危岩治理工程危岩清除施工技术方案Word文档下载推荐.docx
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19.3千米。
1.2.6采用静态爆破工艺计价较为困难。
在常用定额中都没有静态爆破清除硬岩和人工清除(破碎)的子项,参照其它子项组价的结果难以反应静态爆破工艺的特点,往往低于现场成本费。
2、设备及人员配置
2.1本项工作拟投入的人力资源
充足、合理的劳动力投入是保证施工进度的首要条件,本危岩治理工程分为8个工作区,清除危石85个6479.00m3,清除危岩157处11137.70m3,可以按8个区域安排3个施工队按计划施工,但必须采取可靠的安全防护措施。
表2.2-1拟投入静态爆破危岩清除作业的劳动力计划表
序号
岗位
人数
工作内容
备注
1
设备管理员
3
作业机械维修
2
钻孔工
60
钻孔、装填膨胀剂、翻碴
搬运工
15
材料、设备物资二次搬运
4
安全值守
12
危岩下方两侧安全监管值守
5
监测预警员
危岩体后方巡查、裂缝变形监测
合计
91
具体施工安排要根据进场后的征地撤迁工作进展及施工布置情况调整劳动力。
危岩(危石)清除禁止上下同时作业,排危工程一般夜间都停止施工,每个作业面只安排一个工作班次,每日工作时间不超过九小时。
2.2本项工作拟投入的设备资源
充足、良好的施工机械设备是实现目标工期的保障,本工程排危爆破拟投入的主要设备见下表:
表2.2-2拟投入静态爆破危岩清除作业的主要设备表
设备名称
型号
数量(台)
用途
挖掘机
1.0m3
碴石挖装
装载机
40B
碴石铲装运
自卸汽车
5吨
碴石运输
柴油空压机
6m3/min
6
钻孔供风
3.5m3/min
10
发电机
20KW
照明及小型机械
7
风动凿岩机
7655
40
钻凿爆破孔
8
全站仪
GTS332
施工监测
9
应急交通车
越野
后勤保障车
皮卡
3、施工工艺流程
本工程危岩(危石)清除采用静态爆破技术,其施工工艺流程为见下页。
4、施工技术措施
4.1施工准备
危岩清除处治前应开展仔细的调查工作,拍照,勾绘侧立面、正立面素描图。
调查内容主要:
危岩体位置、形态、规模、分布高程。
4.1.2危岩体、基座及周边的地质构造、地层岩性、岩(土)体结构类型及其对危岩体稳定性的影响。
4.1.3危岩体及周边裂隙充水条件、高度及特征,泉水出露、湿地分布、落水洞情况等。
4.1.4危岩体变形发育史及崩塌影响范围。
根据调查分析并计算,确定危岩体的稳定状态。
危岩体稳定状态分为稳定、基本稳定、欠稳定和不稳定。
危岩静态爆破清除施工工艺流程
4.2施工工艺选择
4.2.1危岩清除方式的选择主要根据危岩周围的自然条件与环境状况、危岩体特征、工程量大小以及采取安全防护措施的可靠性来进行选择。
一般分为人工清除、机械清除、有声爆破清除、静态爆破清除、几类。
4.2.2人工清除:
采用石匠开缝成条块后撬运或人工持风镐破碎凿除两种方式,适用于清除较小体量的危岩,一般小于10m3。
4.2.3机械清除:
主要包括挖掘机换上破碎头凿除和用切割机切除危岩两种,机械清除因受场地条件、地形以及工艺限制,在危岩清除中应用较少。
4.2.4有声爆破清除:
采用钻孔或人工开挖成硐,采用雷管炸药等火工材料爆破清除。
清除速度快,但受爆破器材审批、保管、使用、外部环境等条件影响大。
4.2.5静态爆破清除:
(1)目前静态爆破剂货源充足,质量可靠,静态爆破工艺简单、操作灵活、无有害效应等优点而在拆除桥梁、房屋和其它构筑物以及清除危岩方面得到了广泛应用,相反,人工破岩在工程上已经基本淘汰,设计提出的危岩人工清除一般在实际操作中都是采用静态爆破技术(中—强风化的页岩宜采用风镐破碎清除除外)完成。
(2)静态破裂技术亦称为静态破石技术、无声膨胀技术或无声破碎技术。
在石材开采、岩石开挖和高边坡修整等工程领域得到广泛应用。
虽然静态破裂技术并不属于“爆破”范畴,但是由于其在特别苛刻环境下能够破碎混泥土、拆除基础、清除危岩,可以作为拆除爆破的一项重要补充。
(3)静态破碎剂的主要成分,不管是水泥生产工艺还是实灰生产工艺型,都是以CaO为主,即通过CaO与水发生水化反应Ca(OH)2而产生体积膨胀来达到破裂介质的目的。
(4)静态爆破的适用范围
临近重要建构筑物,对爆破震动特别敏感的露天、室内等爆破场所。
比如,重要文物,精密仪器等场所。
对爆破声响特别敏感的居民区,人口稠密的城市区域。
因有声爆破的爆破声响会对居民心理上产生钳制作用,易产生心理恐惧而不适宜有声爆破。
比如,城市医院、学校等。
岩体节理裂隙极为发育,有声爆破抵抗线极易判断失误而容易产生爆破飞石危害的城镇区域,如果飞石的不可控在城镇区域产生的恐惧效应难以估量,社会负面效益极大。
体量不大的危岩排险。
由于目前爆炸物品管理的严格化,小型体量的应急排险项目申请爆炸物品仍然要通过设计、专家评估和爆破监理等程序性工作,时间长,满足不了应急排险的时间紧迫性要求。
对于体量不大的危岩排险,静态爆破有得天独厚的条件。
(5)静态爆破的技术特征
施工中无飞石,无震动,不污染环境,安全可靠;
操作简单,储藏运输方便;
膨胀力大,能满足不同物体;
爆破效果可控性好。
4.2.6综上所述本工程危岩清除方式选择危岩静态爆破施工。
4.3危岩静态爆破施工技术
4.3.1静态爆破剂的分类及使用条件
静态破碎剂的膨胀与环境和温度有关,而膨胀力的大小与原材料中的CaO含量和外加剂的成分以及加水量有关。
各型爆破剂的适用范围见下表。
表6.4.3-1静态破碎剂适用条件和分类
种类
SCA系列
JCI系列
南京系列
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
适宜温度
20~
35
10~
25
5~
-5~8
>
0~
<
-5~
25~35
适宜季节
夏季
春季
冬季
寒冬
高温
4.3.2静态爆破参数设计
静态爆破参数设计与有声爆破参数设计的原则相同,一般是按照经验选择一个范围值,在施工中通过试爆效果修改调整参数,以取得最好的效果。
但是,静态破裂剂的破碎效果与介质的性质、破裂剂在炮孔中的水化以后所产生的膨胀压力的大小和选取的破裂参数是否合理有关,而膨胀压力得大小又与下列因素有关。
(1)时间。
静态胀裂剂膨胀压力初期是随着时间的增加而迅速增大,稍后膨胀压力随时间的增长而逐渐变得缓慢。
(2)温度。
静态破裂剂的水化反应速度与温度有密切关系,普通破裂剂在不同温度条件下使用时,在同一时间上所产生的膨胀压力相差达1.0倍或更多,因此,要根据季度的气温来正确选用破裂剂的型号,即使在一天中的早晨、中午、晚上的温度不用也会对破裂剂的膨胀压力产生影响。
(3)水灰比。
水灰比是指水与破裂剂拌和时,所用水的重量与破裂剂重量之比,普通破裂剂的浆体的水灰比一般采用0.28—0.33。
(4)孔径。
根据试验得知,膨胀压力基本上与孔径成正比增长,膨胀压力也增长。
这是由于孔径增大以后,单位长度炮孔所装的破裂剂增多,水化时放出的热量也增加,浆体的温度也会提高,进而促进氧化钙的水化,使膨胀压力进一步增大。
一般宜采用34--45mm的孔径。
表6.4.3-2破碎参数与单耗
被破碎物体
孔径
(mm)
孔距(cm)
深度比
(L/H)
单耗(kg/m3)
切割
破碎
孤石
软岩
30--42
50--60
0.7--0.75
2--3
3--5
中硬
40--50
0.75--0.85
3--4
4--6
硬岩
35--50
20--30
0.8--0.9
4--5
5--7
混凝土
无筋
0.7--0.85
6--8
8--10
有筋
15--30
0.9--0.95
10--15
整体
岩石
40--60
1.0--1.05
30--50
1.05
1.01--1.10
10--12
注:
L为炮孔深度;
H为被破碎体高度。
表6.4.3-3破碎时最小抵抗线W(cm)
材质
无筋、少筋
多筋
中、硬岩
抵抗线(W)
30--40
表8.1.6单位炮孔破碎剂用量q(kg/m)
30
32
34
36
38
42
44
46
48
50
q
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
2.1
2.3
2.5
2.7
3.3
4.3.2静态爆破作业施工
(1)炮孔布置
静态爆破一般采用垂直孔,特殊情况也有倾斜炮孔,布孔方式主要有单排布孔和多排布孔两种,多排布孔又分矩形(含方形)和梅花形(三角形),常用梅花形布孔。
单块危岩体量大、表面积宽时可分台阶进行清除,多排布孔的排数不宜过多。
(2)钻孔
对于完整的岩面开口,应先吹净浮渣,给小风不加压,慢慢冲击岩面,打出孔窝后逐渐加大风量至全风全压快速凿岩状态,按“小风压顶着打,不见硬岩不加压”的要领开口。
正常钻进后,边凿岩边排渣,对于风化破碎层应风量小压力轻,勤吹风勤护孔。
根据岩层硬度选择合金钻头类别,根据裂隙发育情况选择合金钻头形式。
一般凿岩选用“一”字形钻头,岩层风化破碎和裂隙发育时宜选择“十”字形钻头,以减少卡钻现象。
(3)炮孔检查验收
炮孔检查的主要工具为炮棍和钢尺,检查内容为:
炮孔深度与孔网参数,复核每个炮孔的抵抗线,查看空内是否含水等。
炮孔检查发现堵孔、深度不够或间距过大的,应及时补孔、补钻。
(4)施工技术
A、按被破碎危岩对象的岩性、结构尺寸和环境条件的要求,设计破裂参数和选用钻孔设备和钻孔工具;
B、按设计的破裂参数进行钻孔,对于有表土覆盖的危岩,应尽可能的将四周的土挖开,尽可能地创造自由面,以提高破碎效果;
C、根据气温条件,正确选用破裂剂型号;
D、搅拌或侵泡,先按设计时确定的水灰比计算用水量和破裂剂的用量,然后用100ml带刻度的搪瓷量杯或玻璃量筒,量好所要求的水,倒入塑料或铁皮桶中,再将称量好的破裂剂倒入,然后用手持木棒或手提式搅拌机搅拌至均匀,搅拌时间一般为40--60s,人工搅拌时要戴橡皮手套;
E、装填。
搅拌好的破裂剂浆体,必须在5--10min以内用完,否则会影响它的流动和破碎效果,往炮孔中灌注浆体时,一定要装填密实,对于垂直炮孔可以直接倾倒进去;
F、养护。
在夏季装填完浆体后,孔口应当覆盖,以免发生喷孔;
冬季,气温过低时,应采取保温和加温措施。
图:
静态爆破典型砂岩开裂状况
J、人工破碎、提吊和出渣
膨胀切割下岩石后,需要人工撬动直接下放。
若外部条件不允许直接下放需破碎成小块,以便人工转运。
使用铁锤、楔子分割岩石成小块。
破碎的岩石先集中堆积到工作平台上,集中除渣时,直接抛石或把块石装入吊篮中,用升降机提升至地面,通过滑槽下放运到除渣场。
升降机安装固定在工作平台上,由上面的人操作其升降。
在升降通道旁,要安装导向绳,装着岩块石下降时速度要慢,防止吊篮摆荡碰撞。
自卸汽车装运块石到出渣场
每天上班时,要检查升降机的钢丝绳,发现有拉毛或折断的,要立即换掉钢绳。
4.3.3静态爆破施工注意事项
(1)破碎剂一定要根据区域环境条件和气温条件选取,如果选择错误将导致破裂时间过长或根本无法破裂的情况;
(2)注意控制好水灰比。
过稀时膨胀力减弱,过稠时则无法顺利入孔;
(3)选择好外加剂并准确配制。
外加剂主要是控制其开始反应的时间和过程时间。
只有准确配制外加剂,才能有效避免或减少冲孔现象,提高作业的安全性和提高炮孔的有效率。
(4)在反应过程中有水源的地方可以在地表洒水,以加快反应进程;
(5)在危岩排险中,一定要在反应过程中全程派人监控值守,确保危岩下落过程中的安全控制;
(6)破碎剂在堆放仓储过程中,一定要注意防水防潮,以免破碎剂失效。
(7)施工时为了安全,应戴防护眼镜,装填浆体时,应事先规划好人员行走路线,尽量避免走过已装填好浆体的炮孔区,以免发生喷孔而烧伤人体;
如果人体皮肤上沾上浆体,应立即用清水洗净,因为浆体具有弱腐蚀性。
5、质量通病预防
5.1破裂效果差
产生的原因可能有:
破碎剂受潮失效,破碎剂质量差,破碎剂选型不合理,爆破参数不合理和浆液入孔时间过长等。
预防措施主要有:
破碎剂储存要防水防潮,采购质量信得过产品,根据环境条件和气温条件选取破碎剂型号,调整优化爆破参数,浆液制作后10分钟内用完等。
5.2反应时间过长
破碎剂选型不合理,破碎剂质量不稳定和外加剂(抑制剂)配制量过大等。
根据环境条件和气温条件选取破碎剂型号,采购质量信得过产品,按温度条件和说明书要求准确配制外加剂。
外加剂主要是控制膨胀剂开始反应的时间和过程反应时间。
5.3反应时间过快
破碎剂质量不稳定,配制方法不正确和外加剂(抑制剂)配制量过小等。
采购正规大厂合格产品,根据作业时间的气温采取合理配制浆液的方法,主要拌制浆液用水温度控制,一般采用常温生活饮用水配制,比如气温很高时再加入热水拌制其反应时间肯定会过快,反应时间过快容易产生冲孔现象,因此要求操作人员必须佩戴护目镜。
气温较高时应加入适量的抑制剂,适当延长膨胀剂的反应时间;
气温较低时应采取热水拌制,适当缩短膨胀剂的反应时间。
5.4危岩清除体积误差
清除边线不准确;
静态爆破劈裂后危岩体残留。
采用现场技术交底,明确边界并标示,危岩体与母岩间钻孔适当加密,对清除边线后的危岩体残留采用人工清除。
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