高層建筑基礎(chǔ)巖石樁井爆破施工工藝

張曉勇

【摘要】高層建筑工程項(xiàng)目中，建筑基礎(chǔ)樁井施工在技術(shù)上通常都存在一定的特殊性，而在一般城市建筑結(jié)構(gòu)爆破施工中，則具有基礎(chǔ)巖石樁井爆破施工條件限制。這種限制主要表現(xiàn)在技術(shù)設(shè)計(jì)、爆破器材選擇、施工組織設(shè)計(jì)和技術(shù)安全管理等多個(gè)方面，這也是目前一般城市建設(shè)與高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)樁井中存在的主要差異與區(qū)別。本文主要通過簡要介紹和闡述高層建筑基礎(chǔ)巖石樁井的爆破施工工藝和施工要點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其施工優(yōu)劣勢(shì)進(jìn)行了分析與總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；基礎(chǔ)樁井；巖石挖掘

隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快，高層建筑結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)。在一些地下水位不高、水量不大、巖石層層面不深的地區(qū)應(yīng)用人工鉆孔灌注樁施工不斷增多，已成為高層建筑結(jié)構(gòu)的主要基礎(chǔ)形式，是在施工中充分的利用具有優(yōu)勢(shì)的單樁承載力大作為重點(diǎn)施工工藝，然而在施工的過程中常常會(huì)遇到微風(fēng)化巖層下存在的強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化和軟弱夾等因素的影響而必須將這些不良土質(zhì)全部挖除，從而保障工程狀支撐在足夠厚的微風(fēng)化堅(jiān)硬巖層上。在施工的過程中，當(dāng)需要挖除的巖層較厚的時(shí)候，為了加快工程施工進(jìn)度，采用爆破法施工已成為不容忽視的手段，也是提高工程施工途徑的主要方法。本文就對(duì)其施工方法與施工要點(diǎn)進(jìn)行了分析與總結(jié)。

1.爆破參數(shù)的確定

在高層建筑基礎(chǔ)樁井施工面較為狹小的地區(qū)，巖石層開挖限制較多，同時(shí)巖層與井壁支護(hù)之間的抗震能力較弱，因此在施工的過程中必須要采用一定的方法與手段對(duì)其進(jìn)行限制與控制管理。一般在施工中通常都是采用小直徑炮和分段微量爆破的方法來進(jìn)行施工。而對(duì)于樁徑開挖爆破參數(shù)的選擇既不能夠直接套用礦山小豎井的爆破挖掘參數(shù)，也不能夠用固定不變的參數(shù)控制。而對(duì)于參數(shù)值的控制應(yīng)當(dāng)根據(jù)樁井開挖直徑的大小來選擇，同時(shí)也不能忽視風(fēng)化程度、開裂現(xiàn)狀等其他方面的因素，要確保所用的炸藥能夠滿足著種種因素的影響。

2.爆破器材的選擇

樁孔開挖爆破工作面總有或深或淺的裂隙水或滲水，因此最好選取防水強(qiáng)的炸藥。為防止樁孔底部積水導(dǎo)致爆藥失效，本設(shè)計(jì)采用防水性能極好的硝化甘油或乳膠炸藥。樁孔開挖爆破采用電雷管網(wǎng)路或非電導(dǎo)爆管雷管起爆網(wǎng)絡(luò)，實(shí)行樁孔內(nèi)大串連，樁孔與樁孔間再串連的方式施爆，嚴(yán)禁使用導(dǎo)火索，火雷管起爆網(wǎng)路。電爆網(wǎng)路的接頭一定要絕緣良好，盡可能離開泥水表面。連接塑料導(dǎo)爆管網(wǎng)路時(shí)要注意導(dǎo)爆管內(nèi)不得進(jìn)水或泥漿雜物。

3.施工組織

3.1現(xiàn)場管理

樁井開挖爆破工作面多，作業(yè)人員繁雜，所以工地現(xiàn)場必須有嚴(yán)格的施工組織和管理工地要設(shè)立現(xiàn)場指揮部，專職爆破技術(shù)人員爆破器材管理人員和安全員現(xiàn)總指揮全面負(fù)責(zé)工地施工組織，人員調(diào)度和爆破時(shí)間安排，爆破技術(shù)人員負(fù)責(zé)爆破施工技術(shù)并監(jiān)督安全和質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)安全隱患有權(quán)立即停止爆破作業(yè)并及時(shí)組織人員進(jìn)行排除爆破器材管理員要嚴(yán)格爆破器材發(fā)放和回收手續(xù)做到定井定量安全員協(xié)調(diào)爆破技術(shù)員具體檢查監(jiān)督爆破作業(yè)安全布置并檢查爆破警戒起爆工作由爆破員專人進(jìn)行。

3.2作業(yè)組織

樁井開挖爆破通常采用混合作業(yè)法和爆破專業(yè)作業(yè)法，混合作業(yè)法的作業(yè)組一般由2人組成，可同時(shí)承包2～3個(gè)樁井開挖爆破的全部作業(yè)，井下工作面1人負(fù)責(zé)鑿巖、裝藥、連線、裝渣、砌壁、井口1人負(fù)責(zé)提運(yùn)、供氣、通風(fēng)、排渣、供料和聯(lián)絡(luò)等。

3.3爆破參數(shù)

3.3.1炸藥消耗量

包括單位消耗量和總消耗量。爆破每立方米原巖所需的炸藥量稱為單位炸藥消耗量，每循環(huán)所使用的炸藥消耗量總和稱為總消耗量。單位炸藥消耗量與炸藥性質(zhì)、巖石性質(zhì)、斷面大小、臨空面多少、炮眼直徑和深度等有關(guān)。其數(shù)值大小直接影響巖石塊度、飛散距離、炮眼利用率、對(duì)圍巖的擾動(dòng)一級(jí)對(duì)施工機(jī)具、支護(hù)結(jié)構(gòu)的損壞等，故合理確定炸藥用量十分重要。

3.3.2炮眼深度

指炮眼眼底至臨空面的垂直距離。炮眼深度與掘進(jìn)速度、采用的鉆孔設(shè)備、混換方式、斷面大小等有關(guān)。循環(huán)組織方式有淺眼多循環(huán)和深眼少循環(huán)兩種。深孔鉆眼時(shí)間長，進(jìn)度打，總的循環(huán)次數(shù)少，相應(yīng)輔助時(shí)間可減但鉆眼阻力大，組胺素受影響。我國常用眼深度為15～25m。

3.3.3炮孔直徑

對(duì)鉆眼效率、炸藥消耗量、巖石破碎塊度等均有影響。合理的孔徑在相同條件下，能使掘進(jìn)速度快、爆破音質(zhì)好、費(fèi)用低。采用不耦合裝藥時(shí)，孔徑—般比藥卷大5～7mm。目前，國內(nèi)藥卷直徑32mm好35mm的使用較多，故炮孔直徑多為38～42mm。

3.4起爆與爆破安全

起爆方法有電起爆和非電起爆兩類。電起爆系統(tǒng)由放炮器、放炮電纜、連接線、電雷管組成。非電火雷管法、導(dǎo)爆索法和非電導(dǎo)爆管法等。目前常用的是電雷管、火起爆順序—般為：掏槽眼、輔助眼、幫眼、頂眼、底眼。起爆順序及間隔時(shí)間，火雷管起爆時(shí)采用導(dǎo)火索的長短或點(diǎn)燃的先后來控制；電雷管起爆時(shí)用延期雷管控制。放炮前，非有關(guān)人員必須撤離現(xiàn)場?；鹄坠芷鸨瑫r(shí)應(yīng)由充裕時(shí)間以保證點(diǎn)炮人員安全退避。用電雷管誘曝時(shí)，要認(rèn)真檢查電爆網(wǎng)路，以每年出現(xiàn)瞎炮，即由于操作不良、爆破器材質(zhì)量等原因引起的藥包不爆炸。出現(xiàn)瞎炮時(shí)應(yīng)嚴(yán)格安裝規(guī)定的方法處理。瞎炮處理完畢之前，不允許繼續(xù)施工，處理瞎咆應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，無關(guān)人員撤離現(xiàn)場。

3.5安全技術(shù)保障

地下工程施工—般包括掘進(jìn)、支護(hù)和安裝三個(gè)大的環(huán)節(jié)。其中掘進(jìn)和支護(hù)兩個(gè)工序關(guān)系密切，必須正確而又及時(shí)予以支護(hù)，掘進(jìn)工作才能正常進(jìn)行。因此，合理地選擇支護(hù)形式、正確低組織施工十分重要。從目前各類支護(hù)形式和支護(hù)效果來看，地下工程支護(hù)主要可分為兩大類。第一類為被動(dòng)支護(hù)形式，包括木棚支架、鋼筋涮跫土支架、金屬型鋼支架等；第二類是積極支護(hù)形式，即以錨桿支護(hù)為主、旨在改善圍巖力學(xué)性能的系列支護(hù)形式，包括錨噴支護(hù)、錨網(wǎng)支護(hù)、錨注支護(hù)等。

樁井爆破地震對(duì)能產(chǎn)生影響，樁井臨時(shí)支護(hù)的抗震能力隨其構(gòu)筑材料、支護(hù)厚度、施工質(zhì)量、養(yǎng)護(hù)時(shí)間、圍巖條件和樁井直徑的不同而變化很大，目前尚無借鑒的標(biāo)準(zhǔn)。在樁井開挖直徑為1～2m時(shí)，臨時(shí)支護(hù)為速凝水泥砂漿磚砌體，養(yǎng)護(hù)12h的情況下，同段起爆的最大裝藥量不大于400g，但是以防萬一，臨爆前與爆破井相鄰或距離在近距離內(nèi)的其他樁井中的作業(yè)人員必須全部撤到地面，爆后清渣檢查支護(hù)情況，一旦發(fā)現(xiàn)井壁變形或坍塌，要首先排除險(xiǎn)隋，加固支護(hù)。

4.結(jié)束語

高層建筑基礎(chǔ)巖石樁井爆破施工屬于特殊結(jié)構(gòu)爆破，其在爆破范圍、藥量控制和技術(shù)水平上較之一般普通城市建筑結(jié)構(gòu)的爆破有更高的技術(shù)要求，也具有一般城市建筑結(jié)構(gòu)控爆所沒有的特殊性。在實(shí)際的工程中，除了嚴(yán)格按照國家爆破標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程和工程施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作外，還應(yīng)嚴(yán)格履行爆破安全保障措施，嚴(yán)格控制現(xiàn)場秩序，保證爆破工程的安全順利實(shí)施。[科]