西氣東輸淮武支線管道工程第三標段線路工程
編制審核
審批中國石油天然氣管道局西氣東輸淮武支線第三標段專案部
編制日期：2023年11月25日
1. 工程概況
西氣東輸淮武支線管道工程第3標段河南省潢川分輸站以南、光山縣、新縣段，管線走向大致從南向北，樁號從ah001－aj060，線路實長90.66km。
管材為x60螺旋縫埋弧焊鋼管，管線管徑分為φ610×7.1mm和φ610×7.9mm兩種，設計壓力為6.3mpa。
第3標段管線所經地區地貌型別眾多，以山前衝洪積平原、台地、丘陵為主，其中管道所經過的約1/2的地區是花崗岩和石灰岩，管溝需要爆破才能成形。
我單位採用目前先進的靜態岩石破碎法進行爆破，可提高施工進度，對構築物、居民生活、工農業生產不會造成損壞和影響，從而做到文明、安全、高效施工。
2. 靜態岩石破碎法的優點
（1） 由於它是屬於靜態破碎，與爆破相比，在破碎過程中不會產生振動、空氣衝擊波、雜訊、飛石、毒氣和粉塵，是一種無公害或少公害的破碎劑。
（2） 脹裂劑的組分中不含**性組分，因此在配置、運輸、使用和貯存過程中都非常安全。
（3） 與爆破相比，它操作簡便，不需要堵塞，也不需要聯線、導通和點火。
（4） 與爆破相比它的破碎能力較小，成本較高，但是它無公害，操作和使用安全。因此，在城市拆除建築物、構築物和石材開採中仍然是一種比較好的破碎方法。
3. 靜態岩石破碎的破裂引數的確定：
3.1根據現場花崗岩和石灰岩的材質、裂隙尺寸和破碎的要求，設計計算出破碎引數，並選用對應鑽孔裝置和鑽孔工具。破碎引數包括孔徑、孔距、孔深、排距、最小抵抗線、破碎體劑的用量和炮孔排列。
（1） 孔徑
孔徑是影響破碎效果的重要因素。孔徑越大，破碎劑的裝入量就越多，產生的膨脹壓力也越大，破碎效果也就越好。但是，另外一方面孔徑越大，產生的熱量也越多，溫度上公升也越高，最後導致破碎劑漿體的噴出。
所以孔徑不宜過大。另外對孔徑制約的乙個重要因素是鑽孔裝置的效能，孔徑越大，鑽孔速度下降越顯著。因此，花崗岩的炮孔孔徑選擇為42mm,石灰岩的炮孔孔徑選擇為34mm。
（2） 孔距
當其他條件不變時，孔距越小，開裂越容易，破碎所需時間也越短。但孔距越小，孔數增多，必然後增加鑽孔工作量和破碎劑的消耗量。因此，對於不同的破碎物件，確定出可行的最大孔距，已達到最好的技術經濟效果。
影響孔距的因素主要有：被破碎體的抗拉強度、破碎劑的膨脹壓力和鑽孔孔徑，當其它條件不變時，抗拉強度越高，孔距應越小；反之，則可增大。另外，膨脹壓力和孔徑越大，孔距應越大；反之，則應減小。
孔距的大小可用下式來求得：
a＝kd
式中：a——孔距，cm；
d——孔徑，cm；
k——破碎係數，若使用普通型破碎劑時，k值可從下表中選取。
岩石的k值（孔徑d≤50mm）
（3） 孔深
炮孔深度與被破碎體的高度（或寬度）有關。當被破碎體的高度和其它條件相同時，炮孔深度大的比炮孔深度小的更容易開裂，破碎效果也更好，他們之間的關係可用下式表示：
l＝αh，m
式中 l——孔深，m；
h——被破碎體的高度或破碎高度，m；
孔深係數，與約束條件有關。對於石灰岩或孤石α＝2/3～3/4；對於原岩α＝1.05。
（4） 排距和最小抵抗線
炮孔排距的大小與破碎劑膨脹壓力的大小、被破碎體的強度和自由面的多少有關。膨脹壓力大、被破碎的強度小和自由面多，可取大值，反之，則取小值。在靜態破碎中，最小抵抗線的大小因根據介質的強度、形狀大小、孔徑、節理以及要求破碎的塊度等因素來確定。
最小抵抗線值
（5） 破碎劑的選型和用量
普通型破碎劑，它們共同特點是呈粉末狀，水反應速度較慢，膨脹壓力上公升也較慢，破碎能力小和介質的破裂時間長，新型速效靜態脹裂劑，呈顆粒狀結構，可以加速水反應和有利於膨脹壓力的迅速上公升，30分鐘後出現30mpa的膨脹壓力，工藝比較簡單，本次施工選用的是新型速效靜態脹裂劑sb-1000型
破碎劑的用量是影響破碎效果的主要因素。當炮孔布置方式和有關的破裂引數確定好以後，用藥量可按下面兩種方式確定：
1） 按每公尺炮孔裝藥量計算：
q＝（1＋γ）∑lq1，kg
式中 q——乙個炮孔的用藥量或一次破碎的總用藥量，kg；
γ——損耗率，採用0.05～0.1；
∑l——乙個炮孔的延公尺數或乙個破碎體全部炮孔的總延公尺數，m；
q1——單位孔長的用藥量，kg/m。按下錶選取。
每公尺炮孔用藥量
2） 按單位體劑耗藥量計算：
q＝q2v
式中 q——用藥量，kg；
v——被破碎碎體體劑，m3；
q2——破碎單位體劑介質用藥量，kg/m3。按下錶選取。
（6）炮孔的排列
炮孔排列形式主要取決於被破碎體的具體情況和對破碎體的要求。管溝石方破碎採用多排孔破碎，炮孔的排列形式主要是方格網形排列和梅花形排列，頂管石方破碎、公路大開挖石方破碎和孤石等的排列方式都是在具體條件下，對上述兩種方式的變化。當破碎石方需外運、水工保護或用於地貌恢復等採用方格網形布孔時，炮孔與炮孔之間就是裂縫發展的方向，使被破碎體沿著與自由面平行的成條狀裂開，形成對破碎體的切割。
當破碎石方被用於部分管溝回填或用於砌築時採用梅花形布孔時，破碎結果可能出現兩種情況。當最小抵抗線、孔距和排距都相等時，破碎結果是對破碎體切割成條狀（見下圖）。若將最小抵抗線減小到為孔距的一半，排距為孔距的60～90％，孔深為破碎高度的80％以上時，就會產生不規則的裂縫，而將被破碎體破裂成小塊。
4020
304.靜態岩石破碎的施工工藝
4.1鑽孔裝置、工具表
鑽孔裝置表
鑽孔工具表
4.2根據計算進行鑽孔:
位於地表以下的基岩，應盡可能將四周的土挖開，挖掘深度應至基岩的水平裂隙或炮孔以下300mm的深度，如果是連片岩石,可多打一些較深的空炮孔來增加自由面，以提高破碎效果。
（1）用鑿岩機打眼時，應先小開風門，待鑽頭已鑽入岩石，能控制方向時方可開大風門。換鑽桿時應先關風門，後換鑽桿。檢查鑿岩機及加油時，亦應先關閉風管。
不得用手或身體支承鑿岩機的轉動部分。
（2）必須按炮眼布置的位置、方向及深度鑽眼；打眼時要扶穩鑽桿，吹風要勤。
（3）要換鋼釺時，應檢查鑽頭是否脫落、掉角，如有脫落、掉角現象，應把鑽頭或刃角掏出來。
（4）任何情況下，不得用鑿岩機拔出炮眼內的鋼釺，以免損壞鑿岩機部件。
（5）每一炮眼打夠深度後，要把眼內的石粉沖淨吹乾，以便裝藥。
（6）嚴禁在殘眼中繼續鑽眼。
4.3根據氣候條件，正確選用破碎劑型號
靜態脹裂劑又叫靜態破碎劑。它是以氧化鈣和矽酸鹽為主要成分，配上其它有機、無機新增劑而製成的粉狀混合物與適量的水摻合後，發生水化反應，將它注入炮眼內，這種膨脹受到炮眼壁的約束，壓力可上公升到30mpa。介質在這種情況下會產生徑向的壓縮應力和切向的拉伸應力，在拉伸應力的作用下而產生破裂。
速效靜態脹裂劑與粉末狀靜態脹裂劑比較，顆粒狀速效靜態脹裂劑具有自身的優點：
1） 它的表面積比粉末狀靜態脹裂劑小得多，因此具有與注入水在短時間內進行水化反應性，5～10分鐘後，便會引起急劇水化反應，20分鐘後，出現30mpa的膨脹壓力。
2） 在顆粒間距有較多空隙，因此由水化反應生成的水化熱所產生的水蒸氣，能通過這些空隙而逸出，避免因整齊壓力的增加而引起的噴孔。
3） 工藝比較簡單，與粉末狀靜態脹裂劑比較，它省去混藥和攪拌等工藝。與快速普通型靜態脹裂劑比較，它不需要在脹裂劑中加入加熱劑和止鎖劑。
速效脹裂劑與普通脹裂劑相比具有以上優點，所以在此工程中採用速效靜態脹裂劑「sb－1000型」。
4.4裝填
對於顆粒狀破碎劑裝填前不需用水處理,裝填時先在孔中插入一根鐵棍，注入半孔水後，一邊往孔裡裝填破碎劑，一邊將鐵棍輕輕攪動並撥出。以防破碎劑在孔中棚住。如發現孔中漏水，可事先在孔中裝入一薄膜塑膠袋，然後將水和破碎劑裝入袋中。
4.5養護
在夏季裝填完漿體後，孔口應當覆蓋，以免發生噴孔。冬季，氣溫過低時，應採取保溫和加溫措施。
5. 安全保證措施
5.1 施工現場人員和裝置安全保護措施
1）鑽孔時，鑽孔人員要採取一定的安全措施，例如戴上防護面罩，防止飛濺的碎石傷害到人身。
2）為了安全，在裝填藥劑時，應事先規劃好人員行走路線，盡量避免走過已裝填好藥劑的炮孔區，以免傷到人體。
3）施工前要進行安全和技術交底，並做好安全技術交底記錄。注重施工的危險環節和防範措施。
4）參加施工的人員必須穿工作服，工作鞋，戴好安全帽。
5）鑽工打眼時要戴防塵口罩，防止有害氣體和粉塵對人體的危害。
6）由於在山區施工，蚊蟲叮咬，毒蛇出沒，荊棘叢生，危石墜落，因此要配備好各種急救藥品，一旦出現問題及時救治。
7）在遠離交信道路的偏僻處施工時，要備足食品和飲用水，保證施工人員給養**。
8）每個施工小組至少配備兩個軍用帳篷，備有行李、液化氣罐等必備的炊事、生活用具，保證施工人員的進餐和休息。
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