右岸纜機(jī)平臺(tái)及大壩工程開挖施工使用膨脹劑破碎
1.概述
在右岸纜機(jī)平臺(tái)及大壩工程的開挖施工中，個(gè)別部位或建筑物為避免較大震動(dòng)或飛石危害，采取了破碎劑技術(shù)，可以在無震動(dòng)、無飛石、無噪聲、無毒氣的條件下破碎或切割巖石或混凝土構(gòu)造物，爆破時(shí)不會(huì)損壞周圍物體，只要布孔合理，就可使破碎定向化。
2.破碎劑的特性
2.1破碎劑的原理
破碎劑屬于非燃、非爆、無毒物品，是一種含有鋁、鎂、鈣、鐵、氧、硅、磷、鈦等元素的無機(jī)鹽粉末狀破碎劑，用適量水調(diào)成流動(dòng)漿體，直接裝入炮孔中，經(jīng)水化后，產(chǎn)生巨大膨脹壓力（可達(dá)30-50MPa），并施加給孔壁，當(dāng)壓力在孔壁上引起的拉應(yīng)力大于混凝土（抗拉強(qiáng)度為1.0-3.0MPa）或巖石（抗拉強(qiáng)度為4-10MPa）的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土或巖石即被破碎解體。
2.2破碎劑的特點(diǎn)
2.2.1高效率、高效益
（1）操作簡(jiǎn)單、安全、工期短、成本低，不需專業(yè)工種。
（2）提高石材荒料成材率3-4倍。
（3）易管理，可按普通貨物托運(yùn)、儲(chǔ)存、保管。
2.2.2符合環(huán)保、安全要求
破碎劑在破碎過程中無震動(dòng)、飛石、噪聲，無毒，無污染。破碎劑不屬于危險(xiǎn)品，無公害。
2.2.3速度快，力量大
一般裝藥后0.5h左右即可出現(xiàn)裂縫，其力量可達(dá)30-50MPa。
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3施工程序
爆破前應(yīng)對(duì)建筑物構(gòu)造、性質(zhì)、作業(yè)環(huán)境、工程量、要求破碎程度、二次破碎方法、工期要求、氣候條件、鋼筋規(guī)格及布筋情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查；了解巖石性質(zhì)、節(jié)理、走向和地下水情況，熟悉被保護(hù)的對(duì)象。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)爆破對(duì)象的實(shí)際情況（材料種類、配筋情況、巖石性狀、破碎或切割的塊度等）確定所需鉆孔參數(shù)、鉆孔分布和爆破程序。其順序一般為：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→二次破碎→清理破碎體。
4.爆破設(shè)計(jì)
4.1鉆孔
4.1.1鉆孔設(shè)計(jì)
根據(jù)被破碎物材質(zhì)及塊度要求，使用不同的破碎劑應(yīng)選用不同的參數(shù)，結(jié)合官地水電站的水文氣象條件，根據(jù)《無聲破碎劑》【JC506-92】選擇SCA-Ⅱ型作為本工程使用的破碎劑（使用溫度范圍10-30℃）。
根據(jù)本工程的實(shí)際情況，巖體為軟質(zhì)巖的使用風(fēng)鎬或液壓錘處理，中硬巖體采用破碎劑破碎處理，在能夠供風(fēng)的部位采用YT28氣腿式手風(fēng)鉆機(jī)鉆孔，無法供風(fēng)的部位采用汽油鉆機(jī)鉆孔，孔徑一般取φ42mm。鉆孔參數(shù)一般為：孔距0.4m，排距為0.3m，在進(jìn)行溝槽開挖時(shí)孔距定為0.25m，排距0.2m或根據(jù)溝寬確定，如止水槽、排水溝等。
4.1.2鉆孔工藝要點(diǎn)
（1）若施工時(shí)氣溫高、鉆孔直徑大、水灰比小、孔距小，則開裂時(shí)間短，效力大。
（2）炮孔布置可根據(jù)結(jié)構(gòu)的自由面而定，或盡可能多地創(chuàng)造自由面，自由面多者破碎時(shí)間短。對(duì)不同自由面采取不同的布孔方法。
（3）對(duì)只有一個(gè)自由面（如掏槽或挖基礎(chǔ)）者要?jiǎng)?chuàng)造出至少另一個(gè)自由面，例如用金屬切割或鉆密集預(yù)裂孔，或采用傾斜孔與垂直孔相結(jié)合，分批分部破碎。
（4）鉆孔應(yīng)盡量選用垂直孔，少用水平孔，以免造成操作困難及延長(zhǎng)填充時(shí)間。
（5）盡可能一次鉆多個(gè)孔，多人同時(shí)灌漿，使每個(gè)鉆孔內(nèi)破碎劑的效力同時(shí)發(fā)生。
（6）順著紋理鉆孔，能夠使破裂更快。
（7）周邊的鉆孔應(yīng)適當(dāng)密集，以確保周邊材質(zhì)先被破裂。
（8）鉆孔直徑超過60mm時(shí)易發(fā)生沖孔，須加以覆蓋。
（9）鉆孔前應(yīng)檢查鉆孔干濕程度，對(duì)吸水性強(qiáng)的干燥鉆孔，應(yīng)以凈水濕潤(rùn)孔壁后裝填，或在配漿時(shí)適當(dāng)增加水量，以免孔壁大量吸收漿體中的水分，影響破碎效果。
（10）按“先四周，后中央”的灌注順序，灌漿時(shí)須連續(xù)成線，防止形成空氣夾層。
（11）若混凝土中鋼筋粗且密，可采用減少孔距或二次施工的對(duì)策，即在未開裂的鉆孔中加孔，再次配漿、灌注。
（12）對(duì)水平孔可選用藥卷型破碎劑，亦可減少水灰比（0.20-0.50），拌合均勻至呈濕而松散的面絮狀或膠泥狀后塞入鉆孔，并用木棍層層搗實(shí)。在嚴(yán)冬或要求快速破碎時(shí)，亦可用此法加快開裂速度。但要注意用草袋或紙板覆蓋。
4.2藥量計(jì)算
破碎劑藥量基本填滿空孔，用藥量按照孔總長(zhǎng)計(jì)算，并隨孔徑、孔距而異，單位孔長(zhǎng)裝藥量可參考表2選用，破碎劑總用藥量可按下式計(jì)算：
——破碎體體積（m3）；
——單位體積消耗破碎劑量（kg/m3）。
表2單位孔長(zhǎng)裝藥量
序號(hào)破碎體類別單位體積用藥量
（kg/m3）序號(hào)破碎體類別單位體積用藥量（kg/m3）
1軟質(zhì)巖石8-105素混凝土8-15
2中硬質(zhì)巖石10-156鋼筋混凝土
（布筋少）15-20
3硬質(zhì)巖石12-207鋼筋混凝土
（布筋多）20-30
4巖石切割5-158孤石5-10
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)破碎劑試驗(yàn)表明，在中硬巖破碎時(shí)單位體積用藥量取12kg/m3為宜，具體可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。
4.3配漿
根據(jù)不同季節(jié)選用不同的靜態(tài)破碎劑，水灰比越大，膨脹壓力越小，反應(yīng)膨脹時(shí)間越長(zhǎng)。將破碎劑及清水按不同比例用機(jī)械或人工（須戴橡膠手套）在容器中攪拌成流動(dòng)性的均勻漿體。
4.4填孔
將孔內(nèi)清理干凈，注意不得有水或雜物。對(duì)于垂直孔，可直接傾倒進(jìn)去，并用木棍搗實(shí)。對(duì)于水平孔或斜孔，可用擠壓或灌漿泵壓入孔內(nèi)，并用快凝砂漿或泡沫塑料塞子迅速堵口；或用干稠的膠體（水灰比為0.25-0.28）搓成條塞入孔中用木棍搗實(shí)，或?qū)⒛z體裝入塑料袋（筒）中，用木棍送入炮孔內(nèi)。藥面高度應(yīng)比孔口低2cm。如采用分層（分次）破碎時(shí)，當(dāng)外排孔裝藥12h后，再裝填里排孔。夏季或快速破碎時(shí)用草袋、紙板等物覆蓋。攪拌后的漿體須盡可能地在漿體發(fā)燙前灌入鉆孔內(nèi)。
4.5養(yǎng)護(hù)
春、夏、秋季及室內(nèi)不必養(yǎng)護(hù)。冬季10℃以下用草袋等覆蓋保溫，待裂紋出現(xiàn)后，向孔上噴灑熱水以加快裂縫增大速度。在負(fù)溫下施工時(shí)，要覆蓋保溫，為加快破碎速度，可在靜態(tài)破碎劑中加入1%-2%的鹽，或用溫水?dāng)嚢琛?/span>
4.6注意事項(xiàng)
（1）破碎劑呈堿性，對(duì)皮膚有輕度腐蝕，操作人員必須戴防護(hù)眼鏡及乳膠手套，填充鉆孔直至裂紋發(fā)生前請(qǐng)勿對(duì)著孔口直視，以防偶爾發(fā)生的沖孔現(xiàn)象傷害眼睛。
（2）攪拌后的漿體應(yīng)在3min內(nèi)填孔完畢，攪拌中發(fā)現(xiàn)漿體迅速升溫且燙手變干，應(yīng)將漿體舍棄不用。
（3）不同型號(hào)的膨脹劑不可混用，嚴(yán)禁勾兌其他化學(xué)品。
（4）嚴(yán)格防潮，拆包后應(yīng)盡量用完。
（5）嚴(yán)禁化學(xué)藥品流失，注意倉庫保管，同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)的藥品應(yīng)及時(shí)清理，防止造成環(huán)境污染。
5.在本工程的應(yīng)用范圍
（1）右岸纜機(jī)棧橋基礎(chǔ)的開挖、右岸纜機(jī)平臺(tái)EL1450m以下開挖、竹子壩排水系統(tǒng)的部分溝槽開挖以及新增項(xiàng)目的局部開挖、溝槽開挖和保護(hù)構(gòu)造物的控制性開挖等。
（2）大壩工程的局部控制性開挖、溝槽開挖及新增項(xiàng)目的局部開挖等。
（3）其他不便于zha.藥爆破環(huán)境條件下的各種混凝土拆除工程及巖石松動(dòng)工程。
