靜態膨脹預裂爆破技術在公路施工中的應用

陳鑫鑫

摘 要：在公路工程施工的過程中對于一些大型巖體需要采用爆破的方式來進行施工，從而保證對巖石進行有效挖掘，而現今許多公路工程所處區域較為復雜，為了降低爆破施工對周邊產生的影響會采用靜態膨脹預裂爆破技術。根據此種技術的使用效果來看，其在實際中具有較高的應用效益，為此以下對其技術進行了全面深入的分析，并介紹了技術的施工流程要點，指出了其在實際的公路施工中應用的優點。

關鍵詞：靜態膨脹預裂爆破；公路施工；技術應用

一、靜態膨脹破碎劑施工技術參數

1、孔徑

該因素對破碎施工效果比較重要，由于破碎劑的裝入量隨著孔徑的增大也在不斷的增大，從而產生越大的膨脹壓力，其破碎效果和熱量也就更高，其溫度又隨著增加的熱量在不斷上升，最終噴射出破碎劑漿體，因此需要對孔徑進行控制，不宜過大。

2、孔距

開裂程度和孔距在其他不變的條件下是一種正比的關系，一般孔距越小，開裂越容易，這就要求越短的破碎時間。而孔徑越小，這就要求越多的孔數，從而使得鉆孔的工作量增大了。因此，為了更使其能夠達到其技術經濟效果，需要確定好最可行的破碎孔距。

3、孔深

在其他因素不變和被破碎體的高度都不變得情況下，較小的孔深更容易進行開裂，具有更好的破碎效果。

4、排距和最小抵抗線

破碎劑膨脹壓力、被破碎體的強度、自由面都會影響到排距的大小，當膨脹壓力較大、被破碎的強度較小、自由面多的時候，可以選取較大的排距。反正，則相反。介質的物理性質、要求破碎的塊度會影響到最小抵抗線。

二、施工工藝流程和操作要點

1、施工前準備

在施工之前需要對爆破現場進行全面的勘察工作，確定施工區域的巖土結構，并制定出準確的勘察報告。之后根據勘察所得數據來確定巖層發育情況及其強度，根據公路施工的工程量來設定破碎劑的種類及劑量。同時需要依照公路施工方案及相關標準來進行放樣工作，并對爆破區域碎石、軟土等進行處理，為之后爆破工作的進行提供條件。而在機械的準備上主要是以工程量及巖體特征來確定其類型及數量，在應用之前需要仔細檢查機械設備的性能。

2、布孔

（1）在進行布孔之前，需要依據開挖巖石的難易程度和路基開挖方案將臨空面設置好，并按照要求多創造一些臨空面。

（2）孔的設置需要依據不同材質和硬度的被破碎物體和臨空面兩者相平行進行設置孔位。結合百年品巖石的具體分布情況，一般是可以采取梅花形排列的多排布孔或單排孔。

3、鉆孔

第一，檢查鉆孔所用鉆機是否運行良好，保證其不存在性能上的問題，之后鉆機鉆孔參數設置需要按輕轉——中轉——全速的過程遞進；第二，保證鉆孔位置平直，在鉆孔的過程中不要出現鉆桿亂動的情況，其應以平直的方向均勻的向前推動，以此避免出現鉆桿斷裂或是遇阻的情況；第三，根據施工要求確定鉆孔深度，在達到規定深度后應以勻速進行撤鉆，避免撤鉆過程中出現孔壁損壞的情況；第四，在進行深孔施工時需要注意鉆機的選用，一般為多臺鉆機聯合應用，其首先需要使應用短桿鉆機進行鉆孔，之后再應用長桿；第五，要注意施工安全，在撤鉆的過程中避免動作過猛，并且鉆孔的對面方向不應站人。

4、清孔

（1）在吹孔鋼管上接上壓風管，并將其插入到孔眼中，相關人員將風門打開，來回拖動，依次吹凈孔內所留有的巖粉。

（2）在吹孔施工中需要佩戴專業的防護裝備，為了確保安全，避免孔內雜物入眼口，在吹孔的時候，避免正對著眼口位置。

5、灌入膨脹破碎劑預裂

（1）在膨脹預裂施工開始之前，需要現場試配好膨脹破碎劑，從而確定好最適宜的配合比。

（2）攪拌及裝孔：在水中緩緩的加入已經配比好的破碎劑，一邊加入一邊進行攪拌，確保能夠將其攪拌成糊狀漿體，接著在孔內倒入配置好漿體，其過程需要控制在8min以內。

（3）在灌入膨脹破碎劑漿體的時候，需要從破碎預裂方向后退進行裝進，一邊裝一邊推。

（4）依據不同的作業環境來使用不同型號的產品，這樣可以大幅度提高其工作效率和操作性。

（5）破碎劑在填完之后，需要在1h內完成預裂過程，然后等過1h就可以進行機械開挖。

6、機械開挖

（1）在進行鑿巖開挖的過程中是使用挖掘機配合破碎錘進行的施工。

（2）對于一些發育不齊全的巖體，挖掘機需要按照110kw以上功率進行挖掘。

（3）嚴格按照路基開挖方案進行機械開挖鑿巖，在開挖全段面的時候，需要先從中間后兩邊。

（4）首先是開挖那些適合使用機械進行開挖的巖體；然后再使用膨脹破碎劑預裂來開挖那些比較困難和較低效率的巖體。

（5）邊坡的開挖過程需要從開挖面向下進行整修，同時將松動危石和塊石清理干凈。

三、質量控制

1、質量控制標準

（1）孔位、孔深允許偏差±5cm。

（2）膨脹破碎劑應符合《無聲破碎劑》（JC506-2008）中技術要求。凝結時間：初凝不得早于8min，終凝不得遲于150min。

（3）邊坡坡面平順，無松石、危石。

2、質量控制措施

（1）掌握膨脹破碎劑的特性：膨脹壓力隨水灰比的增大而減小；它的膨脹壓力與環境溫度和反應時間成正比，物體開裂所需時間與環境溫度成反比；膨脹壓力隨孔徑的增大而增加。

（2）膨脹破碎劑水灰比需經試驗確定最佳配合比，供實際施工使用。

（3）孔位、孔深、膨脹破碎劑水灰比、裝藥、機械挖掘操作是本工法的關鍵技術，相關操作人員須按照操作規程操作，確保收到良好的效果。

（4）要妥善保管，防止受潮和暴曬。使用時膨脹破碎劑要隨用隨提，拆封數量與使用數量要控制好，以免多提多拆使成品受潮或失效。

（5）靠近邊坡時，孔眼方向應平行坡面設置，避免坡面超挖。

（6）坡面整修完成后，由質檢員對坡坡面進行驗收，驗收合格后方可進行下一級邊坡開挖。

四、安全和環保措施

膨脹破碎劑是一種對人體眼角膜有傷害的化學制劑，操作人員不得將手在眼睛擦拭；施工現場必須預備足夠數量的清潔水，防止操作人員萬一接觸膨脹破碎劑作清洗使；如操作人員眼部接觸了膨脹破碎劑漿體，就立即用清水沖洗，再送醫院急救治療；鉆孔操作員應佩戴防護眼鏡、防塵口罩，灌裝操作人員須佩戴防腐橡膠手套。

五、結語

目前靜態膨脹預裂爆破技術的應用具有較高的效益，其在實際中起到的爆破質量較高，相對的安全系數也較高，在公路施工中應用可以有效的減少施工過程中土方、巖石的開挖難度。并且此種技術的靜態特點使周邊環境所受影響較低，其可以對爆破的巖石形狀進行控制，避免巖體出現崩塌的情況，使周邊坡體更加穩定。同時此種技術的使用所受限制較少，因此在施工條件較為復雜的區域也可以順利施工，同時根據施工要求其可以有效的降低爆破成本，具有良好的社會效益及經濟效益。

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