静态破碎施工方案

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1、静态破碎施工设计本设计拟在车站南、北端下行通道，无障碍电梯竖井和2号风道通风竖井使用爆破与静态破碎剂相结合的破岩方式。其中南、北端下行通道主要使用水平和倾斜布孔方式，无障碍电梯竖井和2号风道通风竖井使用垂直布孔方式。1静力破碎剂简介静态爆破是近年来发展迅速的一种破碎岩石和混凝土的新方法，就是利用灌装在炮孔中的静力破碎剂的水化反应，使晶体变形，产生体积膨胀，从而缓慢的产生巨大膨胀压力并施加孔壁，当压力在孔壁上引起的拉应力大于混凝土或岩石的抗压强度时，混凝土或岩石即被破碎解体[1]。1.1静力破碎剂的组成成分静力破碎剂主要由氧化钙（CaO）和

2、无机盐化合物组成（俗称“粉剂”），并加少量有机复合添加剂（俗称“水剂”，分A型，B型两种）以控制水化反应速度。氧化钙与水作用后，生成氢氧化钙[2]:CaO+H2O=Ca(OH)2+64.9千焦1.2静力破碎剂的作用原理将静力破碎剂与水混合装入岩石或混凝土事先布眼的钻孔内后，被破碎物体就会经历出现裂缝、裂缝传播、裂缝扩大三个过程。灌入混凝土和岩石的钻孔中，可产生50MPa（坚固系数f=15的花岗岩的抗拉强度为2.1~5.7MPa,抗剪强度为5.1~13.5MPa抗压强度为70~200MPa）的膨胀压力，经过一段时间,便可以在无震动、无噪音、

3、无飞石和无毒气情况下把混凝土和岩石破碎、切割[3]。产生膨胀压力的破碎机理见图-1。图-1破碎机理含两个自由面的被破碎物体裂缝形成的截面图见图-2。图-2两个自由面的被破碎形成的截面图通过布置钻孔的孔距、孔深和倾度可以确定裂缝的方向见图9-3。图-3布置钻孔的孔距、孔深和倾度的方向1.3静力破碎剂的性能及特点不同的静力破碎剂因其成份的不同其性能也略有差异，本设计根据车站内环境温度选用春秋型静力破碎剂，其主要技术性能及指标见表9-1。表-1高效无声破碎剂的主要技术性能及指标型号适用温度(℃)膨胀压(MPa)8h24h48h夏季型35士5≥3

4、0≥55≥90春秋型25士5≥20≥45≥60冬季型10士5≥10≥25≥55优点：（1）破碎剂不属于危险物品。因而在购买、运输、保管、使用中，不受任何限制。（2）施工过程安全。不存在炸药爆破时产生的震动、空气冲击波、飞石、噪音、有毒气体和粉尘的危害。（3）施工简单。破碎剂用水拌合后灌入炮孔即可，无须堵塞；不需专业工种。（4）需破则破，需留则留。按照要求，设计适当的参数，可达到有计划地分裂、切割岩石和混凝土的目的。缺点：静力破碎剂使用范围有一定的局限性。与炸药相比，能量不如炸药大，钻孔多，破碎效果受气温及施工人员经验影响较大。在不允许使用

5、爆破方法的环境中，才显露出它的优越性。1.4静力破碎剂的分类静力破碎剂按包装形态、膨胀时间、使用条件等分类。静力破碎剂按其包装形态可分为散装型和药卷型的，按其膨胀时间可分为普通型的和快速型的。按照使用季节分为春秋型、夏季型、冬季型。1.5静力破碎剂的用途静力破碎剂用于混凝土成钢筋混凝土构筑物的拆除，以及各种岩石、如大理石、花岗岩、玉石的开采和切割，成材率提高2~3倍。可与控爆或油压炮相结合，拆除混凝土建筑或破碎岩利。特别适用在不宜采用炸药爆破的场合，进行破碎或拆除作业。2影响破碎效果的因素2.1应用静力破碎剂的基本条件。应用静力破碎剂需要

6、具备一定的基本条件，这样才能发挥其应有的作用。（1）环境温度应在静力破碎剂的使用温度范围之内，温度过低导致其破碎效果降低。（2）至少存在两个自由面，使被破碎岩体具有膨胀的空间。（3）被破坏物具有一定的强度，但其强度在静力破碎剂的膨胀压力可作用范围内。2.2影响破碎效果的因素。（1）水化反应程度根据静力破碎剂的水化反应方程CaO+H2O=Ca(OH)2+100kJ/kg，可以看出，分子CaO水化反应完成时约需32%的水，这可作为确定最佳水灰比的依据,静爆剂的最佳水灰比一般控制在1∶0.26~1∶0.35范围内。（2）浸泡时间采用散装粉末状静

7、力破碎剂要合理控制水灰比。药卷型静力破碎剂要合理控制浸泡时间。若浸泡时间过短导致水化反应不充分，造成大量浪费，破碎效果不好。浸泡时间过长药卷包装形式被破坏，给装药造成极大困难，同样造成药量的浪费。（3）温度环境温度高有利于水化反应的进行，加快反应速度，促进破碎效果。温度过低，分子活性降低，不利于水化反应的进行。在不同的环境温度条件下应选用不同类型的静力破碎剂，在环境温度较低的条件下，可采用用温水配药和加盖覆盖物的措施增温保温。（4）自由面数量根据静力破碎剂的作用特点，自由面数量越多越有利于静力破碎剂发挥效果。因此在静力破碎剂的设计及使用过

8、程中应尽可能的利用并创造更多的自由面。3炮孔布置炮孔布置形式可采用方形布置和梅花形布置。在将预裂物沿着某一轮廓线进行破裂时，可采用条形、方形布置，若将破裂物进行整体破碎可采用梅花孔布置。炮孔深