合肥铁路工程学校安徽合肥230023
摘要：在公路建设中，经常需要采用爆破的方式进行挖掘，为了保证对岩石进行有效挖掘，降低爆破施工对周边产生的影响，在工程实践过程中一般会采用静态膨胀预裂爆破技术。本文结合某具体工程实例对公路施工中静态膨胀预裂爆破技术的运用进行分析研究，以供参考。
关键词：公路施工；静态膨胀预裂爆破技术；参数；运用
1静态膨胀破碎剂施工技术参数
1.1孔径
该因素对破碎施工效果比较重要，由于破碎剂的装入量随着孔的增大也在不断的增大，从而产生越大的膨胀压力，其破碎效果和热量也就更高，其温度又随着增加的热量在不断上升，最终喷射出破碎剂浆体，因此需要对孔径进行控制，不宜过大。此外，钻孔设备也能影响孔径，这是因为钻孔速度和孔径成反比，所以本工程的孔径一般是控制在10mm～30mm。
1.2孔距
开裂程度和孔距在其他不变的条件下是一种正比的关系，一般孔距越小，开裂越容易，这就要求越短的破碎时间。若孔径越小，这就要求越多的孔数，从而使得钻孔的工作量增大了。因此，为了更使其能够达到其技术经济效果，需要确定好最可行的破碎孔距。
1.3排距和最小抵抗线
破碎剂膨胀压力、被破碎体的强度、自由面都会影响到排距的大小，当膨胀压力较大、被破碎的强度较小、自由面多的时候，可以选取较大的排距。反之，则相反。介质的物理性质、要求破碎的块度会影响到最小抵抗线。
2公路施工中静态膨胀预裂爆破技术的运用
2.1工程概况
以某省公路建设项目为例，该工程周围有诸多住宅楼，和居民区距离比较近，并且其作为附近居民日常出行的一条重要通道，每天会有大量的车辆以及行人从此路通过，因此选择使用传统的炸药爆破方式进行土石开挖显然不合时宜。所以施工人员和工程项目负责人在对施工作业环境以及整体工程量，包括需要破碎的岩石应当达到的相关标准等进行全方位地综合考量，最后选择在此次公路施工过程中使用静态膨胀预裂爆破技术，以有效完成路基岩层破碎的同时，将对周围居民区的影响降至最低。
2.2施工技术的应用
2.2.1前期准备
在施工之前，施工人员首先通过对整体工程施工要求全面了解，并严格按照既定的施工预算和其面对的实际施工环境以及施工条件，结合岩石的具体强度科学、合理地选择需要使用的静态膨胀破碎剂。同时结合具体需要开挖的岩体工程量，为其配置需要的施工机械设备以及相关施工人员。利用专业的施工人员，在切实遵循相关施工标准要求的基础之上依次完成放样定位清理施工作业面和周围便道，以及清理松土软石的工作。
2.2.2破碎剂的使用量
本工程施工中单位体积的使用量药量是25kg/m3。如表1所示。
表1钻孔及破碎剂用量参数
2.2.3布孔（眼）
（1）在布孔（眼）前，设置临空面，临空面可根据岩石开挖难易情况结合路基开挖方案随机设置，并尽可能多创造临空面。（2）根据被破碎物体的不同材质和硬度沿平行于临空面布置孔（眼），约为孔径的8～10倍，具体由试验确定。根据边坡岩石的具体情况，可采用单排孔或多排孔布置。多排布孔一般采用梅花型排列。
2.2.4钻孔
首先需要对风动凿岩钻机进行详细的检查，确保能够正常进行施工。在进行开孔之前，开启钻机操纵阀到轻转的位置上，等到固定好孔位并钻进20～30mm，两手松开掌钎工，这时需要退到机身后侧进行监护；打眼的施工人员需要将操纵阀从轻转板到中转位置，等到钻进50mm的时候，在这个时候钻头不容易从眼口处脱离。在进行钻孔时，为了确保能够使钻机、钻杆和钻眼方向一致，需要使用手柄阀门对气腿高度进行相应的调节，切记需要均匀进行推力，为避免出现断钎和夹钎问题，使力需要避免过大和上下摆动钻杆，确保钻杆的钻进方向。钻孔的深度和角度需要掌握好，当钻到要求的深度时，需要将速度降低并撤出钻机。在钻机撤出时，需要将阀门关小，停止向前进行推力，确保钻杆可以慢慢进行旋转，与此同时，为了确保旋转中的钻杆可以从炮眼中退出，可以将气腿缩紧。
2.2.5膨胀预裂
当确定需要选用的膨胀破碎剂类型，并依照相关要求确定出配合比之后，需要将其倒入搅拌机中，添加适量的水，在加入过程中对膨胀破碎剂进行充分搅拌，随时观察膨胀破碎剂搅拌形态，确保其呈现出糊状浆体之后需要按照边装边推的方式，从破碎预裂的方向开始后退着完成膨胀破碎浆体的灌入。此后在一个小时之内即可完成膨胀预裂，但为确保具有较好的预裂效果，应当将膨胀破碎剂的搅拌和装孔时间控制在八分钟以内。
3施工质量及安全控制措施
3.1质量控制措施
（1）掌握膨胀破碎剂的特性：膨胀压力随水灰比的增大而减小；它的膨胀压力与环境温度和反应时间成正比，物体开裂所需时间与环境温度成反比；膨胀压力随孔径的增大而增加。（2）膨胀破碎剂水灰比需经试验确定最佳配合比，供实际施工使用。（3）孔位、孔深、膨胀破碎剂水灰比、装药、机械挖掘操作是本工法的关键技术，相关操作人员须按照操作规程操作，确保收到良好的效果。（4）要妥善保管，防止受潮和暴魉。使用时膨胀破碎剂要随用随提，拆封数量与使用数量要控制好，以免多提多拆使成品受潮或失效。（5）靠近边坡时，孔眼方向应平行坡面设置，避免坡面超挖。（6）坡面整修完成后，由质检员对坡坡面进行验收，验收合格后方可进行下一级边坡开挖。
3.2安全环保措施
（1）建立健全安全生产保证体系和环保制度，制定膨胀破碎剂预裂专项安全管理制度，落实安全生产责任制，分工明确，责任到人，加强施工安全检查，消灭发生安全生产事故的苗头，保护自然环境。（2）设置安全环保标志醒目，安排专人管理标识的警戒区域，非操作人员不得进入施工现场；膨胀破碎剂和拌和水存放阴凉干燥处，避免暴晒；严防膨胀破碎剂成品或外包装流失，污染环境；机械开挖区域和民房之间设置临时声屏障，不得夜间作业；遇大风时，停止钻孔或开挖作业，防止粉尘污染，完善周边排水设施，设置沉淀池、过滤池，防止施工区域废水直接排放入河流或池塘。（3）膨胀破碎剂是一种对人体眼角膜有伤害的化学制剂，操作人员不得将手在眼睛擦拭；施工现场必须预备足够数量的清洁水，防止操作人员万一接触膨胀破碎剂作清洗使；如操作人员眼部接触了膨胀破碎剂浆体，就立即用清水冲洗，再送医院急救治疗；钻孔操作员应佩戴防护眼镜、防尘口罩，灌装操作人员须佩戴防腐橡胶手套；灌入膨胀破碎剂浆体时，需待孔内温度降到常温，操作人员面部距离孔面50cm以外，且不得正面相对；装灌完成后，应及时覆盖预裂孔，不得在装灌地点逗留。
结束语
综上所述，静态膨胀预裂爆破技术将静态爆破与机械开挖有机地结合起来，发挥了静态爆破和机械开挖的优势，成功的解决了路基开挖中无法采用爆破、同时采用机械开挖又效率低的石方开挖难题，与传统的爆破相比具有明显的安全性，无飞石、无噪音、无震动、无冲击波、无有毒烟雾。本施工工艺是一种因受条件限制无法采用爆破工艺的区域路基开挖的十分有效的施工方法，节能减排，保证了工程进度按期完成；有利于协调工程施工与周围群众的关系，施工文明，不扰民，深得周边群众的好评。
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