无声破碎剂在输电线路基础工程中的应用
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摘要：220kV铜贵-永丰变线路工程C、D两段位于黄山风景区，环境保护要求高。工期进度要求高，国家要求“十一”等重大节假日期间不允许放炮施工，造成大量施工队停窝工。
中图分类号： TM621 文献标识码： A
1、工程简介
220kV铜贵～永丰变线路，起于500kV铜贵变电站，止于新建220kV永丰变电站，线路经铜陵、池州至黄山市，新建线路全长152.52公里，铁塔339基。前期按220kV降压运行，后期升压到500kV运行，全线按500kV设计、施工。工程采用4×JLHA2-400铝合金导线，地线一根采用JLB20A-150铝包钢绞线，另一根采用OPGW复合光缆。全线分A、B、C、D段设计，其中A、B、D段为同塔双回路部分，C段为两个平行的单回路。
2、产品简介
无声膨胀剂（又名“静态膨胀剂”或“静力破碎水泥”）是以碳酸钙和氧化钙等组成的0-250目粉状灰色物，属于碱性；主要用于拆除破碎砼、钢筋混凝土、岩石、砖石结构的拆除破碎，通过水化反应产生膨胀使拆除物挤压破碎，最高膨胀压力可达500kg/.
在破碎的过程中无声、无振动、无污染、无飞石，慢慢使被拆除物产生裂缝。用撬棍或风镐再剥离开原地，达到拆除的目的。
产品按季节共分为3种：夏季B型（Ⅰ型，用于25℃以上的环境）、春秋季A型（Ⅱ型，用于5℃～25℃的环境）、冬季C型（Ⅲ型，用于5℃以下的环境）。使用时应按照不同的施工温度选择不同的产品型号。
3、使用方法
3.1、物资准备
施工前需备齐的物件：
1、 无声膨胀剂；2、洁净的常温水；3、 塑料或金属桶； 4、用于搅拌的木杆；
5、安全防护眼镜； 6、塑胶手套；;7、防尘面罩；8、头盔；9、 温度计
3.2、施工方法
施工步骤：开挖钻孔测温药剂的制作灌孔开裂。
3.2.1、开挖
按照施工图纸放样，开挖出样洞，深度约300mm，样洞直径宜比设计的基础尺寸小30～50mm，样洞挖好后复测根开尺寸，合格后再继续开挖。一般情况下，表面土壤较易开挖，遇到岩石后，将岩石周围土壤或者全风化的岩石清除掉，保证岩石至少有一面临空，这样使得岩石在开裂过程中有足够的位移空间，不会受到外界的约束，有利于岩石的开裂。
3.2.2、钻孔
孔间距离取决于被切割或者破碎目标的类型。 孔径大小对于切割或破碎的效果至关重要，太小的孔径不利于产品的使用效果，而太大的孔径又有可能导致喷孔的发生。孔间距越小，开裂所需时间越短。
由于施工目标性质互有差异，为提高工作效率和减少成本，取得最佳的使用效果，在使用产品过程中根据具体情况适当调整有关数据。具体参数参见下表2-1所示：
表2-1
被切割或者破碎物体 钻孔设计
孔径（mm） 孔距（mm） 孔深（mm）
软质石（如大理石） 28～38 200～350 100% H
硬质石（如花岗岩） 30～38 200～300 100% H
石材切割和破碎 28～38 200～400 90% H
无筋混凝土破碎 30～38 300～500 80% H
钢筋混凝土破碎 32～38 150～300 95% H
注：上表中的H指的是石材高度。对于岩石基坑开挖，孔深应在800mm以上。
由于无声膨胀剂水化反应产生膨胀的速度较慢，为提高施工功效，建议在傍晚将孔打好，并装好药物，第二天进行清理碎石。
钻孔的布置：根据岩石外露的形状尺寸来合理布置钻孔，钻孔的布置一般分为单排、双排、三角形和十字形，如下图所示：
鉴于送电线路施工特点，无声膨胀剂主要用于以下几种情况：降方、大开挖基础基坑开挖、挖孔桩基础基坑开挖。现将钻孔的有关要求分别说明如下：
3.3、岩石降方
对于岩石降方，使用无声膨胀剂相对来说操作较简单，因降方时至少有两个临空面，岩石在开裂过程中有足够的位移空间，只需在需降方的石块侧面钻水平孔或斜向下的孔（布孔的原则仍按表2-1的要求进行操作），按自上而下的顺序实现逐层破碎开挖，布孔的示意图如下：
如果需降方的部分有几块独立的大石块，根据石块的大小采用不同的钻孔方式。对于较大石块的，可采用从顶面靠近一临空面(或多个临空面同时）开始布置垂直向下的钻孔，逐渐向里推进，达到破碎整块大石的目的，如图2-3所示；对于较小的石块，可采取在石块顶部钻“十字形”垂直向下的钻孔，一次性破碎完毕，见图2-4所示。
为节约施工时间，在图2-3所示的情况下，可采用边打孔边灌药的方式进行静态爆破，即打完第一排孔时，将第一排孔的药装好，并将孔口覆盖，防止喷孔伤人，接着打第二排孔、装药，逐步往里推进，以达到逐层剥离的目的。在进行此种方式施工时，要注意药剂分开配置，不允许将药剂一次性配置完毕后分时段灌入钻孔，以防止配置的药剂因已发热而在灌孔的过程中发生喷孔的危险。
3.4、大开挖基础岩石基坑开挖
大开挖基础的岩石基坑开挖大体可分两种情况：第一种是基坑经清理完风化石或土以后剩下若干块独立的大石块，此时可按上述图2-3、2-4的钻孔方式进行操作；另一种情况是清理完上面的土层或风化石层后，剩下的下层为一整块完整的坚石层，此时，可采用在基坑中心布置钻孔，由中心开始实施破碎逐步往四周推进的方式进行。如图2-5所示：
按上述方式打孔、灌药实施静态爆破后，中间部分将形成一个“锅底型”坑洞，在此坑的四周按表2-1要求的间距布置垂直向下的孔（由于中间部分已开挖，形成了临空面，可直接打垂直向下的孔），按图2-3的相似的施工方式逐步向四周实施静态爆破，直至爆破至坑壁的开挖范围。
3.5、挖孔桩基础岩石基坑开挖
挖孔桩基础的岩石基坑开挖也可分两种情况：第一种是基坑经清理完风化石或土以后剩下若干块独立的大石块，此时可按上述图2-4的钻孔方式进行操作；另一种情况是清理完上面的土层或风化石层后，剩下的下层为一整块完整的坚石层，此时，可采用在基坑靠近一侧的坑壁四周布置一排垂直向下的钻孔，在往里侧按表2-1间距要求布置第二排斜向坑壁的孔，装药实施静态爆破后将坑壁四周的岩石破碎形成临空面，再按图2-4的布孔方式破碎中间部分的岩石。坑壁四周残留的岩石采用风镐清除至设计尺寸。挖孔桩坑壁四周布孔如图2-6所示：
上述大开挖基础及挖孔桩基础遇整块完整的坚石层静态爆破时，为节约操作时间，在按上述方法布孔、装药后，接着打后面的孔、装药，利用药效发挥作用的时间差达到逐步爆破的，但要注意对前面已装药的孔进行覆盖，防止喷孔伤人。
3.6、测温
首先，先测量施工场地（孔中）、膨胀剂、水以及容器的温度，以确保上述物品的温度符合使用产品的的要求。并根据测得的温度选择正确温型的产品。
3.7、药剂的制作
散装无声膨胀剂在灌浆前，需要与洁净水充分搅拌(约需5～10分钟）。按照30%的水灰比率，根据需灌药的孔的尺寸及数量，计算需用药量和用水量，先将清水（采用有计量的容器量取）倒入容器中，然后再将所需的膨胀剂徐徐倒入水中，并用搅拌杆不断搅动混合，直到得到流动性较好 、无结块的浆体。如果搅拌用手直接操作，需戴好塑胶手套操作。
药卷型无声膨胀剂在灌浆前，拆去塑料包装和外层包纸，不用拆内层纸卷，带纸浸入清水中，水必须漫过药卷，2分钟左右，水中不冒泡后，取出放在木板或纸板上，晾约5分钟左右，即可装入打好的炮孔中，用木棒压实，即可等待膨胀。
3.8、灌孔
灌孔前先把孔内岩石粉尘清除干净，确保孔内洁净无水，无杂质。
对于垂直的孔，直接将无声膨胀剂浆体倒入孔中即可。用一个略小于洞孔的捣杆夯实倒入孔中的浆体。对于较深的孔，需一节一节地夯实浆体。
对于水平方向的孔，先将一根略小于孔径的塑料管插入孔中，然后将浆体慢慢灌入管中，同时把塑料管慢慢从孔中撤出，再一节一节夯实浆体。
根据孔径不同，单位耗量如下表所示：
孔径（mm） 孔深（m） 膨胀粉用量（kg） 水粉比（%）
30 1 1.0～1.1 30
35 1 1.3～1.4 30
38～40 1 1.6～1.8 30
3.9、开裂
经过８小时左右，岩石会出现不同程度的裂纹，裂纹贯通后，随即开裂，待无声膨胀剂不反应后再用撬棍或风镐进行处理清理碎石。岩石开裂速度的快慢与施工周围的温度及药物制作的水粉比有很大关系，温度越高、水粉比越小（至少要配成糊状），开裂需要的时间越短，若是在冬季施工，则需要采取暖升温措施（如采用温水搅拌）。
参考文献
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