XXXX溢洪道静态爆破专项施工方案

XXXXXX水库除险加固工程

溢 洪 道 静 力 爆 破 专 项 施 工 方 案

中国水利水电XXXXXXX公司

二〇一五年八月

溢洪道石方静态爆破专项施工方案

目 录

一、 工程概括

二、 编制依据

三、 施工情况说明

四、 静态爆破原理及特点

五、 施工工艺流程

六、 材料及设备

七、 质量控制

八、 安全措施

九、 环境措施

溢洪道石方静态爆破专项施工方案

一、工程概况

工程名称：XXXXXX水库除险加固工程

建设单位：XXXXXX水库除险加固工程建设项目部 设计单位： 监理单位：

施工单位：中国水利水电XXXXXXX公司 工程简介

XXX水库坝址所在流域介于东经112o05/~112o08/、北纬25o47/~25o49/ 之间，属湘江水系舂陵水新田河的一条小支流上游，库区位于新田县枧头镇境内，距离新田县城22.0km，距1818省线新宁公路1.0km，交通便利，公路能直达主、副坝坝顶。

XXX水库是一个以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合利用的中型水利工程，加固后的水库枢纽工程由主坝、副坝、前后库分隔大堤、溢洪道、放水设施、外引渠道等组成。总库容为1390.70万m³，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），确定该工程等别为Ⅲ等，其主要建筑物级别为3级，次要建筑物为4级。工程设计洪水标准为100年一遇，校核洪水为1000年一遇，消能防冲按30年一遇，其设计洪水位为400.91m，校核洪水位为401.05m，消能防冲水位400.83m。

水库坝址以上控制流域面积为4.90km2，干流长度为3.80km，干流平均坡降为56.28‰。另有三条外引渠道，外引集雨面积29.0km2。灌区设计灌溉总面积2.41万亩，目前只灌溉0.28万亩

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溢洪道石方静态爆破专项施工方案

本专项施工方案主要为溢洪道泄槽段、消力池等石方开挖：溢洪道位于百合观洼地，库区北分水岭西侧的一山体垭口处，原设计泄槽长120.0m，进口由溢流段和非溢流段组成。 二、编制依据 1、法律法规

A、《中华人民共和国安全生产法》 B、《中华人民共和国劳动法》 C、《中华人民共和国环境保护法》

D、《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》 2、标准规范

A、中华人民共和国国家标准《爆破安全规程》（GB6722——2003） B、《重大危险源辨识》（GB18218——2000） C、《爆破作业人员安全技术考核标准》GA53 3、施工图纸及有关资料、施工前技术交底会议等。 三．施工情况说明

溢洪道泄槽段、消力池等部位原地形为岩石基础，为达到设计要求需进行石方开挖且开挖深度平均达到2.5米深，而在实际施工发现其离下游贺家井居民点较近，且其爆破区域内有110KV高压线及变压器。

如采用普通岩爆炸药控制爆破进行施工，存在极大的安全隐患；或造成不可估量的后果；

介于上诉情况，我项目部决定根据爆破安全规程相关规定并结合

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施工现场的条件以及确保工程能如期完工，确定采用静力爆破。 四、静态爆破原理及特点 1、静态爆破的工艺原理

人工造孔后，在静态爆破剂的作用下使岩石涨裂、产生裂缝，再使用破碎锤或风镐解小、破除，从而达到开挖的目的。 静态爆破剂的破碎机理：

静态爆破剂是以特殊硅酸盐、氧化钙为主要原料，配合其他有机、无机添加剂而制成的粉末状物质，典型的化学反应式为：

CaO+H2O→Ca(OH)2+6.5×104J

当氧化钙变成氢氧化钙时，其晶体结构发生变化，会引起晶体体积的膨胀。根据测定，在自由膨胀的前提下，反应后的体积可增长3至4倍，其表面积也增大近100倍，同时每摩尔还释放出6.5×104J的热量。如果将它注入炮孔内，这种膨胀受到孔壁的约束，压力可上升到50Mpa，介质在这种压力作用下会产生径向压缩应力和切向的拉伸应力。 2.静态爆破特点

静态爆破剂属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，使用时按配合比要求用水搅拌后灌入钻孔内，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给孔壁，将混凝土或岩石悄悄地破碎。

静态爆破在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染。静态爆破剂不属于危险品，无公害。可按普通货物进行运输和储存，

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在购买、运输和保管中无任何限制。 五、施工工艺流程 1.工艺流程图

施工前准备→设计布孔→测量定位→钻孔→装药→药剂反应、清渣→进入下一层循环施工 2.操作要点

2.1对于岩石破碎需要了解岩石性质、节理、走向及地下水情况。钻孔参数、钻孔分布和破碎顺序则需要根据破碎对象的实际情况确定。另外静态破碎剂的效力和初始开裂时间，除了与原料配合比有关外，还与施工当时气温、水温、水灰比、孔径、孔距、钻孔布置、灌浆时间和速度、钢筋混凝土中配筋量、构件尺寸、操作人员的经验等因素有很大关系。 2.2设计布眼

布眼前首先要确定至少有一个以上临空面，钻孔方向应尽可能做到与临空面平行，临空面（自由面）越多，单位破石量越大，效果也更好。切割岩石时同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。孔距与排距的大小根据岩石的硬度程度调整，硬度越大、混凝土强度越高时，孔距与排距越小，反之则大。孔距与排距布置参照下表。

表一 孔距与排距简易布置表

岩石 硬度 孔距

F=4 F=6 F=8 F=12 素砼 钢筋砼 50-100 40 30 - 4 -

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（CM） 排距（CM） 为加快工程进度，我公司计划孔距取30厘米，排距取40厘米的形式进行布孔作业。 2.3钻孔

钻孔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。故采用φ42mm钻孔。 2.4钻孔深度和装药深度

孤立的岩石或混凝土块钻孔深度为目标破碎体的80%至90%；我单位现场勘查，发现施工段为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1.0至2.0米较好。装药深度为孔深的100%。根据现场实际施工条件，决定选择钻孔深度为1.0米。 2.5装药

2.5.1先将药剂加30%的水（重量比）拌成流质状（充分搅拌后略有余水）后，迅速倒入孔内并用略小于钻孔的捅杆捣实捅紧，特别长的钻孔，可多分几段，逐段捅实。

2.5.2岩石发现裂缝后，立即向裂缝中加水，以支持药剂持续反应，加水后效果明显，裂缝加大。

2.5.3采用分三小组同时灌装的方式，每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时，主灌装手负责灌装进孔，副灌装手负责捅紧捣实。各小组采用“同步操作，少拌勤装”的方式。即：每组施工工人在每次操

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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。工人们在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步。这样，可以让每个钻孔内的最大膨胀压能够基本保持同期出现，有利于岩石的破碎。

2.5.4每次装填药剂，都要观察确定岩石孔壁、药剂、拌和水、搅拌桶的温度是不是符合要求。灌装过程中，药剂温度大于60oC时不允许装入孔内。从药剂加入拌和水到灌装结束，这个过程的时间不应该超过5分钟；操作时应注意观察装填孔，发现有气体冒出有“嘶嘶”声时，喷孔可能立刻就要发生，要立即停止装药。

2.5.5位于地下水以下的钻孔装药需先将套筒插入钻孔内，然后往套筒内装药，从而使药剂发挥最大的效力。

表二 静态爆破剂布孔设计参数表

破碎 目标 孔深：L 相邻孔距a（cm） 排距： b(cm) 孔径： 使用量d（mm） （kg/m3） 低硬度岩石 中硬度岩石 1.0H 40-100 (0.6-0.9)a 38-50 5-10 1.05H 30-40 (0.6-0.9)a 38-50 12-22 2.6药剂反应时间的控制

药剂反应的快慢与温度有直接的关系，温度越高，反应时间越快，反之则慢。气温较低，药剂反应时间会延长，反应时间太长会给施工

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带来不便。一般解决办法是加入保温剂和提高拌和水温度。保温剂加入过多，也会降低药剂膨胀力。拌和水温可根据实际适当提高，但最高不可超过40℃，否则可能冲孔。反应时间一般控制在30至60分钟为较好，条件较好的施工现场可根据实际缩短反应时间，以利于施工。药剂反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可使用延缓反应时间的抑制剂。

六、材料及设备(见下表)

表三 静态爆破材料用表

序号 1 静态爆破剂 名称 单位 Kg 数量 若干 备注 按实际施工温度选择合适的型号，不同型号不可混用。 2 洁净水 L 若干

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表四 静态爆破设备表

序号 1 2 名称 空压机 凿岩机 规格 12m3 SKQ20-Y28 单位 台 台 数量 2 根据现场作业面情况定 3 4 5 6 7 8 9 10 11 全站仪 水准仪 盛水桶 拌和盆 捅棍 防护眼镜 防护手套 电子秤 量筒 套 套 个 个 根 个 副 台 个 1 1 2 3 3 若干 若干 1 2

七、质量控制

1.静态爆破剂的质量控制

对进场材料必须进行检验，确保其符合JC506-92《无声破碎机》强制性行业标准，不合格产品不得使用。 2.钻孔质量控制

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根据调查情况，设计孔位布置图测量放线，严格控制孔深、角度等技术参数。钻孔直径宜采用38至42mm。孔距与排距的大小与岩石的硬度、混凝土强度及布筋直接相关。硬度越大、混凝土强度越高、布筋密钢筋粗时，孔距与排距越小，反之则大。根据此原则结合现场试验进行孔距与排距的调整。

钻孔布置图

3.装药的质量控制

禁止边打孔边装药，打孔要一次完成，装药要一次完成。禁止打完孔后立即装药，应用高压风将孔清洗完成后，待孔壁温度降到常温后方可装药。灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂不允许装入孔内。

4.药剂反应时间的控制

药剂反应时间一般控制在30至60分钟，控制参数可根据现场的施工条件测定相关的施工参数。 八、安全措施

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1.无关人员不得进入施工现场。

2.采用具有腐蚀性的静态破碎剂时，灌浆人员必须戴防护手套和防护眼镜。孔内注入破碎剂后，作业人员应保持安全距离，严禁在注孔区域行走。

3.在相邻两孔之间，严禁钻孔与注入破碎剂同步进行。

4.静力破碎时，发生异常情况时必须停止作业，待查明原因并采取相应措施确保安全后，方可继续施工。

5.在药剂灌入钻孔到岩石开裂前，不可将面部直接近距离面对已装药的钻孔。药剂灌装完成后，盖上麻袋或棕垫，远离灌装点。观察裂缝发展情况时应更加小心。此外施工现场应专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上，应立即用清水冲洗。情况严重者应立即送医院检查治疗。

6.在破碎工程施工过程中需要改变和控制反应时间时，必须依照规定加入抑制剂或触发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入其它任何化学物品。

7.严禁将破碎剂加入水后装入小口容器内。

8.刚钻完孔或刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高。应确保温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。

9.破碎剂在运输和储存过程中应防潮，开封后应立即使用。如一次未使用完，应立即扎紧袋口，需用时开封。破碎剂严禁与其它材料混放。 10．使用破碎剂前确保操作人员对说明书已仔细阅读并理解。 九、环保措施

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