海洋大道新建工程静力爆破施工方案

茂名市海洋大道（茂港路~进港路）新建工程

静力爆破施工

专 项 施 工 组 织 设

广东省xx工程公司

茂名市海洋大道（茂港路~进港路）新建工程项目经理部

计

茂名市海洋大道（茂港路~进港路）新建工程

静力爆破施工

专 项 施 工 组 织 设GJSS -- --

工程名称：海洋大道新建工程－静力爆破施工

工程地点： 广东省茂名市茂港区

编制单位： 广东省基础工程公司

审 批： 审 核： 编 制 人： 日 期： 年 月 日

计

目录

1 编制依据 ................................................................................................................................................................ 1 1.1 工程设计文件、图纸和技术资料 ................................................................................................................. 1 1.2 相关的法规、规范标准 ................................................................................................................................. 1 1.3 公司标准、规章 ............................................................................................................................................. 1 2 工程概况 ................................................................................................................................................................ 2 2.1 建设概况 ......................................................................................................................................................... 2 2.2 现场、环境条件 ............................................................................................................................................. 2 2.3 工程地质水文条件 ......................................................................................................................................... 2 2.4施工目标 ......................................................................................................................................................... 3 2.5技术保证条件 ................................................................................................................................................. 3 3 爆破方法 ................................................................................................................................................................ 3 3.1爆破处理方法 ................................................................................................................................................. 3 3.2 静力爆破特点 ................................................................................................................................................. 4 3.3 适用范围 ......................................................................................................................................................... 4 4．工艺原理 .............................................................................................................................................................. 5 4.1 静力爆破工艺的原理 ..................................................................................................................................... 5 4.2 静力爆破剂的破碎机理： ............................................................................................................................. 5 4.3 化学原理 ......................................................................................................................................................... 5 5. 施工工艺流程及操作要点 ................................................................................................................................... 6 5.1 工艺流程图： ................................................................................................................................................. 6 5.2 操作要点: ....................................................................................................................................................... 7 6．材料与设备 .......................................................................................................................................................... 9 7．质量控制 ............................................................................................................................................................ 10 7.1 静力爆破剂的质量控制 ............................................................................................................................. 10 7.2 打孔质量控制 ............................................................................................................................................. 10 7.3 装药的质量控制 ......................................................................................................................................... 10 7.4 药剂反应时间控制 ..................................................................................................................................... 10 8. 安全措施 ............................................................................................................................................................ 11 9. 环保措施 ............................................................................................................................................................ 12

1 编制依据

1.1 工程设计文件、图纸和技术资料

1 《茂名市海洋大道（茂港~进港路）新建工程施工合同》 2 《茂名市海洋大道（茂港~进港路）新建工程施工图》第二版 3 《茂名市海洋大道（茂港~进港路）新建工程岩土工程勘察报告》

1.2 相关的法规、规范标准

1 《中华人民共和国建筑法》（1998年） 2 《中华人民共和国安全生产法》（2002年） 3 《中华人民共和国环境保护法》（1989年） 4 《中华人民共和国消防法》（2009年） 5 《建设工程安全生产管理条例》（2003年） 6 《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-1999） 7 《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005） 8 《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002） 9 《广东省安全生产条例》2002年10月13日

10 《建筑企业安全生产评价标准》 JGJ/T77-2003、J278-2003 11 《建筑施工现场环境与卫生标准》 JGJ146-2004 12 《公路工程施工安全技术规程》 JTJ076-95 13 《爆破安全规程》 GB6722-2003

1.3 公司标准、规章

1. 广东省基础工程公司《施工方案编制导则》

2. 广东省基础工程公司《质量环境职业健康安全管理手册》 3. 广东省基础工程公司《安全管理制度规定》

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2 工程概况

2.1 建设概况

茂名市海洋大道新建工程位于茂名市茂港区西区，西起茂港区沙院镇325国道，沿线经马岚村、咸田坡、鹤山、跨共青河等处，东至进港公路相接为终点，全长约8721.9m，本合同段起止里程为K4+010~K8+721.9，即茂港路~进港路段，长4711.9m，道路红线宽60m，为双向8车道城市主干道。其中K5+550~K5+680、K5+850~K5+870、K8+310~K8+445、K5+900~K7+750、K8+401左幅（人行道处）、K8+405~K8+445、K7+820、K8+200段路基土方开挖中发现大体积孤石,影响路基施工。

2.2 现场、环境条件

项目地处茂名市茂港区水东港西侧陆地，濒临南海。沿线地形总的特点是西高东低，地形变化较小，呈舒缓波状。路线北侧附近分布有村庄民房、高压电塔，南侧坡顶紧靠茂名市第一中学。沿线地层岩性主要有第四系松散沉积层及燕山三期花岗岩基底。

2.3 工程地质水文条件

2.3.1地质条件

沿线地层岩性主要有第四系松散沉积层及燕山三期花岗岩基底组成： （1）第四系覆盖层（Q）

人工填土层（Qml）：杂色，欠压实，主要为人工改造后的残积土层。

冲积层（Q4al）：主要由粉质粘土、粘土或砂土组成，湿或饱和，粘性土多呈可塑、硬塑状，砂性土多呈松散状，主要分布于沿线冲积平原或冲沟上；

坡积层（Q4dl）：主要由可塑粉质粘土、粘土组成，黄色、褐色、湿，可塑，多分布于微丘、残丘地区表层。

冲积层（Qel）：主要由砂质粘性土组成，暗红色为主间灰白色花斑，稍湿，多呈可塑－硬塑状，分布于沿线微丘、、残丘上，为基底风化后的残积物组成，含灰白色高岭土等矿物多。

（2）基底

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主要为燕山三期花岗岩组成，风化不均匀，变化较大，岩质软硬－坚硬，主要出露于微丘。 2.3.2水文条件

沿线地下水较丰富，普遍分部较浅，在冲积平原及冲积沟地范围，地下水的埋深一般为0.30－2.10m，在微丘、丘间洼地范围，地下水的埋深一般为0.4－11m，地下水位随地势而略有起伏，地下水对混凝土无腐蚀性。

2.4施工目标

1、质量目标：合格。

2、安全目标：无死亡、无重伤、无火灾、无中毒事故，轻伤事故发生率2%以内。

2.5技术保证条件

为确保本工程施工的科学性、合理性与先进性，我公司将组织有相关工程管理和技术经验的骨干人员对本工程的施工进行管理。

1、施工前期将对岩土工程勘察报告、设计图纸进行认真的分析和深入的研究，做好施工图纸的会审工作，及时解决设计上的缺陷，以正确指导施工。

2、施工期间将加强施工过程的监控管理，严格按程序做好过程验收等工作；同时将采取先进、科学的施工管理方法，确保施工安全、工程质量和工期目标的要求。

3 爆破方法

3.1爆破处理方法

对爆区周围自然条件和环境状况进行调查，爆破点附近分布有村庄民房、高压电塔、南侧紧靠茂名市第一中学北门。考虑到现场实际爆破作业环境条件，依据相关爆破安全规程（爆破安全规程GB6722-2003第4.7.2规定：爆破可能危及建筑物、公共设施或人员的安全而无有效防护措施，不应进行爆破作业。公路工程施工安全技术规程JTJ 076-95第4.3.18规定：对于破碎大块岩矿，裸露药包爆破法对个别飞散物对人员安全距离要求不小于400m，浅眼爆破法要求不小于300m。），本施工爆破作业点采用常规露天爆破不能有效保证周围环境安全，属于不允许出现飞石的高压输电线、学校、公共场所及密集民宅旁

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的破碎施工。经业主、监理、设计和施工单位有关人员现场勘查研究决定，采用无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染的静力爆破处理孤石。

3.2 静力爆破特点

静力爆破技术其实质是在岩体上钻孔，在钻孔中灌装静力爆破剂，依靠其膨胀力使岩石产生裂隙或裂缝，从而达到破碎的目的，可在无振动、无飞石，无噪音、无污染的条件下破碎岩石等，特别适用于危石、老厂改造和房屋拆迁工程，爆破时不会损坏周围的任何物体，在确保安全的前提下又能达到破碎的目的。 静力爆破剂属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含有铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，用适量水调成流动浆体，直接装入炮孔中，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给孔壁，将岩石悄悄地破碎。

（1）静力爆破法特点： 1）．低效率、成本高； 2）．操作简单、安全；

3）．易管理，可按普通货物托运、储存、保管； （2）环保、安全

静力爆破在破碎过程中无震动、无飞石、无噪声、无毒、无污染。静力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，在购买、运输、保管中无任何限制。 （3）使用方便使用时按配比要求用水搅拌后灌入钻孔中即可。

（4）温度高速度快、力量大，且具有可控性 ，一般装药后半个小时左右即可出现裂缝，扩张力可达 30~50MPa。按破碎要求，设计适当的孔径、孔距、角度，能够达到“外科手术式”的分裂岩石。

（5）在不适于炸药爆破环境条件下，更显其超众的优越性。新型破碎剂，适用环境温度范围更广(－5℃到40℃)，使用更方便，效力更大。

3.3 适用范围

静力破碎适用范围非常广泛，概括起来主要应用于下列几个方面：

1）．不允许和不适宜使用炸药爆破和机械破碎施工的条件下，需要拆除的岩石松动等工程。 2）．不允许和不适宜出现飞石的铁路复线、高压输电线、通讯光缆旁施工、机关学校、公共场所及密集民宅旁的破碎施工；

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3）．不允许和不适宜出现强烈震动的破碎施工，如建筑物保留拆除、边坡险情处理、文物抢救保护工程、既有管线周围的地下工程；

4）．不允许和不适宜出现巨大声响和噪声的破碎施工；如城市深夜的破碎施工等。 5）．城市建筑、大型设备混凝土基础拆除，水利、路桥、隧道等工程需要“静力爆破法”破碎施工的工程。保留部分的岩石和混凝土完整性和结构强度要 求不能受到任何损害的破碎拆除。

6）．贵重岩石荒料开采及石料切割。

7）．欠挖处理及开挖和支护要求同时进行的边坡处理工程。

4 工艺原理

4.1 静力爆破工艺的原理

人工造孔后，在静力爆破剂的作用下使岩石胀裂、产生裂缝，再用风镐解小、破除达到开挖目的。因此，静爆产品直接影响爆破开挖效果。

4.2 静力爆破剂的破碎机理：

1）．静力爆破剂进行破碎的机理与炸药破碎机理不同，它主要是靠破碎剂在被破碎体内发生缓慢的化学反应和物理变化而使晶粒变形、温度升高、体积膨胀，以致逐渐增大对孔壁的静膨胀压力作用，使介质产生龟裂而解体，静力膨胀破碎法也称静力迫裂和静力破碎技术。

2）．岩石脆性介质的抗拉强度远小于其抗压强度，岩石的抗拉强度约为 5～10Mpa,通常无声破碎剂的膨胀压力可达 30～50Mpa,当炮孔中的静力爆破剂发挥作用时，炮孔周围介质产生周向拉应力，当拉应力值超过介质的抗拉强度时，炮孔之间便产生裂隙，随着膨胀压力的增加，裂隙逐步扩展成裂缝，继而导致介质破坏。

4.3 化学原理

静力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状物质，典型的化学反应式为：

CaO＋H2O→Ca(OH) 2＋6.5×104 J （4-1） 式中 CaO——————氧化钙

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H2O——————水

Ca(OH) 2————氢氧化钙 J——————— 焦（热量单位）

当氧化钙变成氢氧化钙时，其晶体由立方晶体转变为复三方偏三角面体，这种晶体的转化，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 3～4 倍，其表面积也增大近 100 倍，同时每 mol 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。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 工艺流程图：

5.1 静力爆破工艺流程图

（1）施工前准备

1）把需要开方的山体的杂木杂草清除明朗； 2）把无需进行静力爆破轻小浮石人力清除； 3）把人力无法清除大型浮石进行安全固定或者锚固。

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（2）定位、布孔

1）根据设计数据进行划印定开方范围； 2）根据现场定落石方向；

3）先把锚固的大型浮石从侧面分层划印布孔；

4）大型浮石清除后根据山体的岩石线走向分层划印布孔。 （3）钻孔

1）钻孔按照布孔划印点及方向进行；

2）钻孔时注意观察岩石密度或存在空洞，做好记录； 3）操作人员及钻孔设备做好安全措施。 （4）装药

1）根据实际温度、孔和石体的厚度填装合适药量。 （5）反应、清方

1）操作人员在安全地方观察反应； 2）山体滑落下方设专人警戒； 3）待反应完成后清方。 （6）进行下一循环

5.2 操作要点:

（1）破碎前应对岩石破碎需要了解岩石性质、作业环境、工程量、破碎程度、工期要求、气候条件情况、节理、走向及地下水情况进行详细调查。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（岩石性状）确定。 （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，单位破石量就越大，经济效益也更高。孔距与排距的大小与岩石硬度直接关系，硬度大时，孔距与排距越小，反之则大，孔距与排距布置，见下表：

孔距与排距简易布置表 表5-2-2

岩石硬度 孔距（CM） 排距（CM） （3） 钻孔

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F=4 50--100 80 F=6 40 50 F=8 30 40 F=12 20 30

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，孔口难以堵塞。推荐用直径为 38~42mm 的钻头。 钻孔内余水和余渣应用高压风吹洗干净，孔口旁应干净无土石渣。

（4） 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%；矿山荒料开采钻孔深度可达到 6m左右，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 1~2m 较好。装药深度为孔深的 100%。 （5） 装药

1）．向下和向下倾斜的眼孔，可在药荆中加入 22~32%（重量比）左右的水（具体加水量由颗粒大小决定）拌成流质状态后，迅速倒入孔内并确保药剂在孔内处于密实状态。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 时静力破碎剂的流动性较好，细粉末药剂水灰比在 32%左右时流动性较好，也可以不通过捅实过程。向下灌装捣实较方便，如施工条件允许，推荐采用“由上到下，分层破碎”的施工方式，方便工人操作。

2）．水平方向和向上方向的钻孔，可用比钻孔直径略小的高强长纤维纸袋装入药剂，按一个操作循环所需要的药卷数量，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紧，密实地装填到孔口。即“集中浸泡，充分浸透，逐条装入，分别捣实”。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。

3）．岩石刚开裂后，可向裂缝中加水，支持药剂持续反应，可获得更好效果。 4）．对于采石场和超大体积的设备基础破碎施工，操作人员的协调配合很重要。采用“同步操作，少拌勤装”的方式操作。即：每组施工工人在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完成的工作量。各灌装小组在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步，可以让每个孔内药剂的最大膨胀压基本保持同期出现，有利于混凝土和岩石的破碎。

5）．每次装填药剂，都要观察确定岩石、药剂、拌和水的温度是不是符合要求。灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂（表现开始冒气和温度快速上升）不允许装入孔内。从药剂加入拌合水到灌装结束，这个过程的时间不能超过五分钟。

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静力爆破剂布孔设计参数表 表5-2-3 破碎目标 低硬度岩石 中硬度岩石 坚硬花岗岩石 孔深: L 1.0H 1.05H 1.05H 相邻孔距: a (cm) 40--100 30--40 25--40 排距: b （0.6-0.9）a （0.6-0.9）a 30--80 孔径: d (mm) 38--50 38--50 38--50 使用量 kg/m3 5--10 12--22 18--25 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。实际操作中，控制药剂反应时间太快的方法有两种，一种是在拌合水中加入抑制剂。另一种方法是严格控制拌和水、干粉药剂和岩石（或混凝土）的温度。夏季气温较高，破碎前应对被破碎物遮挡，药剂存放低温入，避免曝晒。将拌合水温度控制在 15℃以下。 药剂（卷）反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可用延缓反应时间的抑制剂。抑制剂入浸泡药剂（卷）的拌和水中。加入量为拌合水的 0.5%~6%。冬季加入促发剂和提高拌和水温度。拌和水温最高不可超过 50℃。反应时间一般控制在 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应时间，以利于施工。

6 材料与设备

静力爆破材料用表 表6-1

序号 1 2

静力爆破设备用表 表6-2

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 全站仪 9

名称 静力爆破剂 洁净水 单位 Kg L 数量 若干 若干 备注 按实际施工温度选择合适的型号，不同型号不可互用。 套 1

4 5 6 7 8 9 10 盛水桶 拌和盆 捅棍 防护眼镜 防护手套 电子称 量筒 个 个 根 个 副 台 个 2 3 3 若干 若干 1 2 7 质量控制

7.1 静力爆破剂的质量控制

对进场材料必须进行检验，确保其符合 JC 506-92《无声破碎剂》强制性行业标准，不合格产品不得使用；

7.2 打孔质量控制

根据调查情况，编写实施性施工方案，按方案中的设计孔位布置图进行测量放线，严格控制孔深、角度等技术参数。钻孔直径宜采用 38~42mm。孔距与排距的大小与岩石硬度有直接关系，硬度越大、强度越高，孔距与捧距越小，反之则大。根据此原则结合现场试验进行孔距与排距调整。

7.3 装药的质量控制

因本地区9-10月份气温在 20℃~30℃，故选用无声破碎剂型号 SCA-I 。禁止边打孔边装药，打孔要一次完成，装药要一次完成。禁止打孔完成后立即装药，应用高压风将孔清洗完成后，待孔壁温度降到常温度后方可装药。

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。

7.4 药剂反应时间控制

药剂反应时间一般控制在 30~60 分钟，控制参数可根据现场的施工条件试验测定相关的施工参数。

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8 安全措施

（1）无关人员不得进入施工现场。 （2）施工范围设置安全围档。

（3）山体上作业人员一定有安全带保护措施。 （4）大型浮石打孔前一定有锚固定措施。

（5）山上施工做好防滑措施，操作人员一定脚穿胶底鞋。 （6）施工工具的移动不能超出山体，避免山、线距离不足。

（7）施工现场设置专人安全监护人，不要让周边农村的牲畜或者务农人员误入。 （8）采用具有腐蚀性的静力破碎剂作业时，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。 （9）在相邻的两孔之间，严禁钻孔与注入破碎剂同步进行施工。

（10）静力破碎时，发生异常情况，必须停止作业，查清原因并取相应措施确保安全后，方可继续施工。

（11）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，远离装灌点。观察裂隙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。情况严重者立即送医院清洗治疗。

（12）在破碎工程施工中需要改变和控制反应时间，必须依照规定加入抑制剂和促发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入去他任何化学物品。

（13）严禁将破碎剂加入水后装入小孔容器内（如口玻璃杯、啤酒瓶等） 。

（14）刚钻完孔和刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高。应确定温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。

（15）破碎剂运输和存放中应防潮，开封后请立即使用。如一次未使用完，应立即紧扎袋口，需用时开封。静力破碎剂严禁与其他材料混放。

（16）使用破碎剂前请确认操作人员对说明书已仔细阅读并理解。 （17）下班前一定把开方的石碴清除完成，确认安全方可下班。 （18）施工现场做好防盗工作。

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9 环保措施

（1）施工污水排放：在施工场地按照市政污水排放要求做好深沉池，施工用的污水经沉淀合格后方可排；

（2）已经发生化学反应的药剂不得放回药剂瓶，也不允许随地丢弃。为防止土壤污染及其它构筑物被腐蚀，要采取将未反应完成的药剂放在容器内，待化学反应充分完成后掩埋。 （3）施工现场做到工完石清、场地净。12

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