摘 要：仅仅采用炮锤式挖掘机无法开挖山区坚硬岩石地段管沟，需要采用静态爆破施工方法，再使用炮锤式挖掘机破碎法施工。本文详细介绍了静态爆破施工方法的技术细节及施工过程中的注意事项，实践证明该方法的合理性、安全性和有效性。

关键词：山区坚硬岩石地段；静态爆破；炮锤式挖掘机；碎法

1.引言

静态爆破工艺的关键技術是静态爆破剂。静态爆破剂又称静态胀裂剂、静态破碎剂、无声炸药等，是一种以生石灰和硅酸盐为主的无机化合物，参入一些有机化合物而组成的白色粉末，使用时加入适量水拌合，装入炮孔后，产生水化反应，体积膨胀，在炮孔中产生具大的膨胀力（300～500kg/cm2），远远大于各种岩石（50～250kg/cm2）及混凝土（15～30kg/cm2）的抗拉强度，必然导致各种岩石及混凝土的开裂。本文就浅析山区坚硬岩石地段管沟静态爆破施工方法进行研究。

2.山区坚硬岩石地段管沟静态爆破施工方法简介

2.1 测量放线

在静态爆破作业前，详细了解静态爆破区域内和附近可能会受到工程影响的所有的现存埋地设施及其位置，并及时通知业主、监理便于联络所有相关的部门进行勘测，必要时通过人工开挖使这些设施曝露出来。

测量放线前对线路定测资料、线路平面图和断面图进行仔细审核和现场核对。对于交桩后丢失的控制桩、水准点桩，应根据定测资料在施工前进行测量恢复。

根据确定无误的管线控制桩确定管道中心线，在控制桩之间加百米桩、穿越标志桩，使用白灰放出管沟边线。

2.2 静态爆破施工的前期准备

首先确定当地气温、药剂温度、拌合水温度、岩石温度、容器温度是否与要求相符合；检查药剂包装是否破损。操作前无比确定已准备以下材料物品：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。

在静态爆破施工之前必须制定详细的操作规程，向施工人员进行技术交底和安全培训。在现场爆破前安全管理人员对所有参与本次爆破人员进行安全交底，明确职责，检查各项保护措施落实情况。

2.3 布眼设计

布眼前首先要确定至少有一个以上临空面，钻孔方向尽可能做到与临空面平行；横向分布孔距30cm，纵向间距30cm布置成平排炮孔，排距以30cm左右为宜，必须采取逐排作业，不得多排同时作业，钻眼深根据现场石方状态而定，一般以1.2m～2m为宜。

2.4 钻孔

钻孔的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，根据以往经验本工程拟采用直径为42mm钻孔最佳；钻孔深度和装药深度孤立的岩石钻孔深度为目标破碎体80%～90%；大体积需要分步破碎的岩石，钻孔深度可根据施工要求选择，一般在2m较好；对钻好的炮孔进行清渣，可用长柄掏勺掏出炮孔内留有的碎石。如炮孔内有水，应用棉布条缠在长柄的掏勺上，将炮孔内的存水吸干，或用压缩空气管通入孔底，利用压缩空气将炮孔内的碎石和水分吹出。

2.5 装药

水平方向和向下方向的钻孔，可用地钻孔直径略小的高强长纤维纸袋装入药剂，按一个操作循环需要的药卷数量，放在盆中倒入洁净水完全浸泡，30～50秒左右药卷充分湿润、完全不冒气泡时，取出药卷从孔底开始逐条装入并捅装紧，密实地装填到孔口。也可将药剂拌和后用灰浆泵压入，孔口留5cm用黄泥封堵保证水分药剂不流出。

向下和横向的眼孔，可在药剂中加入22～32%（重量比）左右的水拌成湖状，均匀后灌入钻孔内，倒满为止，每米直径42mm的孔需要膨胀剂约2.1公斤，即每立方岩石用膨胀剂约23.3Kg。用药卷装填钻孔时，应逐条捅实。粗颗粒药剂水灰比调节到0.22～0.25时静态破碎剂的流动性较好，细粉未药剂水灰比在32%作于时流动性较好，也可以不通过捅实过程。向下灌装捣产较方便，根据本工地的具体情况，该工地拟采用“由上至下，分层破碎”的施工方式，方便人工操作。

装药完成后约6-8小时为岩石开裂时间，裂泡大约为2～3公分宽左右。岩石刚开裂后，可向裂缝加水后支持药剂持续完全反映，可获得更好效果。

本工程进行岩石破碎施工，操作人员的协调配合很重要。应采用多分灌装小组的方式。每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时，主灌装手负责取药分量和搅拌，副灌装手负责确保药剂捣实，完成后旧麻袋覆盖孔口。各小组采用“同步操作，小拌勤装”操作方法。即：每组施工人员在操作前必须穿戴好劳保用品，每次操作循环过程中负责装孔的孔数不能过多。每次拌药量不能超过实际能够完成的工作量。各灌装小组在取药、加水、拌药、灌装过程中应基本保持同步和保持相对距离进行，可以每孔内药剂的最大膨胀基本保持同期出现，有利于岩石的破碎。

每次装填过程中，已经开始发生化学反映的药剂（表现开始冒气和温度快速上升）不允许装孔内。从药剂加入搬和水到灌装结素，这个过程的时间不超过五分钟。

2.6药剂反映时间的控制

药剂反映的快慢与温度有直接关系，温度越高，反映时间越快，反之则慢。实际操作中控制药剂反映时间太快有两种，一种是在拌和水中加入抑制剂，另一种方法是控制拌和水、干粉剂和岩石的温度。夏季气温较高，破碎前应对被破碎物遮挡，药剂存放低温处避免爆晒。将拌和水温控制在15度以下。药剂反映时间过快易发生冲孔伤人事故，可用延缓反映时间的抑制剂。抑制剂放入浸泡药剂的拌和水中。加入量为拌和水的5%～6%。冬季加入促发剂和提高拌和水温度。拌和水温度不可超过50度。反映时间一般控制在30～60分钟较好，条件较好的施工现场可根据实际情况缩短反映时间，以利于施工。

2.7炮锤式挖掘机破碎

一次静态爆破完成后，爆破产生的一些相对较大的石块，采用炮锤式挖掘机破碎到需要的大小，然后用挖掘机和自卸汽车配合，装运石方到指定地点。

3.结束语

静态爆破具有施工过程简便、安全、快捷，无震动、无飞石、无粉尘、噪音小、无毒气污染、可精确控制爆破点等优点，对下部结构和周边建筑无任何损坏，有效确保过往行人及车辆的安全，达到良好的施工效果。

通过浅析山区坚硬岩石地段管沟静态爆破施工方法，总结如下：1、要充分考虑山区岩石的坚硬程度，合理选择管沟开挖施工方法。2、充分的前期准备与布眼设计是静态爆破顺利进行的保障。

（作者单位：辽河油田建设有限公司工程安装一分公司）