静态爆破技术在工程建设中的应用

鲍传齐 方志梅 迟 平 王 枚

安徽江南化工股份有限公司宁国分公司（242300）

现阶段社会发展对工程建设的质量有了更高的需求。 在工程建设中，静态爆破工艺借助了液压力的强大作用， 对岩土结构内的坚硬部位进行爆破。 爆破可以提升一瞬间的液压力，使坚硬石体分裂。 施工方积极对静态爆破工艺进行研究，可以提升施工工艺的技术含量，实现经济效益、社会效益的双丰收。

1 静态爆破概述

通常情况下，需要使用到爆破工艺的施工目标岩石，都具有抗压强度高的特点。 但是这种岩石一般不会有很强的抗拉强度[1]。 而静态的液压爆破工艺， 就是利用了目标岩石抗拉强度低这一特点；其使用高压油为能量源， 在液压动力泵站的作用下，使超高压油缸输出巨大的推动力。 在推动力作用下，液压顶向外伸出，使岩石在作用力下最终胀裂。静态爆破能瞬间产生高达30 000 kN 的超高压分裂力，在短短2 min 内即可让坚硬的岩石分裂。 静态爆破具有较高的精准性，可以保证目标岩石按计划的方向分裂，从而实现胀裂破碎开挖[2]。

液压岩石分裂机的工作原理：机器在电动机驱动下工作；油泵转动后，可以从油箱中吸油并供油；液压泵吸出的美孚液压油首先在增压棒的作用下增压至10 MPa， 再通过增压器的机械作用增压至100 MPa；在达到100 MPa 的超高压后，液压油通过油管被传输至分裂棒内；分裂棒在液压油的驱动下向既定方向输出巨大的推动力； 在推动力的作用下，液压顶向外伸出，使岩石最终胀裂。

2 静态爆破在工程建设中的应用

2.1 施工技术

在液压岩石分裂棒进入坚硬岩体之前，为了提升静态爆破的最终效果，应提前使用钻孔机在预定位置进行钻孔施工。 为了提升机械施工效率，应使用直径为18 cm 的分裂棒，设计孔间距应为1.5 m，孔深为1.3 m，钻孔角度为35°。

2.2 测量定位

在对岩体进行钻孔前，应先对预定钻孔位置进行测量定位， 为后续钻孔工作的准确性提供保障。因为每天静态爆破的施工任务有所不同，所以要每天定时根据石方爆破钻孔点位布置进行测量定位，并做好标记[3]。

2.3 钻孔

使用2 台225 型岩石钻孔机同时进行钻孔施工。 施工要按照钻孔点位排列有序进行，需要分层破碎岩体，钻孔深度为1.3 m，角度控制在35°。钻孔施工中的石方支护边坡范围内石方开挖，需先从距离边坡或支护桩 2 m 开始，先对第1 排钻孔进行施工。 在距边坡及支护桩2 m 的范围内，当一层的岩石破碎成临空面后，在边坡区域参照角度的差异来完成钻孔工艺；在支护桩区域，应在桩间进行钻孔施工，钻孔角度为90°。当破碎施工进行到最后1 层结构时，钻孔的深度应依据石方厚度的实际情况来确定； 可以预留出300 mm 厚的岩层不进行静态爆破，而是使用破碎锤、松土器并配合人工来破碎岩层[4]。

2.4 分离机岩体爆破

首先用钻机将分裂棒吊起。 为了保证现场施工的安全性，在吊起分裂棒之前，必须对钢丝绳的捆绑状态进行细致的再检查， 确保钢丝绳系紧分裂棒。 在吊起、输送过程中，如果分裂棒摆动幅度较大，需要工作人员进行处理[5]。 工作人员应做好施工防护工作，禁止施工人员在钻孔机大臂半径内停留。当分裂棒走到提前打好的钻孔位置后，可以在工作人员的配合下，将分裂棒插入孔中。 其次，检查分裂棒的进入状态， 必须确保分裂棒的顶端顶到孔洞的底部。 随后开启液压泵站，液压顶向外伸出，岩石在作用力下最终胀裂。 最后，再次吊起分裂棒，进行细致的再检查，确保钢丝绳系紧分裂棒。 吊起后进行下一个岩土爆破的工作循环。 多次重复岩土分裂后，坚硬的岩土结构会出现大量裂缝，这时应将短臂松土器插入裂缝中，拖拽、分裂、翻起岩层。 使用破碎锤分解翻起的岩层，将碎裂的小石块运离施工现场[6]。

3 静态爆破效益分析

3.1 经济效益

与传统的膨胀爆破剂工艺相比，静态爆破施工工艺具有钻孔直径大、钻孔间隔大、裂缝更大的优势，并且对小体积的坚硬石体也能起到较好的破碎效果。 静态爆破设备对于工作环境的要求不高，不受雨水和温度影响， 能够实现不间断重复作业，经济价值较高。

在工程建设中应用静态爆破施工工艺，与传统爆破工艺、切割机施工工艺相比，在施工周期方面具有明显的优势，至少能缩短40 d 的施工时间，即使受到降水、高温等极端天气的影响，也能至少节约30 d 的施工时间； 能够节省大量的机械费和人工费，在很小的成本投入下，推动静态爆破施工的顺利进行。 对既往工程建设应用静态爆破工艺的案例进行分析，发现能够节省数万元的成本投入[7]。

3.2 社会效益

传统的施工技术对人力的需求较大，也会产生一些空气污染、噪声污染。 而静态爆破技术具有先进性特征，其应用中一般依赖机械化作业，对于人力、水电的需求不高，也不会产生非常大的噪声污染、空气污染，更无岩浆和强碱性危害，符合节约资源、保护环境的新生态发展理念。

4 结语

相较于传统的爆破技术，静态爆破技术在技术特点、经济效益等方面均具有明显的优势。 施工企业使用静态爆破技术，能够极大地提高施工效率和质量，保证施工安全，并获得良好的经济效益。 静态爆破施工不会产生大量的污染物质和噪声，有利于保护周边自然环境，提升工程的社会效益。