右岸纜機平臺及大壩工程開挖施工使用膨脹劑破碎

1.概述

　　在右岸纜機平臺及大壩工程的開挖施工中，個別部位或建筑物為避免較大震動或飛石危害，采取了破碎劑技術，可以在無震動、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造物，爆破時不會損壞周圍物體，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、鈦等元素的無機鹽粉末狀破碎劑，用適量水調成流動漿體，直接裝入炮孔中，經水化后，產生巨大膨脹壓力（可達30-50MPa），并施加給孔壁，當壓力在孔壁上引起的拉應力大于混凝土（抗拉強度為1.0-3.0MPa）或巖石（抗拉強度為4-10MPa）的抗拉強度時，混凝土或巖石即被破碎解體。

　　2.2破碎劑的特點

　　2.2.1高效率、高效益

　　（1）操作簡單、安全、工期短、成本低，不需專業工種。

　　（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、儲存、保管。

　　2.2.2符合環保、安全要求

　　破碎劑在破碎過程中無震動、飛石、噪聲，無毒，無污染。破碎劑不屬于危險品，無公害。

　　2.2.3速度快，力量大

　　一般裝藥后0.5h左右即可出現裂縫，其力量可達30-50MPa。

.右岸纜機平臺及大壩工程開挖施工使用膨脹劑破碎

　　3施工程序

　　爆破前應對建筑物構造、性質、作業環境、工程量、要求破碎程度、二次破碎方法、工期要求、氣候條件、鋼筋規格及布筋情況進行詳細調查；了解巖石性質、節理、走向和地下水情況，熟悉被保護的對象。設計時，應根據爆破對象的實際情況（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、鉆孔分布和爆破程序。其順序一般為：爆破結構調查→爆破設計→鉆孔→選擇破碎劑→充填灌注→二次破碎→清理破碎體。

　　4.爆破設計

　　4.1鉆孔

　　4.1.1鉆孔設計

　　根據被破碎物材質及塊度要求，使用不同的破碎劑應選用不同的參數，結合官地水電站的水文氣象條件，根據《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℃）。

　　根據本工程的實際情況，巖體為軟質巖的使用風鎬或液壓錘處理，中硬巖體采用破碎劑破碎處理，在能夠供風的部位采用YT28氣腿式手風鉆機鉆孔，無法供風的部位采用汽油鉆機鉆孔，孔徑一般取φ42mm。鉆孔參數一般為：孔距0.4m，排距為0.3m，在進行溝槽開挖時孔距定為0.25m，排距0.2m或根據溝寬確定，如止水槽、排水溝等。

　　4.1.2鉆孔工藝要點

　　（1）若施工時氣溫高、鉆孔直徑大、水灰比小、孔距小，則開裂時間短，效力大。

　　（2）炮孔布置可根據結構的自由面而定，或盡可能多地創造自由面，自由面多者破碎時間短。對不同自由面采取不同的布孔方法。

　　（3）對只有一個自由面（如掏槽或挖基礎）者要創造出至少另一個自由面，例如用金屬切割或鉆密集預裂孔，或采用傾斜孔與垂直孔相結合，分批分部破碎。

　　（4）鉆孔應盡量選用垂直孔，少用水平孔，以免造成操作困難及延長填充時間。

　　（5）盡可能一次鉆多個孔，多人同時灌漿，使每個鉆孔內破碎劑的效力同時發生。

　　（6）順著紋理鉆孔，能夠使破裂更快。

　　（7）周邊的鉆孔應適當密集，以確保周邊材質先被破裂。

　　（8）鉆孔直徑超過60mm時易發生沖孔，須加以覆蓋。

　　（9）鉆孔前應檢查鉆孔干濕程度，對吸水性強的干燥鉆孔，應以凈水濕潤孔壁后裝填，或在配漿時適當增加水量，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，灌漿時須連續成線，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策，即在未開裂的鉆孔中加孔，再次配漿、灌注。

　　（12）對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。在嚴冬或要求快速破碎時，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藥量計算

　　破碎劑藥量基本填滿空孔，用藥量按照孔總長計算，并隨孔徑、孔距而異，單位孔長裝藥量可參考表2選用，破碎劑總用藥量可按下式計算：

　　——破碎體體積（m3）；

　　——單位體積消耗破碎劑量（kg/m3）。

　　表2單位孔長裝藥量

　　序號破碎體類別單位體積用藥量

　　（kg/m3）序號破碎體類別單位體積用藥量（kg/m3）

　　1軟質巖石8-105素混凝土8-15

　　2中硬質巖石10-156鋼筋混凝土

　　（布筋少）15-20

　　3硬質巖石12-207鋼筋混凝土

　　（布筋多）20-30

　　4巖石切割5-158孤石5-10

　　根據現場破碎劑試驗表明，在中硬巖破碎時單位體積用藥量取12kg/m3為宜，具體可根據實際情況進行調整。

　　4.3配漿

　　根據不同季節選用不同的靜態破碎劑，水灰比越大，膨脹壓力越小，反應膨脹時間越長。將破碎劑及清水按不同比例用機械或人工（須戴橡膠手套）在容器中攪拌成流動性的均勻漿體。

　　4.4填孔

　　將孔內清理干凈，注意不得有水或雜物。對于垂直孔，可直接傾倒進去，并用木棍搗實。對于水平孔或斜孔，可用擠壓或灌漿泵壓入孔內，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，或將膠體裝入塑料袋（筒）中，用木棍送入炮孔內。藥面高度應比孔口低2cm。如采用分層（分次）破碎時，當外排孔裝藥12h后，再裝填里排孔。夏季或快速破碎時用草袋、紙板等物覆蓋。攪拌后的漿體須盡可能地在漿體發燙前灌入鉆孔內。

　　4.5養護

　　春、夏、秋季及室內不必養護。冬季10℃以下用草袋等覆蓋保溫，待裂紋出現后，向孔上噴灑熱水以加快裂縫增大速度。在負溫下施工時，要覆蓋保溫，為加快破碎速度，可在靜態破碎劑中加入1%-2%的鹽，或用溫水攪拌。

　　4.6注意事項

　　（1）破碎劑呈堿性，對皮膚有輕度腐蝕，操作人員必須戴防護眼鏡及乳膠手套，填充鉆孔直至裂紋發生前請勿對著孔口直視，以防偶爾發生的沖孔現象傷害眼睛。

　　（2）攪拌后的漿體應在3min內填孔完畢，攪拌中發現漿體迅速升溫且燙手變干，應將漿體舍棄不用。

　　（3）不同型號的膨脹劑不可混用，嚴禁勾兌其他化學品。

　　（4）嚴格防潮，拆包后應盡量用完。

　　（5）嚴禁化學藥品流失，注意倉庫保管，同時，施工現場的藥品應及時清理，防止造成環境污染。

　　5.在本工程的應用范圍

　　（1）右岸纜機棧橋基礎的開挖、右岸纜機平臺EL1450m以下開挖、竹子壩排水系統的部分溝槽開挖以及新增項目的局部開挖、溝槽開挖和保護構造物的控制性開挖等。

　　（2）大壩工程的局部控制性開挖、溝槽開挖及新增項目的局部開挖等。

　　（3）其他不便于zha.藥爆破環境條件下的各種混凝土拆除工程及巖石松動工程。