XXXX溢洪道静态爆破专项施工方案

溢洪道石方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-1-一、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0.28万亩溢洪道石方静态爆破专项施工方案-2-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》GA533、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溢洪道石方静态爆破专项施工方案-3-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，溢洪道石方静态爆破专项施工方案-4-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F=4F=6F=8F=12素砼钢筋砼孔距50-1004030203020溢洪道石方静态爆破专项施工方案-5-（CM）排距（CM）805040304030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溢洪道石方静态爆破专项施工方案-6-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：d（mm）使用量（kg/m3）低硬度岩石1.0H40-100(0.6-0.9)a38-505-10中硬度岩石1.05H30-40(0.6-0.9)a38-5012-222.6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。保温剂加溢洪道石方静态爆破专项施工方案-7-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名称单位数量备注1静态爆破剂Kg若干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若干溢洪道石方静态爆破专项施工方案-8-表四静态爆破设备表序号名称规格单位数量1空压机12m3台22凿岩机SKQ20-Y28台根据现场作业面情况定3全站仪套14水准仪套15盛水桶个26拌和盆个37捅棍根38防护眼镜个若干9防护手套副若干10电子秤台111量筒个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。溢洪道石方静态爆破专项施工方案-9-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溢洪道石方静态爆破专项施工方案-10-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、环保措施已发生化学反应的药剂不得放回药剂瓶，也不得随意丢弃。为防止土壤污染和其它构筑物腐蚀，要采取将未反应的药剂放在容器内，待化学反应充分完成后，随渣土一起运弃。中国水利水电XXXXXXX公司XXXXXX水库除险加固工程项目部2015年8月3日