石方膨胀剂预裂施工方案

石方膨胀剂预裂施工方案新建厦门前场铁路大型货场工程QCSG标段项目经理部，于2014年7月编制了膨胀剂预裂施工方案。该方案的编制依据和原则是中铁十七局集团的审核和审批。本文将对该方案进行概述。工程概况方面，本项目的石方开挖范围为JXK2+930~JXK3+060。施工总体安排和施工组织安排方面，本方案详细说明了人员、物资和设备的安排表以及工期计划安排。在膨胀剂法石方开挖施工方案中，首先介绍了膨胀剂预裂的工艺原理和工艺流程。其次，本方案详细说明了膨胀剂的选择和施工方法。为确保工程质量，本方案制定了质量控制措施。其中，膨胀剂的质量控制、钻孔质量控制、装药的质量控制和药剂反应时间的控制都得到了详细的说明。安全保证措施也是本方案的重点。建立安全组织机构、制定安全管理制度、膨胀剂预裂施工过程安全措施、用电安全措施、施工机具安全措施和雨季施工防洪安全措施都得到了详细的阐述。同时，临近既有线石方开挖安全措施也得到了特别的关注。总之，本文介绍了新建厦门前场铁路大型货场工程QCSG标段项目经理部在2014年7月编制的膨胀剂预裂施工方案。方案详细说明了工程概况、施工总体安排、膨胀剂法石方开挖施工方案、质量控制措施和安全保证措施。通过加水后，膨胀剂会迅速膨胀，产生巨大的膨胀压力，使岩石内部发生裂纹，最终导致石方分解。这种方法没有震动、声响、烟尘、飞石等危险，安全性高，适用于岩石破碎和不宜使用炸药爆破的工程。（二）、膨胀剂预裂的施工步骤首先，根据设计要求和现场实际情况确定炮孔布置和深度。然后，在炮孔内注入膨胀剂，并等待其膨胀产生裂缝。最后，使用破碎机或人工工具将石方分解，再使用挖掘机进行装车外运。（三）、膨胀剂预裂施工的优点与传统的炸药爆破相比，膨胀剂预裂施工具有以下优点：不会产生震动、声响、烟尘、飞石等危险，安全性高；适用于不宜使用炸药爆破的工程；施工过程中无需特殊的安全措施，操作简单，施工效率高。总之，膨胀剂预裂施工是一种安全、高效的石方开挖方法，可以有效地保障工程质量和施工进度。在实际施工中，应根据现场情况和设计要求合理选择施工方法和工艺，确保施工质量和安全。膨胀剂是一种粉末状物质，主要由特殊硅酸盐和氧化钙以及其他有机、无机添加剂组成。其典型的化学反应式为CaO+H2O→Ca(OH)2+×104J。当氧化钙变成氢氧化钙时，晶体结构会发生变化，导致晶体体积膨胀。在自由膨胀的情况下，反应后的体积可增加3至4倍，表面积也增大近100倍，同时每摩尔还会释放出×104J的热量。注入炮孔内时，膨胀受到孔壁的约束，压力可上升到50Mpa，介质在这种压力下会产生径向压缩应力和切向的拉伸应力。膨胀剂预裂施工的工艺流程包括测量定位、施工前准备、设计布孔、钻孔、装药、药剂反应、清渣进入下一循环。具体流程见图6。根据无声膨胀剂建材行业标准，膨胀剂的选用与当地气温有关。在厦门秋季气温为25℃～40℃的情况下，应选用SCA-I膨胀剂。详见表5。施工前需要了解岩石性质、节理、走向及地下水情况。膨胀剂等的原材料应具有质量合格证，潜孔钻机等机械及设备状态良好。施工现场测设出实施膨胀剂预裂的准确范围，石方开挖标高至既有铁路线路基标高。施工时，先开挖上部，再逐级开挖至底部。在设计布孔时，应确定至少有一个以上临空面，钻孔方向应尽可能与临空面平行。预裂岩石时，同一排钻孔应尽可能保持在一个平面上。孔距与排距的大小根据岩石的硬度程度调整，硬度越大时，孔距与排距越小，反之则大。具体孔距与排距布置可参照表6。实际的孔距与排距，可根据实际施工情况进行调整。测量定位工作也应在施工前进行。表6孔距与排距简易布置表岩石硬度F=4F=6F=84050302030备注：孔距（cm）50～100，排距（cm）80。孔距暂定为20～40cm。具体孔距与排距可根据实际情况进行调整。在施工前，需要在现场布置好孔距和排距，并用红漆做好标记。实际的孔距和排距需要根据现场实际情况进行调整。钻孔直径与破碎效果有直接关系。如果钻孔过小，药剂就无法充分发挥效力；如果钻孔太大，就容易冲孔。因此，钻孔的直径一般在32-50mm之间。在本项目中，我们拟采用φ42mm钻头进行钻孔。钻孔深度应该为目标破碎体的85%至105%。在现场勘查后，我们发现需要分步破碎大体积的岩石，因此钻孔深度可以根据施工要求进行选择。临空面（自由面）高度一般在至米之间，装药深度为孔深的100%。在本项目中，我们选择了钻孔深度为米，具体的钻孔深度会根据膨胀剂破碎效果进行调整。在装药过程中，我们可以参考表7中的膨胀剂布孔设计。SCA膨胀剂的水灰比一般为～，即每袋（重5kg）膨胀剂，需要加水～。拌制时，我们需要先将定量的膨胀剂倒入塑料容器内，然后缓缓加入定量的水，用机械或手工拌成具有流动性的均匀浆体备用。要求拌匀，拌和时间最多不超过3分钟。我们采用分三小组同时灌装的方式进行装药。每小组由主副两名灌装手组成。在取药搅拌时，主灌装手负责将药剂灌装进孔中，副灌装手负责捅紧捣实。各小组采用“同步操作，少拌勤装”的方式，即每组施工工人在每次操作循环过程中负责装孔的孔数不能过多。每次拌药量不能超过实际能够完成的工作量。工人们在取药、加水、拌和、灌装过程中应基本保持同步。这样，可以让每个钻孔内的最大膨胀压能够基本保持同期出现，有利于岩石的破碎。在装药堵塞1小时后，岩石开始出现裂缝。此时，可以向裂缝中加水，以支持药剂持续反应，加水后效果明显，裂缝加大。春、夏、秋季可以浇冷水；冬季宜采取保温措施并浇温水，以加速水化反应，增大裂缝。一般经过24小时后，方可清渣。但也可为岩石涨裂后无药效反应时开始清渣。在装填药剂前，需要检查岩石孔壁、药剂、拌和水和搅拌桶的温度是否符合要求。药剂已经发烫或开始冒气时，不应该装入孔内。装填过程的时间不应该超过10分钟，否则会降低流动度和破碎效果。如果流动度丧失，就不能再加水拌和使用。在冬季，不要使用热水拌合。最好不要超过30分钟装料时间，以降低膨胀剂装满孔后“冲孔或喷孔”的机率。在夏天时，尽量避免高温时装孔，以及避免“被破碎物自身温度高”时装孔。操作时要注意观察装填孔，如果发现有气体冒出或“嘶嘶”声时，要立即停止装药。对于位于地下水以下的钻孔装药，需要先将套筒插入钻孔内，然后再往套筒内装药，以使药剂发挥最大的效力。药剂反应的快慢与温度有直接的关系，温度越高，反应时间越快，反之则慢。气温较低时，药剂反应时间会延长，反应时间太长会给施工带来不便。拌和水温度可以适当提高，但最高不可超过40℃，否则可能冲孔。初始反应时间一般控制在30分钟内为较好，条件较好的施工现场可根据实际缩短反应时间，以利于施工。药剂反应时间过快易发生冲孔伤人事故，可使用延缓反应时间的抑制剂。目前厦门处于夏季，气温适宜，现场可以直接采用常温自来水施工。预裂后的石方采用破碎机或人工对石方进行分解，最后使用挖掘机配合运输车辆将分解石方装车外运。质量控制措施包括膨胀剂的质量控制、钻孔质量控制和装药的质量控制。进场材料必须进行检验，确保其符合JC506-92《无声膨胀剂》强制性行业标准，不合格产品不得使用。本工程计划使用质量优良的静爆剂以取得更好的效果。根据调查情况编写实施性施工方案，按方案中的设计孔位布置图测量放线，严格控制孔深、角度等技术参数。钻孔直径宜采用直径42mm。孔距与排距的大小与岩石的硬度有关，结合现场试验进行孔距与排距的调整。在厦门秋季，气温在25摄氏度至40摄氏度附近，因此选用膨胀剂型号SCA-I。禁止边打孔边装药，打孔和装药要一次完成。在打完孔后，应使用高压风将孔清洗完成后，待孔壁温度降到常温后方可装药。在灌装过程中，已经开始发生化学反应的药剂不允许装入孔内。药剂反应时间通常在30至60分钟之间，具体控制参数应根据现场施工条件测定。为确保工程安全，我们成立了土石方安全生产领导小组，由项目经理兼党工委书记任组长，负责安全生产的全面管理。同时，安全保障部门负责制订、落实、指导、检查和监督日常安全生产措施，并设有专职安全员。各施工队也设有安全生产小分组，由队长任组长，下设专职安全员。我们建立了健全的安全生产组织，以确保安全生产。为进一步保障工程安全，我们制定了严格的安全管理制度。项目经理部要认真贯彻和执行各项安全管理制度，并配备专职安全监督员，负责监督安全工作，并及时反馈和解决施工生产中存在的安全问题。我们还加强了安全教育和安全技术交底，挂上了安全标语和标牌，并设立了安全管理栏，形成了“安全第一，预防为主,综合治理”的安全氛围。我们认真贯彻执行《职工安全生产中自我防护的五项权利》的规定，工会和安全部门定期组织抽查贯彻执行效果。此外，我们坚持安全生产例会制度，开展安全生产竞赛活动，加强班组安全自检，组织安全评比，总结经验，消除隐患。在膨胀剂预裂作业期间，我们严格控制施工范围内进入人员，非作业人员不得进入施工范围。作业人员必须配戴防护用品方可进行操作。膨胀剂预裂比较容易产生的安全事故是冲孔现象，其原因主要有操作不当、温度控制不当、布孔设计不当和钻头选用不当等。为避免冲孔现象，作业人员必须戴防尘、防冲击护目镜，并避免将面部直接近距离面对已灌装钻孔。在药剂灌入钻孔到岩石开裂前，药剂温度高，具有腐蚀性，冲入眼内会对角膜造成损伤，因此药剂灌装完毕后，应盖好麻袋或棕垫，远离钻孔，并小心观察裂隙发展情况。此外，工地应准备好清水和毛巾，药剂冲孔时溅入眼内或皮肤上应立即清洗，严重者应立即送往医院。在相邻两孔之间，严禁钻孔与注入膨胀剂同步进行。3、如果静力破碎出现异常情况，必须立即停止作业，并采取相应措施确保安全后方可继续施工。4、在破碎过程中需要改变反应时间时，必须按规定加入抑制剂或触发剂，并按要求配制使用。严禁擅自加入其他任何化学物品。5、不得将膨胀剂加入水后装入小口容器内。6、钻完孔或冲孔后，应确保孔壁温度正常符合要求并清洗干净后方可继续装药。7、膨胀剂在运输和储存过程中应防潮，开封后应立即使用。如一次未使用完，应立即扎紧袋口，需使用时再开封。严禁与其他材料混放。8、在使用膨胀剂前，操作人员必须仔细阅读并理解说明书。9、施工全过程必须设防护员一名，勘验石质边坡稳定性，检查是否有石块不稳固，威胁既有铁路安全。10、施工全过程必须安排驻站联络员一名。（四）用电安全措施1、电工必须持证上岗，无证人员禁止动用用电设备。电动机机械应由专职人员负责操作，特种机械由机长专门管理。2、用电照明必须架空，并使用漏电保护器。3、电机设备必须经常进行检查维修，发现故障必须及时排除，所有电器设备禁止带病运转。4、现场施工人员必须带上绝缘手套，穿绝缘胶鞋。（五）施工机具安全措施1、施工机具必须严格实行“一机、一闸、一漏、一箱”，并作保护接零或接地。2、各施工机具的传动部位必须加防护罩。3、必须做好各种施工机具的防雨工作，并定期对机具进行检修。4、各种施工机具必须经过有关部门验收合格后方可使用。5、机械运转时，如发现不正常情况，必须查明原因并及时排除，以防事故发生。6、机械运转时，不得进行拆卸和检修工作。7、所有机械不得超负荷工作。（六）雨季施工防洪安全措施1、必须成立防汛领导小组，建立雨季值班制度。在雨季来临之前，建立雨季施工领导小组，责任到人，分片包保。在雨季施工期间定期检查，严格雨季施工“雨前、雨中、雨后”三检制，对发现的问题及时整改。2、必须成立防洪抢险突击队，平时施工作业，雨时防汛抢险。每个施工现场均要备足防汛器材、物资，包括雨衣、雨鞋、铁锹、草袋、水泵等，做到人员设备齐整、措施有力、落实到位，防洪抢险专用物资任何人不得随意调用。3、加强与当地气象、水文部门的联系，及时获取准确的气象预报和汛情信息，以便合理安排施工计划。同时，制定雨季值班表和制度，设立专人负责收听气象预报并及时通知值班人员，做好应急准备工作。协调周边部门、企事业单位，保证及时排水，减少损失。4、在雨季施工时，要及时排除现场的积水，加强对施工现场的检查。对于可能被洪水淹没的机械设备和材料，要采取防范措施，施工人员要做好安全撤离的准备。对于长时间在雨季中作业的工程，要搭设防雨棚。在遇到暴风雨时，要暂停施工。5、在雨季进行作业时，要严格执行施工规范要求。6、加强对既有线路的基础观测和安全巡视。7、现场中、小型设备必须加装防雨罩或搭设防雨棚，机电设备要安装接地安全装置和漏电保护装置，施工电缆和电线要埋入地下，外露的电杆和电线要采取可靠的固定措施。在雨季前要对现场设备进行绝缘检测。8、对停用的机械设备和水泥等材料要采取遮雨和防潮措施，现场物资的存放台要垫高，防止雨水浸泡。9、加强对临时施工便道的维护和整修，确保路面平整、无坑洼和积水。10、在雨季时要派专人在危险地段值班，重点加强既有线稳定观测，并派专人对施工区域排水系统进行检查和清理，确保排水系统畅通。（七）、临近既有线石方开挖安全措施1、在石方开挖时，要严格按照技术要求进行开挖，并及时进行削坡，以防边坡坍塌。2、在机械开挖时，要组织好机械施工的开挖顺序，同时保持一定的安全操作距离。3、在多台挖掘机在同一作业面机械开挖时，挖掘机间距应大于20米；在不同台阶同时开挖时，上下台阶挖掘机前后应相距30米以上，同时要与下部边坡保持一定的安全距离，以防翻车事故的发生。4、机械不得在输电线路和线路一侧工作，机械的任何部位与架空输电线路的最近距离应符合安全操作规程要求。5、在夜间作业时，要保证机上和工作地点有充足的照明设施，并在危险地段设置明显的警示标志和护栏。（八）、临近营业线施工注意事项：删除该段落，因为文章中没有具体内容。要严格执行铁路安全生产的规章制度，确保施工过程中不出现超范围准备、挖断电缆线、作业车辆溜逸、机械和料具侵线、违章使用手摇把等危及行车安全的问题