01、前言
对于城市市区，巨大的冲击波对周围高大拥挤的建筑群会造成很大的安全隐患，飞石则危及街道上的行人人身安全，粉尘则给城市居民的生活带来很大不便。虽然随着现代科学的不断发展与应用，城市控制爆破技术已得到了广泛的应用，但是控制爆破产生的震动、冲击、飞石等对周围造成的影响并没有完全消除，并且与相邻建筑物间距几乎为零，爆破施工也无法满足控制要求，所以在当前的条件下，需要寻找另外的途径来控制，即选用静态爆破施工技术。
静态爆破技术是今年发展起来的一种新型爆破施工技术，是常规炸药爆破的一种发展、延伸。静态爆破剂属于非燃、非爆、无毒物品，是一种含铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，使用时按配合比要求用水搅拌后灌入钻孔内，经水化后，产生巨大膨胀压力，并施加给孔壁，将混凝土或岩石悄悄地破碎。
02、工法特点
2.1 安全：静态爆破是可控制的工作，不会像炸药爆破和其他冲击性拆除、那样产生一些危险隐患，无需采取复杂的安全措施。
2.2 环保：不会产生震动、冲击、噪音、粉尘、飞屑、岩石粒等。周围环境不会受到影响，即使在人口稠密地区或室内，以及精密设备旁，都可以无干扰地工作。
2.3 经济：静态爆破几小时可完成分裂过程，并且可连续无间断地工作，重复作业效率高，运行成本很低，无需爆破作业那样采取隔离或其它耗时和昂贵的安全措施。
2.4 施工简便：只需预先埋孔或钻孔后放入爆破剂即可自主施工，施工操作方便简单。
03、适用范围
3.1 适用于适用于混凝土、钢筋混凝土构筑物、基础的拆除和解体、闹市区建筑物的拆除以及贵重石材的开采。
04、工艺原理
静态爆破是运用静态破碎剂切割、破碎混凝土。静态破碎剂是一种不使用炸药就能使岩石、混凝土破裂的粉状工程施工材料，它的主要成份是生石灰（即氧化钙），还含有一些按一定比例掺入的化合物催化剂，是国际上流行的新型、环保、非爆炸施工材料。
静态爆破就是利用装在介质钻孔中的静态破碎剂加水发生水化反应，使破碎剂晶体变形，产生体积膨胀，从而缓慢的、静静地将膨胀压力（可达30MPa-50MPa，最大实验值可达120MPa，混凝土拉伸强度一般在2-6MPa）施加给孔壁，经过一段时间后（12-24h）达到最大值，将介质胀裂破碎。
图1 静态爆破剂
05、工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
5.2 操作要点
5.2.1施工准备
（1）支撑拆除时相应的中楼板及换撑必须达到设计要求强度，经设计同意方可施工。
（2）支撑拆除前安全、
技术交底必须到位，谨防突发事故。
（3）支撑拆除使用的机械、工具必须符合规范，且施工人员必须持证上岗。
（4）封闭施工现场，拆除支撑上附着的管线及其他构件，做好防护设施，工地周围设置围档，设置好安全警示标志。
（5）依据施工图的指示，画上拆除拆除区域和路线。
（6）确定当地气温、药剂温度、拌合水温度、混凝土温度、容器温度是否与要求相符合；
（7）检查药剂包装是否破损。
（8）操作前请确定已准备好以下材料物品：1、药剂。2、洁净拌和水。3、盛水桶、拌和盆和水瓢。4、捅棍（水平灌装）。5、防护眼镜。6、橡胶手套。7、备用洁净水和毛巾
5.2.2、施工方法
5.2.2.1布孔设计：为减少施工时钻孔量，在支撑浇捣时进行部分膨胀孔的预埋工作。其他膨胀孔采用现场钻凿方法进行。布孔设计如下:
预留孔布置 表1
图2 人工布硬质纸孔
图3 布控排列图
5.2.2.2爆破前清孔：由于成孔到爆破施工前间隔较长一段时间，爆破施工前膨胀孔中存有较多垃圾和灰尘需清理，以免影响爆破效果，我项目部采用先清理预埋成孔硬质纸，最后用气泵吹气清理干净。
图4 预埋纸清理
图5 吹气清空
5.2.2.3静爆膨胀剂配料：先用水桶装好水，按照静爆膨胀剂按一定的水和药比例配好，充分搅拌成糊状。
图6 膨胀剂配制
5.2.2.4 装药：将搅拌好的糊状膨胀剂均匀慢慢的灌入钻好的孔中，灌满至密实，不用盖，不用塞口。
图7 灌入膨胀剂
5.2.2.5 静爆过程：在灌入静爆膨胀剂12—24小时之后，混凝土构件产生裂缝。在拆除支撑梁的前一天，将膨胀剂灌入孔内，第2天当裂缝宽度达到2cm以上即可进行破碎破碎、清理作业。
图8 支撑产生膨胀
图9 混凝土产生深裂缝
5.2.2.6 镐头机松动破碎施工：膨胀后的支撑梁，已经开裂松动，用镐头机将混凝土与钢筋充分脱离。
图10 镐头机破碎
5.3施工注意事项
5.3.1 膨胀孔深、孔径、孔距的确定： 孔深、孔径和孔距与破碎效果有直接关系，孔过深、孔径过大、孔距过小则加大钻孔工作量及药量，反则会影响破碎效果，且孔径越大越易发生冲孔现象。
（1）孔深的确定：经项目部与爆破剂厂家多次研究试验后确定孔深为破碎体高度的90%。
图11孔深为梁高的90%
（2）孔径的确定：我项目部取1立方体钢筋混凝土做试验，钻孔深0.9m，单位用药量20kg分别选36、38、40mm的尺寸钻头进行钻孔，作出曲线图如下：
图12孔径对膨胀压力的影响
（3）孔距的确定：依据复旦爆破专业公司提供的咨询结果和结合工程实际情况（主要根据梁截面大小和混凝土强度）确定孔距为200mm。
5.3.2 单孔药用量的确定：膨胀药剂的用量是直接关系到爆破效果的核心参数，药剂用量越大作用力越大，但爆破剂反应时间难以控制，且冲孔危险性较大。根据《静态爆破的设计与运用》中孔网参数及单耗量设计经验值可参见下表2
孔网参数及单耗量经验数据表 表2
06、材料与机具
6.1 材料与机具
材料设备使用施工前必须认真规划好材料设备进场计划。拟投入材料机械设备如下所示：
6.2 材料投入计划
6.3 劳动力投入计划
7.1施工质量保证措施
7.1.1 认真执行隐检和质检员的巡回检查制度
7.1.2 班前与个人之间认真执行“自检”、“互检”、“交接检”制度，检查结果要挂牌，分清质量责任，认真监督狠抓质量。
7.1.3 在进行大面积施工前，要先进行样板施工，经检验合格后方可进行大面积施工。
7.1.4 在施工交接过程中，要做好中间检查交接记录。
7.2 爆破剂反应时间的控制：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，实际操作中，控制药剂反应时间太快的方法有两种：一种是在药剂拌合（浸泡）水中加入抑制剂，另一种方法是严格控制和（浸泡）水，药剂和混凝土的温度；加快药剂作用反应的解决方法一般是掺加促发剂和提高拌和水温度，拌合水一般控制在15-20°C范围，防止药剂反应过快容易发生冲孔伤人事件。但为了缩短施工时间，加快处理进度，有必要在保证安全情况下缩短药剂最大效应反应的时间，因此药剂反应时间一般控制在30-60分钟左右较好，裂缝达到2cm的时间控制在5小时左右。
7.3 刚钻完孔和刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高，应确定温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。
7.4 混凝土刚开裂后，可向裂缝中加水，支持药剂持续反应,可获得更好效果。
7.5 增设自由面，获取更高破碎效果。
08、安全措施
8.1 无关人员不得进入施工现场。
8.2 使用我厂产品必须配戴防护眼镜（防尘防冲击型PVC护目镜）。施工人员未戴防护眼镜操作属安全违章。
8.3 发生冲孔是正常现象。也是不可预见和不可完全控制的现象。冲孔产生的原因较多，大致有以下几种：①操作人员操作不当，操作时间太长，包括药剂已经发热冒气仍在灌装等，装填不密实有空气隔层等；②温度控制不当。气温高时，拌和水、药剂、钻孔孔壁温度控制不当、抑制剂药量不够，致使药剂反应过快等；③布孔设计不当；孔距及抵抗线过大。；④钻头选用不当。钻孔直径过大；⑤孔壁光滑等。冲孔时药剂温度较高且有腐蚀性，冲入眼内可能会对角膜造成严重损害。为防止伤人事故，操作人员必须戴符合国家安全标准生产的防冲击防尘PVC护目镜进行操作。
8.4 在药剂灌入钻孔到混凝土开裂前，不可将面部直接近距离面对已装药的钻孔。药剂灌装完成后，盖上麻袋或棕垫，远离装灌点。观察裂隙发展情况时应更加小心。此外施工现场应专门备好清水和毛巾，冲孔时如药剂溅入眼内和皮肤上，应立即用清水冲洗。情况严重者立即送医院清洗治疗。
8.5 在破碎工程施工中需要改变和控制反应时间，必须依照规定加入抑制剂和促发剂，并按要求配制使用，严禁擅自加入其他任何化学物品。
8.6 严禁将本产品加水后装入小孔容器内（如直口玻璃杯、啤酒瓶等），否则非常危险。
8.7 刚钻完孔和刚冲孔的钻孔，孔壁温度较高，应确定温度正常符合要求并清洗干净后才能继续装药。
8.8 膨胀剂开封后请立即使用。如一次未使用完，应立即紧扎袋口，需用时再开封。
09、环保措施
9.1 工地开工前，组织管理人员集中学习“扬尘污染防治管理办法”，并在施工中一定要贯彻执行。
9.2 人员安排：派责任心强的管理人员专职负责扬尘管理工作，组织一支认真负责的保洁队伍，由公司管理人员直接督促、监督、管理；在渣土装卸过程中，将保洁工作落实到个人，明确其职责。
9.3 及时了解天气预报，在气象预报风速达到5级以上时，暂停拆除作业。镐头机拆除作业边拆除边洒水。
9.4 在施工工地内，设置车辆清洗设施以及配套的排水、泥浆沉淀设施；渣土清运时，在渣土等运输车辆离开工地前必须将车轮上的泥土清洗干净，派专人负责验收，避免给道路造成了二次扬尘。
9.5 建筑垃圾48小时内不能清运完毕的，及时采取遮盖和洒水等防尘措施。
10、效益分析
10.1经济效益
10.1以上海东元坊住宅项目为例：经财务科核算，整个混凝土静态爆破综合单价为305元/吨，比传统机械拆除和切割拆除成本低，而且有效提高基坑支撑拆除施工进度和大大降低支撑拆除带来的安全风险。
10.2社会效益及绿色施工
混凝土静态爆破施工技术施工方法较简单，无飞石，安全性相对高，工期短，且费用低，混凝土静态爆破施工技术另一显著的社会经济效益就是节能环保，有效地克服了以往施工基础阶段扬尘高、噪声大的弊病，符合当代绿色施工的要求。
11、工程实例
11．1上海东元坊住宅项目工程位于上海黄浦区普育路，地处闹市区，周边环境复杂，是上海市黄浦区重点动迁商品房工程，2#、3#楼为32层剪力墙结构。地下围护结构设一道水平钢筋混凝土支撑，支撑系统采用不同截面尺寸的钢筋混凝土支撑梁，支撑为支撑梁与压顶梁形成整体结构，支撑设置栈桥，水平支撑主梁交点处设有垂直钢格构立柱。
支撑梁有二种截面形式，分别为800m×800mm、600m×600mm，栈桥支撑梁有二种截面形式，分别为800m×1000mm、600m×1000mm，栈桥板厚度为250mm，混凝土强度等级为C30；施工时间为2015年4月。
11.2沈阳新天地A区项目，由江苏南通二建集团有限公司施工，建筑面积10.6万平方米，主要由住宅36层、酒店24层两个大单体组成，地下围护结构设二道水平钢筋混凝土支撑，支撑系统采用不同截面尺寸的钢筋混凝土支撑梁，支撑为支撑梁与压顶梁形成整体结构，混凝土支撑拆除采用混凝土静态爆破拆除
施工工艺。施工时间为2014年9月。
11.3沈阳阳光100新城三期三标段商业综合体项目，由江苏南通二建集团有限公司施工，建筑面积7.6万平方米，地上4层地下2层。地下围护结构设二道水平钢筋混凝土支撑，支撑系统采用不同截面尺寸的钢筋混凝土支撑梁，支撑为支撑梁与压顶梁形成整体结构，混凝土支撑拆除采用混凝土静态爆破拆除
施工工艺。施工时间为2015年3月。
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