靜態爆破在無臨空面基礎開挖工程中的應用

摘 要：積石峽水電站溢洪道門機軌道布置在溢洪道建基面5%的斜坡0.3m墊層混凝土上，軌道基礎寬度1.0m，最大開挖深度1.0m，開挖體型較小，開挖難度較大，采用常規乳化炸藥爆破對混凝土基礎體型難以保證，而且會影響周邊建筑物。為保證積石峽水電站溢洪道泄槽段門機軌道基礎順利開挖，基礎體型外巖石及墊層砼不受影響，保證體型完好，同時避免爆破飛石對周邊在建建筑物的破壞和對其它施工項目的影響，采用靜態爆破及槽挖法進行軌道基礎開挖。

關鍵詞：靜態爆破 無臨空面 基礎開挖

中圖分類號：M8 文獻標志碼 ：A 文章編號：1674-098X（2015）04（a）-0079-01

1 工程簡介

積石峽水電站工程左岸表孔溢洪道為低堰，凈寬15m。根據溢洪道及電站進水口施工機械總布置，在溢洪道溢0+217～溢0+260段安裝MQ600B/30（2#）門機，主要承擔溢洪道泄槽段混凝土澆筑及設備材料的垂直運輸工作。

地基巖性為K13-2礫巖，產狀NW345°NE∠11°。地基部位斷層及軟弱夾層不發育，陡傾角裂隙以NNE、NNW、E-W組三組裂隙最為發育，巖體堅硬完整，巖體呈微風化，屬完整性好的Ⅱ級巖體，地基巖體力學強度較高，工程地質條件較好。

溢0+217.0～溢0+236.0段門機軌道基礎寬1.0m，軌道基礎設計頂高程EL1817.852m，為滿足門機軌道基礎體型，溢0+217.0～溢0+236.0段門機軌道基礎建基面需開挖至EL1817.20高程。此段溢洪道建基面為5%的斜坡，混凝土墊層厚0.2m，溢0+217.0建基面高程為EL1818.20，溢0+237.0建基面高程為EL1817.20，即上游最大開挖深度為1.0m，考慮到既要保證軌道基礎體型外巖石及墊層砼不受影響，又要避免爆破飛石對周邊在建建筑物的破壞和對其它施工項目的影響，因此確定采用靜態爆破法進行軌道基礎開挖。

2 破碎劑用途及特點

靜態爆破是采用高效無聲破碎劑（HSCA-II）。其與水調成漿狀體灌入巖石或混凝土構筑物的鉆孔中，依靠本身水化可產生30～80MPa膨脹壓，使破碎物體在無震動、無噪聲、無飛石和無毒氣的情況下安全破碎。

高效無聲破碎劑不燃、不爆、運輸、保管和使用安全方便。施工操作簡單，可按計劃要求進行破碎或切割。用其開采石材荒料成材率同火藥爆破相比，可提高3～4倍；破碎混凝土構筑物，可做到需要破碎的破碎，需要保留的保留。

3 施工工序及方法

3.1 施工工序

鉆孔→清孔→爆破體溫度控制→混成漿體→裝藥→孔口封堵→保溫養護

3.2 施工方法

3.2.1 鉆孔

根據高效無聲爆破劑（HSCA）提供的鉆孔參數表，對鉆孔參數的初步選定，高效無聲爆破劑提供的參數詳見表1：

門機軌道基礎為無筋墊層混凝土與巖石，最大孔深在1.0m，每次爆破深度控制在40cm以內，根據施工工作面的施工條件，由于爆破體無臨空面，為達到爆破效果，此部位采用掏槽靜態爆破的方法，鉆孔過程分掏槽孔、爆破緩沖孔、預裂孔三種。

3.2.2 爆破體溫度控制

高效無聲破碎劑對施工環境溫度有一定要求，在夏天外界的環境溫度為15～25℃。根據溫度范圍要求，在該部位選用破碎劑為HSCA-Ⅱ，在施工中發現環境溫度在15～25℃時采用HSCA-Ⅱ型高效無聲破碎劑施工的效果很好。為避免陰雨天氣對爆破孔的影響，采用防雨布對爆破范圍進行維護，防止因雨水浸濕孔內而影響爆破溫度。

3.2.3 裝藥

采用高效無聲破碎劑爆破主要說明裝藥過程，由于爆破體無臨空面，裝藥時預裂孔、緩沖孔、掏槽孔分次裝藥。先緩沖孔、掏槽孔全部裝滿藥，預裂孔不裝藥，等爆破緩沖孔及掏槽孔爆破效果達到后，再進行預裂孔全部裝藥爆破。由于爆破區無臨空面，掏槽孔與爆破緩沖孔先爆時產生的一部分爆破威力通過預裂孔已釋放出，并不會傷及體型外的基礎。等兩側預裂孔再次爆破時，爆破區中間區域已形成臨空面，預裂孔的爆破就不會傷到體型外的砼面，而且爆破預裂面平整，能達到常規爆破效果。

3.2.4 高效無聲破碎劑使用與封堵

在常規情況下，裝藥前要與重量比為28%～35%的水進行拌和，攪拌成具有流動性的均勻漿體，然后灌注到孔內。灌注時為避免外流，最好采用漏斗在孔口引流，且掌握流速，確保漿體均勻流入孔內且密實。當每孔藥灌注完成后采用卷式錨固劑進行孔口封堵，要求封堵密實，不留空隙，封堵長度為10cm。

3.2.5 養護

裝好藥的爆破部位要注意養護，若天氣晴好，注意周圍行人安全。若遇到陰雨天氣要考慮采用棚遮蓋，并要保證雨水不要流到爆破面，直至混凝土面有大量的脫落和大范圍的裂縫出現后，可將防雨棚拆除。

4 施工過程中注意事項及質量控制

（1）施工前進行詳細的技術交底，實行嚴格的三檢一驗制度和終孔驗收制度，使全施工過程處于受控狀態。

（2）采用高效無聲破碎劑施工期間，施工人員必須配戴防護眼眼鏡和橡膠手套。

（3）高效無聲破碎劑（HSCA）為堿性材料，碰到皮膚或進入眼睛時要立即用清水沖洗，并及時到醫院治療。

（4）按施工環境溫度選擇合適的高效無聲破碎劑HSCA型號，不得隨意互用。

（5）攪拌后的高效無聲破碎劑漿體必須在10min內充填在孔內，超過10min，其流動性及破碎效果明顯降低。

（6）攪拌時要勻速攪拌，灌注時要注意流速，避免在外界溫度過高時流速過快而產生能量蹦出孔外。

（7）高效無聲破碎劑采用紙箱包裝，每箱凈重20kg，內含4袋，每袋5k。應存放在干燥處，嚴防受潮，不開袋不受潮的情況下保存期為一年。

5 結語

在積石峽水電站門機軌道開挖和欠挖處理中采用靜態爆破及槽挖的施工方法，有效解決了特殊部位的開挖質量，既方便了施工，又不影響周邊建筑物，預裂面也取得了較好的效果，同時掌握了高效無聲破碎劑在無臨空面爆破區的使用技術，可在巖石和混凝土小面積開挖中廣泛使用，并取得一定效果。為類似工程施工積累了一定的經驗。

參考文獻

[1]游寶坤.靜態爆破技術—— 無聲破碎劑及其應用[M].北京：中國建材工業出版社，2008.

[2]張愛莉，姚剛.靜態爆破的設計及應用[J].建筑技術，2002（6）：420-422.

[3]中華人民共和國建材行業標準《無聲破碎劑》（標準號JC506-92）[s].