三峡永久船闸一闸首桥机排架柱基础静态爆破开挖施工及单价分析

1、三峡永久船闸一闸首桥机排架柱基础静态爆破开挖施工及单价分析武警水电二总队三峡工程指挥所 工程师 揭 新【摘要】：静态爆破开挖系九十年代初新起的一种开挖方式，广泛用于解决无法适用常规明爆条件下的爆破，具备无震动、无飞石、无噪音、无毒污染等优点。工作原理是人工造孔后，在静态破石剂的作用下使岩石胀裂、产生裂缝，再用风镐解小、破除达到开挖目的。静爆开挖在现行预算定额中属缺项，现将施工单位通过实测法得出的结果对其单价组成进行分析，为今后新的定额编制及同类项目提供基础资料。【关键词】：三峡工程 桥机排架柱 静爆开挖 施工 单价 分析1 工程特点三峡工程永久船闸一闸首及上游挡水坝段共布有22个桥机排架柱，设

2、计高程为EL185m203.748m，柱截面形式为390cm390cm渐变至330cm330cm，四角为圆弧倒角，四面凹槽、内设100mm通风管，柱体内EL185.8EL202.3为空腔体。多数桥机排架柱均为自砼面上升。其中北线一闸首及左挡水坝处的10#、11#桥机排架柱的地面高程为EL185m，处于微风化岩层，在施工过程中先要开挖至EL182.5m高程。由于一闸首及左挡水坝正在进行帷幕灌浆施工，其它邻近排架柱及门槽二期砼在施工，一闸首人字门也正在安装，施工过程中存在众多交叉作业。由于明爆达不到设计规定的“控制周围已浇筑砼部位的质点振动速度不大于7cm/s”。为保障周边已浇块的砼质量、避免施工

3、过程中的安全隐患，设计、监理与施工单位共同提出采取静态爆破开挖（以下简称静爆开挖）的方法。2 静爆开挖的原理及特点静爆开挖是八十年代末至九十年代初新起的一种新型爆破开挖方式。它广泛用于开采大理石、花岗石和玉石等贵重石材以及拆除各类混凝土道路、基础、桥梁和港口码头等。在破碎过程中具有无震动、无飞石、无噪声和无毒污染等特点，施工时可根据环境温度和破裂需要等条件选用相应型产品。其应用原理是：人工造孔后，在静态破石剂的作用下使岩石胀裂、产生裂缝，再用风镐解小、破除达到开挖目的。因此，静爆产品直接影响爆破开挖效果。在一闸首桥机排架柱静爆开挖中，施工单位选用的是“神力牌”静态高效破石剂（又称化学膨胀剂、静

4、爆剂、静态胀裂剂，以下简称静爆剂）。3 静爆剂参数指标 静爆开挖适用的炮孔直径为3850mm； 静爆剂的胀裂速度与温度有密切关系，使用前应进行选型，一般有：型（夏季选用）适用温度为2540型（春秋两季选用）适用温度为1025型（冬季选用）适用温度为-510当温度低于-5时，则需另采取人工加热手段，如灯照、保温覆盖养护等，以保证胀裂速度。 静爆剂孔网参数及单孔耗量表破裂体孔距(cm)孔深(m)注解中硬岩20301.0H1.当孔径为3842mm时,每米孔可装20.2kg，孔径为50mm时，每米孔可装2.50.2kg.2.H为被破物体的高度或宽度石材15250.9H素混凝土20300.8H钢筋混凝土

5、15250.9H 需向胀裂的一方建立临空面，以保证岩石有胀裂的空间。 注意事项：操作人员需戴防护眼镜、搅拌要防止高温喷孔、严禁勾兑其它化学物品、不同型号的静爆剂不可混用等。4 静爆开挖工序下面以11#桥机排架柱基础静爆开挖为例，对其工序进行分析： 测量放样：清除排架柱表面石碴层，根据开挖图测量放样； 钻孔形成临空面：为给静态爆破提供岩石可胀裂的临空面，在桥机排架柱基础中间钻一条窄缝（分三层次）； 布孔：在 11#排架柱基础开挖部位布置间距为20cm20cm（孔网密度），孔深为EL182.5185m的钻孔（分三层，每层钻孔约0.80.9米深）； 拌制、装药：清除钻孔内的灰尘及污水，用热水将静态胀

6、裂剂调制，自内向外分五次装药，装药时间间隔为12h，每次装入距临空面1/5数量的孔，并确保每个钻孔内药量装满，装药后用保温被覆盖钻孔； 加热：由于静态胀裂剂的胀裂速度与温度有关，温度高时，胀裂速度快，为加快其胀裂速度，夜间在钻孔处布设8只碘钨灯加热； 解小、清撬：在岩石出现裂隙时（裂隙自内向外），采用风镐进行解小、人工清撬松动的岩石，自内向外逐层清撬； 第二、三层的静爆程序同上，直至开挖出排架柱基础面； 边坡修整：开挖后的桥机排架柱基础四周参差不齐，人工用风镐将排架柱的四周修整成1：0.5的设计坡度； 装碴、运碴：人工将开挖后的岩石及碎碴装入3m3碴斗，由40t汽车吊吊运至5t自卸车，运至五厢

7、庙碴场弃碴。5 静爆开挖单价分析由于静态爆破现行水电定额缺项，因此我部采用实测法进行了单价分析。 由静爆剂的产品指标特性可以看出，静态爆破的单价取决于两个重要因素：一是孔网密度（即布孔的密度及间距）；二是静爆剂的用量。仍以11#桥机排架柱的静爆开挖为例，按工序进行1m3岩石开挖的单价分析：技术参数指标：静爆时间：2001年3月（春季，可选用II型静爆剂，单价3.3元/kg）岩石级别：级岩石静爆断面面积：10m10m静爆深度：182.5185，设计允许超挖深度按规范计算，取20cm，由于静爆开挖深度为1H，则静爆深度为H=2.7m开挖方量：通过测量实测为249.75m3孔网密度：20cm20cm

8、钻孔孔径：50mm造价计算参数:人工费(三峡工程变更项目单价)：27.14元/工日手持式风钻台班费(三峡工程用95年价格水平)：134.76元/台班风镐台班费只计一类费用(三峡95年价格水平)：4.75元/台班3m3油动空压机台班费(三峡95年价格水平)：125.43元/台班修钎设备台班费(三峡95年价格水平)：409.05元/台班静爆剂：3.3元/kg合金钻头：64.41元/个空心钢：15.26元/kg 布孔、钻孔10m10m面积需布孔数计算如下：总孔数：(10m0.2m+1)(100.2m+1)=2601(孔)总钻孔进尺米数：2601(孔) 2.7(m/孔)=7023(m)折合1m3岩石需

9、钻孔进尺米数：7023(m) 249.75(m3)=28.12 (m/m3)参考“(86)水电定额2-750风钻钻防震孔”可测算出：拌制、装药、静爆胀裂根据静爆剂使用说明书“当孔径为3842mm时，每米孔可装20.2kg静爆剂，当钻孔孔径为50mm，每米孔可装2.5kg0.2kg。” 该工序主要是静爆剂消耗量。风镐解小、破碎、翻碴、清面、修断面一般明爆翻碴不计机械但解小另计，由于静爆使得岩石胀裂，但未破碎，石碴仍紧密，因此还必须使用风镐配3m3移动式油动空压机进行解小、破碎，再进行人工修钎等。人工装碴、40t汽车吊吊装、5t自卸车出碴(运距7.5km)采用现行定额计算单价，不在静爆单价中计列。其它辅助材料及人工：主要是拌制过程的保护材料、胀裂过程中需要的保温设施等，按工、料、机之和的5%考虑。1m3岩石静爆单价分析表如下，单价为950.58元/m3：通过上述分析，现将静爆开挖的单