对于城市市区,巨大的冲击波对周围高大拥挤的建筑群会造成很大的安全隐患,飞石则危及街道上的行人人身安全,粉尘则给城市居民的生活带来很大不便。虽然随着现代科学的不断发展与应用,城市控制爆破技术已得到了广泛的应用,但是控制爆破产生的震动、冲击、飞石等对周围造成的影响并没有完全消除,并且与相邻建筑物间距几乎为零,爆破施工也无法满足控制要求,所以在当前的条件下,需要寻找另外的途径来控制,即选用静态爆破施工技术。
静态爆破技术是今年发展起来的一种新型爆破施工技术,是常规炸药爆破的一种发展、延伸。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。
工法特点
安全:静态爆破是可控制的工作,不会像炸药爆破和其他冲击性拆除、那样产生一些危险隐患,无需采取复杂的安全措施。
环保:不会产生震动、冲击、噪音、粉尘、飞屑、岩石粒等。周围环境不会受到影响,即使在人口稠密地区或室内,以及精密设备旁,都可以无干扰地工作。
经济:静态爆破几小时可完成分裂过程,并且可连续无间断地工作,重复作业效率高,运行成本很低,无需爆破作业那样采取隔离或其它耗时和昂贵的安全措施。
施工简便:只需预先埋孔或钻孔后放入爆破剂即可自主施工,施工操作方便简单。
适用范围
适用于适用于混凝土、钢筋混凝土构筑物、基础的拆除和解体、闹市区建筑物的拆除以及贵重石材的开采。
工艺原理
静态爆破是运用静态破碎剂切割、破碎混凝土。静态破碎剂是一种不使用炸药就能使岩石、混凝土破裂的粉状工程施工材料,它的主要成份是生石灰(即氧化钙),还含有一些按一定比例掺入的化合物催化剂,是国际上流行的新型、环保、非爆炸施工材料。
静态爆破就是利用装在介质钻孔中的静态破碎剂加水发生水化反应,使破碎剂晶体变形,产生体积膨胀,从而缓慢的、静静地将膨胀压力(可达30MPa-50MPa,最大实验值可达120MPa,混凝土拉伸强度一般在2-6MPa)施加给孔壁,经过一段时间后(12-24h)达到最大值,将介质胀裂破碎。
静态爆破剂
工艺流程及操作要点
工艺流程
操作要点:
1、支撑拆除时相应的中楼板及换撑必须达到设计要求强度,经设计同意方可施工。
2、支撑拆除前安全、技术交底必须到位,谨防突发事故。
3、支撑拆除使用的机械、工具必须符合规范,且施工人员必须持证上岗。
4、封闭施工现场,拆除支撑上附着的管线及其他构件,做好防护设施,工地周围设置围档,设置好安全警示标志。
5、依据施工图的指示,画上拆除拆除区域和路线。
6、确定当地气温、药剂温度、拌合水温度、混凝土温度、容器温度是否与要求相符合;
7、检查药剂包装是否破损。
人工布硬质纸孔
布控排列图
爆破前清孔:由于成孔到爆破施工前间隔较长一段时间,爆破施工前膨胀孔中存有较多垃圾和灰尘需清理,以免影响爆破效果,我项目部采用先清理预埋成孔硬质纸,最后用气泵吹气清理干净。
预埋纸清理
吹气清空
静爆膨胀剂配料:先用水桶装好水,按照静爆膨胀剂按一定的水和药比例配好,充分搅拌成糊状。
膨胀剂配制
装药:将搅拌好的糊状膨胀剂均匀慢慢的灌入钻好的孔中,灌满至密实,不用盖,不用塞口。
灌入膨胀剂
静爆过程:在灌入静爆膨胀剂12—24小时之后,混凝土构件产生裂缝。在拆除支撑梁的前一天,将膨胀剂灌入孔内,第2天当裂缝宽度达到2cm以上即可进行破碎破碎、清理作业。
支撑产生膨胀
混凝土产生深裂缝
镐头机松动破碎施工:膨胀后的支撑梁,已经开裂松动,用镐头机将混凝土与钢筋充分脱离。
镐头机破碎
施工注意事项
膨胀孔深、孔径、孔距的确定:孔深、孔径和孔距与破碎效果有直接关系,孔过深、孔径过大、孔距过小则加大钻孔工作量及药量,反则会影响破碎效果,且孔径越大越易发生冲孔现象。
(1)孔深的确定:经项目部与爆破剂厂家多次研究试验后确定孔深为破碎体高度的90%。
(2)孔径的确定:我项目部取1立方体钢筋混凝土做试验,钻孔深0.9m,单位用药量20kg分别选36、38、40mm的尺寸钻头进行钻孔
(3)孔距的确定:依据复旦爆破专业公司提供的咨询结果和结合工程实际情况(主要根据梁截面大小和混凝土强度)确定孔距为200mm。
质量控制
施工质量保证措施
1 、认真执行隐检和质检员的巡回检查制度
2 、班前与个人之间认真执行“自检”、“互检”、“交接检”制度,检查结果要挂牌,分清质量责任,认真监督狠抓质量。
3 、在进行大面积施工前,要先进行样板施工,经检验合格后方可进行大面积施工。
4 、在施工交接过程中,要做好中间检查交接记录。
5、爆破剂反应时间的控制: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:一种是在药剂拌合(浸泡)水中加入抑制剂,另一种方法是严格控制和(浸泡)水,药剂和混凝土的温度;加快药剂作用反应的解决方法一般是掺加促发剂和提高拌和水温度,拌合水一般控制在15-20°C范围,防止药剂反应过快容易发生冲孔伤人事件。但为了缩短施工时间,加快处理进度,有必要在保证安全情况下缩短药剂最大效应反应的时间,因此药剂反应时间一般控制在30-60分钟左右较好,裂缝达到2cm的时间控制在5小时左右。
6、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。
7、混凝土刚开裂后,可向裂缝中加水,支持药剂持续反应,可获得更好效果。
8、增设自由面,获取更高破碎效果。
安全措施
1、 无关人员不得进入施工现场。
2、 使用我厂产品必须配戴防护眼镜(防尘防冲击型PVC护目镜)。施工人员未戴防护眼镜操作属安全违章。
3 、发生冲孔是正常现象。也是不可预见和不可完全控制的现象。冲孔产生的原因较多,大致有以下几种:①操作人员操作不当,操作时间太长,包括药剂已经发热冒气仍在灌装等,装填不密实有空气隔层等;②温度控制不当。气温高时,拌和水、药剂、钻孔孔壁温度控制不当、抑制剂药量不够,致使药剂反应过快等;③布孔设计不当;孔距及抵抗线过大。;④钻头选用不当。钻孔直径过大;⑤孔壁光滑等。冲孔时药剂温度较高且有腐蚀性,冲入眼内可能会对角膜造成严重损害。为防止伤人事故,操作人员必须戴符合国家安全标准生产的防冲击防尘PVC护目镜进行操作。
4 、在药剂灌入钻孔到混凝土开裂前,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。
5 、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,严禁擅自加入其他任何化学物品。
6、 严禁将本产品加水后装入小孔容器内(如直口玻璃杯、啤酒瓶等),否则非常危险。
7 、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。
8 、膨胀剂开封后请立即使用。如一次未使用完,应立即紧扎袋口,需用时再开封。
环保措施
1、 工地开工前,组织管理人员集中学习“扬尘污染防治管理办法”,并在施工中一定要贯彻执行。
2、 人员安排:派责任心强的管理人员专职负责扬尘管理工作,组织一支认真负责的保洁队伍,由公司管理人员直接督促、监督、管理;在渣土装卸过程中,将保洁工作落实到个人,明确其职责。
3 、及时了解天气预报,在气象预报风速达到5级以上时,暂停拆除作业。镐头机拆除作业边拆除边洒水。
4 、在施工工地内,设置车辆清洗设施以及配套的排水、泥浆沉淀设施;渣土清运时,在渣土等运输车辆离开工地前必须将车轮上的泥土清洗干净,派专人负责验收,避免给道路造成了二次扬尘。
5、 建筑垃圾48小时内不能清运完毕的,及时采取遮盖和洒水等防尘措施。