靜態(tài)爆破技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用

劉星然

(廣西建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司)

靜態(tài)爆破技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用

劉星然

(廣西建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司)

靜態(tài)爆破是近年來發(fā)展起來的一種新型爆破施工技術(shù)，由于它可在無振動(dòng)、無飛石、無噪音、無污染的條件下破碎或切割巖石或混凝土構(gòu)筑物 ，極適合于城市建設(shè)中各類鋼筋混凝土基礎(chǔ)、建筑物的拆遷及改擴(kuò)建，因而具有廣闊的發(fā)展前景。本文介紹了靜態(tài)爆破技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用施工技術(shù)，供類似工程作施工參考。

靜態(tài)爆破 鋼筋混凝土 破碎劑 膨脹壓力 養(yǎng)生

1．前言

隨著我國建設(shè)事業(yè)的發(fā)展以及老城的改造擴(kuò)建，舊有建筑物拆除任務(wù)越來越多，拆除工程量越來越大，拆除的難度也越來越高。在這些拆除工程中，一般情況下，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的舊建筑物和構(gòu)筑物，施工人員可以選用爆破來完成拆除任務(wù)。說起爆破，人們很自然地就會(huì)想到它那巨大的破壞性，想到巨大沖擊波、滿天粉塵、飛石,這些對(duì)于遠(yuǎn)離城市的郊區(qū)則沒有什么影響，而對(duì)于城市市區(qū)，巨大的沖擊波對(duì)周圍高大擁擠的建筑物會(huì)造成很大的安全隱患，飛石則危及街道上的行人人身安全,粉塵則給城市居民的生活帶來很大不便。而一些在市區(qū)內(nèi)的舊建筑的拆除由于受爆破安全的限制而不允許使用爆破,而即使允許使用控制爆破,但由于各種各樣條件限制這也會(huì)給爆破也帶來很大的難度；另外像煉油廠及加油站等這些特殊防火環(huán)境也不允許使用爆破。那么對(duì)上述這些特殊環(huán)境下的構(gòu)筑物拆除可采取靜態(tài)爆破（又稱靜態(tài)無聲爆破）施工技術(shù)，既達(dá)到省時(shí)、省力的良好效果，又有效地減少對(duì)周圍環(huán)境及構(gòu)筑物的影響作用。

2．靜態(tài)破碎劑及靜態(tài)無聲爆破施工

2.1 靜態(tài)破碎劑

靜態(tài)破碎劑（又名無聲破碎劑，靜態(tài)爆破劑，破石劑等），是一種不使用炸藥就能使巖石、混凝土破裂的粉狀工程施工材料，它的主要成份是生石灰(即氧化鈣)，還含有一些按一定比例摻入的化合物催化劑。

2.2 靜態(tài)爆破原理

靜態(tài)無聲爆破是將破碎劑，用適量水調(diào)成流動(dòng)狀漿體，直接裝入構(gòu)筑物炮孔中，經(jīng)水化反應(yīng)后，產(chǎn)生巨大膨脹壓力而引起兩個(gè)方向的力，即徑向壓應(yīng)力和切（環(huán)）向拉應(yīng)力。隨著時(shí)間的增長產(chǎn)生的膨脹壓力作用而使孔壁上引起的拉應(yīng)力大于混凝土或巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土或巖石即被破碎而解體。

2.3 靜態(tài)爆破施工特點(diǎn)

2.3 .1 安全，易管理

靜態(tài)爆破劑為非爆炸危險(xiǎn)品，施工時(shí)不需要雷管炸藥，無需辦理常規(guī)

炸藥爆破所需要的各種許可證，操作時(shí)不需要爆破等特殊工種。破碎劑非易燃、易爆危險(xiǎn)品，它與其它普通貨物一樣可以購買、運(yùn)輸、使用。

2.3 .2 環(huán)保材料

爆破無振動(dòng)、無飛石、無毒氣、無粉塵，無噪聲，有效地減少對(duì)構(gòu)筑的影響，特別在鬧市區(qū)能夠有效減少對(duì)周圍居民的干擾，是國際流行的無公害環(huán)保產(chǎn)品。

2.3 .3 施工簡單，易操作

施工時(shí)不需堵炮眼，不用雷管，不需專業(yè)人員操作，用水?dāng)嚢韬蠊嗳脬@孔中即可。

2.3 .4 使用方便

按破碎要求，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)目讖健⒖拙?、角度，能夠達(dá)到“外科手術(shù)式”的分裂、切割巖石和混凝土。

3．施工程序

爆破結(jié)構(gòu)調(diào)查→爆破設(shè)計(jì)→鉆孔→選擇破碎劑→充填灌注→養(yǎng)生→二次破碎→清理。

4．塔吊基礎(chǔ)爆破實(shí)例

某部隊(duì)禮堂塔吊基礎(chǔ)概況：塔吊基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30，基礎(chǔ)承臺(tái)平面尺寸6250×6250mm，承臺(tái)厚度為1350mm。禮堂工程竣工后，塔吊基礎(chǔ)要拆除，附近為部隊(duì)加油站，為了安全起見，采用靜態(tài)爆破施工，經(jīng)過靜態(tài)爆破填塞藥劑并養(yǎng)生24h后，塔吊基礎(chǔ)完全疏松達(dá)到破碎效果。

4.1 爆破設(shè)計(jì)

孔徑d：對(duì)鋼筋混凝土為35～50mm，本工程取孔徑為Φ50mm。（注：孔徑過大，水化熱大易出現(xiàn)噴出現(xiàn)象）

孔深L：對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)取L=0.9H=0.9×1350＝1215 mm。

結(jié)構(gòu)體計(jì)劃破碎高度H：本工程取H=1350 mm。

孔距a：一般對(duì)鋼筋混凝土取100～400mm，本工程取a＝10d =500 mm。

排距b：b=(0.6～0.9)a，取b=0.9a ＝450mm。

破碎體體積v：v＝6.252×1.35＝52.73 m3。

單位體積耗破碎劑量q：q＝20kg/m3

單位炮孔長度裝藥量：3.12kg/m

4.2 藥量計(jì)算

破碎劑總用藥量Q=v×q＝52.73×20＝1054.6kg

4.3 孔布置及爆破程序

塔吊基礎(chǔ)鋼筋混凝土承臺(tái)炮孔布置采用一個(gè)自由面方格形垂直布孔，（詳見炮孔布置圖），在砼澆筑時(shí)可按靜態(tài)爆破設(shè)計(jì)要求預(yù)埋Φ50PVC爆破孔，以減少爆破鉆孔的費(fèi)用，方便施工。采取靠近鋼筋里層密集打孔，先將混凝土承臺(tái)上面保護(hù)層脹裂割鑿，露出鋼筋后，用氣割焊切割鋼筋，再用破碎劑破碎。對(duì)難于鉆垂直炮孔的部位，可鉆朝下的斜孔，并清潔孔內(nèi)塵埃等雜物。

4．4 破碎劑的拌制、灌注、養(yǎng)生

4.4 .1 破碎劑拌制

SCA-Ⅱ型破碎劑一般水灰比為0.3～0.35，即每袋（重5kg）破碎劑，加水1.5～1.75kg，拌制時(shí)，先將定量破碎劑倒入塑料容器中，然后緩緩加入定量水，用手提式攪拌機(jī)或人工（戴橡膠手套）拌成具有流動(dòng)性的漿體備用，要求拌勻，拌和時(shí)間不超過3分鐘。

4.4 .2 破碎劑灌注

對(duì)于垂直孔，可直接傾倒進(jìn)去并搗實(shí)；并用快凝砂漿或泡沫塑料塞子迅速堵口，或用干稠的膠體搓成條狀塞入孔中用木棍搗實(shí)，或?qū)⒛z體裝入塑料袋內(nèi)，用木棍送入炮孔中（藥面高度應(yīng)較孔口低2cm）。如采用分層破碎，當(dāng)外排裝藥12h后，再裝填里排孔。

4.4 .3 養(yǎng)生

灌孔后不用覆蓋，裂縫出現(xiàn)后，可用水澆縫，以加速膨脹壓的發(fā)生和裂縫的擴(kuò)大。在冬天灌孔后，要覆蓋保溫，或用電熱絲插入孔中通電加熱，以加速水化反應(yīng)和裂縫的產(chǎn)生。填充破碎劑后，一般在10～24h產(chǎn)生裂縫，經(jīng)20～30h后，即可用鋼釬撬松并清除碎碴。

4.5 施工注意事項(xiàng)

4.5 .1 要按實(shí)際的施工環(huán)境溫度選擇合適的破碎劑型號(hào)，不得錯(cuò)用或隨意交換使用。

4.5 .2 裝破碎劑的容器，應(yīng)避免雨水侵入，以防發(fā)生噴出或炸裂。

4.5 .3 破碎劑要放在干燥、通風(fēng)良好的場所內(nèi)，以防受潮變質(zhì)，在干燥情況下，有效使用期為6個(gè)月。

4.5 .4 破碎劑要隨配隨用，一次不宜拌制過多，拌好的漿體應(yīng)在10分鐘內(nèi)用完。如流動(dòng)度喪失，不得加水拌和使用。

4.5 .5 裝填炮孔須清洗干凈，裝藥前應(yīng)檢查炮孔干濕程度，對(duì)吸水性強(qiáng)的干燥炮孔，應(yīng)先以凈水濕潤孔壁，然后裝填，以免孔壁大量吸收漿體中的水分，影響水化作用和降低破碎效果。

4.5 .6 裝填炮孔時(shí)，操作人員要戴防護(hù)眼鏡，在灌漿到裂縫出現(xiàn)前，不得在近距離直視孔口，以防發(fā)生噴出傷人事故。

4.5 .7 破碎劑漿體稍有腐蝕性，施工完畢，應(yīng)及時(shí)洗手和臉，以防堿性刺激皮膚。如藥液碰到皮膚或進(jìn)入眼睛，要立即用水沖洗。

4.5 .8 靜態(tài)破碎劑的效力和初始開裂時(shí)間，除了與原料配合比有關(guān)外，還與施工水溫、水灰比、孔徑、孔距、鉆孔布置、灌漿時(shí)間和速度、鋼筋混凝土中配筋量、構(gòu)件尺寸、操作人員的經(jīng)驗(yàn)等因素有關(guān)。

5．效益分析

靜態(tài)無聲爆破技術(shù)應(yīng)用于工程拆除，施工比較安全，操作簡便，而且施工過程中具有無振動(dòng)、無噪音、無煙無害、省時(shí)省力的特點(diǎn)，與常規(guī)的機(jī)械破碎施工費(fèi)用相當(dāng)。上述實(shí)例中，如果在塔吊基礎(chǔ)砼澆筑時(shí)預(yù)埋爆破孔，施工費(fèi)用將大幅減少。在對(duì)于場地狹小機(jī)械破碎無法施工的環(huán)境中，減少對(duì)周圍構(gòu)筑物的影響方面，選用靜態(tài)爆破技術(shù)進(jìn)行拆除處理是項(xiàng)比較理想的選擇。

6．結(jié)束語

靜態(tài)爆破，解決了在某些特殊情況及特殊環(huán)境下不允許使用常規(guī)炸藥爆破來拆除的構(gòu)筑物。靜態(tài)爆破這種新的爆破方法在某些特殊情況下與常規(guī)炸藥爆破相比更具有優(yōu)越性。當(dāng)然靜態(tài)爆破也有它的局限性，由于工人操作、環(huán)境等客觀因素，采用靜態(tài)爆破要使整個(gè)構(gòu)筑物同時(shí)破碎則很難達(dá)到，這就要求我們施工技術(shù)人員在施工中針對(duì)不同的爆破對(duì)象，因地適宜，綜合考慮不同的環(huán)境、安全、工期要求，選用最適宜的爆破方法和爆破方案完成施工任務(wù)。

[1]譚毅;靜態(tài)破碎劑的應(yīng)用技術(shù)研究[J];山西煤炭;2012年05期

[2]張振;郭偉;靜態(tài)爆破法在深圳地鐵施工中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代隧道技術(shù);2012年02期

K928

B

1007–6344（2015）01–0249–02

裴寒蕊（1981.10），女 漢族 重慶永川人 重慶大學(xué) 碩士，講師，從事巖土工程勘察、設(shè)計(jì)、治理及檢測(cè)的研究