公路施工靜態膨脹預裂爆破技術研究

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通過實際調查發現，西藏某地區公路工程項目的實施場地處于國家自然保護區內，出于環境保護和安全的考慮，項目正常施工工作受到了嚴重的影響。在常規施工條件下，大多數施工單位會采取炸藥爆破、汽車運輸等手段，但是從施工安全、保護生態環境等方面來看，尤其是在周邊施工環境較為復雜的情況下，并不利于項目的有序推進。隨著時代的進步發展，靜態膨脹預裂爆破施工技術出現在施工人員的視線中，該項技術的應用不僅保證了應用過程中較高的安全性，而且也不會對周邊環境造成太大的影響，靜態膨脹預裂爆破施工技術具有較高的應用價值。

1工程概況

文章主要以西藏某地區K13+800~K20+800段公路工程施工項目為例，該路段的項目建設主要圍繞路基展開，該地區為國家級自然保護區，又是一條熱門的徒步線路，有著非常高的施工安全和環境保護要求，一定程度上增加了項目的施工難度。為了貫徹更安全、更環保、人與自然和諧的施工理念，項目組決定在該段施工區域內采用靜態膨脹預裂爆破施工技術。在進行破碎前，施工單位應組織技術人員，對其巖層情況進行實地勘察，對施工項目巖體類型、強度、分布進行調查，合理地確定所需破碎工程量，再與實際破碎工程量進行對比，規劃出需要使用的破碎劑量，最終以合適的施工形式進行實際的施工作業[1]。

2靜態膨脹破碎劑施工技術參數

在施工過程中，要想充分發揮靜態膨脹預裂爆破施工技術的優勢，最基礎的環節就是對破碎劑的使用量進行確定，這是有效提高項目施工質量的關鍵。在破碎劑類型和劑量確定工序中，為了提高該環節的準確性，施工人員必須基于施工的孔徑、孔距、排距等參數進行綜合分析。針對有著較大孔徑要求的項目，應使用較多劑量的破碎劑，以有效提升其膨脹力，在無限熱量的基礎上，才能促使破碎劑漿體噴射體更大，進而實現最優的破碎效果。根據本項目的實際施工情況，路基邊坡主要巖體為片麻巖，巖體相對堅硬，項目組最終確定孔徑為3~5cm。為了高質量完成巖石的破碎工作，可選擇較小的孔距，要想得到最小的孔徑，就必須適當地添加孔數，但是這一操作環節會增加施工人員的鉆孔任務量。在本項目實施過程中，出于綜合因素的考慮，項目組最終確定將孔距定位為20cm，孔深為80cm。遇到有著堅硬質地的巖石，施工人員可以根據現狀，適當調整孔深。巖石本身的強度和破碎劑形成的壓力等，都會對實施過程中的排距大小產生不同程度的影響。面對不斷上升的膨脹壓力，為了達到最好的破碎效果，在巖石強度不斷降低的情況下，施工人員可以合理增加排距。但是，在較小膨脹壓力的條件下，巖石箱體的壓力會不斷增加，為了能夠穩步進行巖石體的破碎工作，可以將排距進行合理的減小。由于破碎效果受膨脹破碎劑的影響，基于本項目的實際施工情況，項目組最終確定使用25kg/m3的膨脹破碎劑，其使用劑量共計3.5kg/mm[2]。

3公路施工中靜態膨脹預裂爆破技術的具體運用

3.1前期準備。在靜態膨脹預裂爆破技術的應用過程中，為了保證項目的高質量，前期準備工作至關重要。首先，施工單位需對工程施工情況進行全面的調查，并根據施工標準，合理進行施工預算及操作。其次，根據巖石的特性等，適當地選擇靜態膨脹破碎劑。為了保證項目有序推進，高質量的施工團隊和相關設備必不可少。3.2布孔施工。做好相關的準備工作后，施工單位應第一時間安排施工人員進行布設孔眼的操作，施工人員接到指令后，應圍繞項目的實際建設現狀，準確地判斷開挖巖體的難度級別，構建合理的路基開挖計劃。隨后，基于破碎巖體或其他物體的硬度等特征，有序進行孔眼布設[3]。在這一環節中，施工人員應確保孔眼的直徑為孔徑的8~10倍。該項目有著分布較為均勻的巖石，在實際項目操作中，可以采取多排孔眼布設的形式。3.3鉆孔。在鉆孔環節，施工人員主要圍繞以下幾方面質量措施：全面檢查風動鑿巖鉆機，在正式操作前，施工人員應該先將鉆機氣動閥打開，使其到達確定的位置點，在固定好孔位后再開始正式的鉆機操作。在鉆機正式工作時，施工人員應該松開掌釬工，在機身的后面位置操作施工。為了防止鉆孔操作過程中夾釬、斷釬等現象的發生，施工人員在操作鉆進時，應該保證鉆機、鉆桿的方向相同，合理調節氣腿的高度，操作手柄，勻速施工。同時，為確保鉆桿保持直接推進的狀態，施工人員必須保證鉆桿不能上下擺動，避免用力過大的問題。3.4清孔。施工人員需要將吹孔鋼管與壓風管相連接，然后將其深入孔眼中，同時開啟風門，并對其進行反復的擺動，最終促使孔內的雜質等全部被排出。在實施吹孔操作時，施工人員應嚴格按照施工標準，在實際操作過程中佩戴手套，不能出現眼口對準自己的情況，確保人身安全不受到威脅[4]。3.5灌入膨脹破碎劑預裂。在膨脹破碎劑灌入操作環節中，其施工質量控制措施為：第一，對現場實施詳細的勘察，控制好破碎劑的配合比，最終確保破碎劑的配置比例處于合理的范圍；第二，鉆孔及攪拌工序，施工人員需要將破碎劑融入水中，在此環節中，為了保證破碎劑呈現糊狀，施工人員在添加破碎劑進行操作時，還應該同時進行攪拌操作，最終得到糊狀液體，確保整個操作時間不超過8min；第三，鉆孔灌入膨脹破碎劑的操作應該按照預裂的順序，秉持后退操作原則，在推進過程中退步進行裝入操作；第四，施工單位應根據項目的建設情況確定產品，既可以保證建設的高效率，又能提高整體項目質量[5]。

4質量控制

4.1質量控制標準。為了充分發揮該項技術的優勢，孔深、孔位誤差應該控制為5cm左右；同時，在應用膨脹破碎劑的過程中，施工人員應該嚴格執行《無聲破碎劑》（JC506-2008）的標準，將初次凝固時間控制在8min內，最終凝固時間應該大于150min。4.2質量控制措施。靜態膨脹預裂爆破施工技術在實際應用時，為了把控好項目的質量水平，應該圍繞以下幾方面進行：第一，施工之前先組織人員對膨脹破碎劑的性能等進行全面的分析，在水灰比不斷增加的情況下，膨脹壓力呈現遞減趨勢，膨脹壓力預反應時間與環境溫差應保持正比例；第二，為了更好地發揮膨脹破碎劑的作用，施工人員必須合理地獲取水灰比的比例條件；第三，孔深、孔距及破碎劑的水灰比是重要的指標，施工人員必須嚴格按照標準作業要求操作；第四，膨脹破碎劑在存儲過程中，極易受到強烈陽光、水分的侵蝕，影響破碎劑的性能，因此，施工人員應嚴格保管破碎劑，秉持隨時提取的原則，控制好使用數量；第五，為了避免開挖邊坡坡面超挖現象的出現，臨時邊坡孔眼與坡面必須處于平行狀態；第六，施工人員在完成坡面整理作業后，施工單位應第一時間對項目進行驗收，檢測完成后，才能進行后續作業[6]。

5安全管理

靜態膨脹預裂爆破作業的實施過程仍然存在較大的安全風險，應提前做好安全技術交底，了解施工工藝流程：第一，攪拌好的藥劑應立即灌入孔內，放置時間不得過長，否則其流動性及破碎效果會下降，若藥劑變成不易流動的塊狀物，嚴禁勉強灌入孔中或二次加水混稀注入孔中，否則容易發生噴孔傷人事故。第二，裝填漿體物料一半孔時，續裝后一半孔的時間不得超過15min，若攪拌好的藥劑溫度過高，則不能再裝入孔內，以免發生噴孔。第三，裝藥時，操作者必須戴防護鏡。第四，靜態膨脹劑有一定腐蝕性，混藥時應戴橡膠手套。第五，應在作業區內及周邊設置安全警戒線，派專人跟蹤看護，警戒區內嚴禁其他工種人員出入，防止出現危險情況。

6結語

簡而言之，隨著時代的進步發展，當前我國公路工程項目的施工，越來越重視靜態膨脹爆破預裂施工技術的應用。靜態膨脹爆破預裂施工技術在應用過程中，展現了較高的安全性和環境友好性，面對堅硬的巖石能夠實現最優效果的破碎，而且不會對項目周邊環境造成太大的影響。但是，靜態膨脹爆破預裂施工也具有局限性，主要是鉆孔工程量大，機械設備投入過高，因此，在選擇爆破作業方式時，仍需要根據實際情況謹慎決策。

參考文獻

[1]林苗苗，余德運．高速公路路塹邊坡預裂爆破參數選擇[J]．爆破，2008（01）：32-33，41．

[2]王心飛．路塹邊坡開挖預裂爆破設計專家系統的研究及應用[D]．重慶大學，2003．

[3]李文華．預裂爆破在馬萊高速公路路塹開挖中的應用[J]．中小企業管理與科技（上旬刊），2013（03）：194-196．

[4]吳建星，梅甫定．高速公路路塹開挖的預裂爆破技術[J]．工業安全與環保，2007（12）：40-42．

[5]李學廣．公路工程路基施工質量控制技術的研究[J]．山東工業技術，2018（08）：119．

[6]楊樹林．淺議農村公路工程建設的安全監管[J]．南方農機，2018，49（07）：225．

作者:覃寧章 陳景明 單位:四川二灘國際工程咨詢有限責任公司