微差爆破在挖孔樁基施工中的應(yīng)用

王運(yùn)成

摘要： 以九江市都九高速公路某座橋梁人工挖孔樁工程為背景，分析了微差爆破在人工挖孔樁基施工中的應(yīng)用，同時(shí)針對巖石特性、爆破參數(shù)、爆破效果等進(jìn)行了闡述和總結(jié)，以提高樁基爆破成孔質(zhì)量和效率，為類似工程施工提供了可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

Abstract： Based on the artificial digging pile project of a bridge of Jingjiu Highway in Jiujiang City， this paper analyzes the application of millisecond blasting in the construction of artificial digging pile foundation， describes and summarizes the characteristics of rock， blasting parameters， blasting effect and so on， to improve the pore forming quality and efficiency of pile foundation blasting and provides reference for the similar engineering construction.

關(guān)鍵詞： 挖孔樁；微差爆破；成孔質(zhì)量

Key words： dug pile；millisecond blasting；pore forming quality

中圖分類號：U445.55+1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）29-0110-02

0 引言

都九高速公路譚門義分離式立交橋位于崗地及丘間盆地，地勢起伏較大，區(qū)間覆蓋層厚度較小，下伏基巖為中元古界雙橋群板巖，基巖面起伏較大。具體表現(xiàn)為頂層為厚度0.5～5m的粉質(zhì)粘土，呈灰褐色、可塑、含少量礫石，中部為厚度2～3.5m的強(qiáng)風(fēng)化板巖，呈灰褐色、巖體破碎、巖質(zhì)稍硬，底部為中分化板巖，呈青灰色、巖體破碎、巖質(zhì)堅(jiān)硬。橋臺設(shè)計(jì)為直徑φ=1.2m、樁長20m，橋墩樁基直徑φ=1.5m、樁長18m。為了提高樁基爆破成孔質(zhì)量和效率，樁基采用人工挖孔，頂部粘土采用小型工具直接挖除，中、底部采用微差爆破成孔。

1 爆破技術(shù)要求

橋區(qū)位于村落旁邊，最近樁基緊臨居民房屋約20m，且橋梁上部有110kV的高壓線跨越，距地面高度為16m，在該區(qū)距離地面僅幾米或二十米的樁孔內(nèi)進(jìn)行爆破作業(yè)時(shí)，爆破產(chǎn)生的地震波將對上述物體產(chǎn)生較大的影響，因此樁基爆破時(shí)必須嚴(yán)格控制爆破的振動，并采取四周有空隙的卸壓方式進(jìn)行孔口覆蓋，以減少爆破產(chǎn)生的不利影響。

2 爆破方案及參數(shù)

2.1 爆破方案

為確保房屋和高壓線的安全，樁基爆破時(shí)，采用中心設(shè)置空孔、再在空孔附近布設(shè)掏槽眼、外圍設(shè)周邊眼的方法，并用微差分段控制的爆破方法進(jìn)行掘進(jìn)。

2.2 爆破參數(shù)

①中心空孔：為了對掏槽眼提供輔助自由面和補(bǔ)償空間，設(shè)計(jì)該中心空孔。中心空孔深100cm或120cm，比其他炮眼深約10～20cm，直徑4cm。

②掏槽眼和周邊眼：位于中心空孔外，數(shù)量和孔距視樁徑大小、巖層硬度決定。譚門義立交橋樁基炮眼在底部（中分化板巖）設(shè)計(jì)參數(shù)如下：直徑φ=1.2m樁基共布設(shè)11個(gè)炮眼，其中掏槽眼3個(gè)，周邊眼7個(gè)，深0.8m，孔底微向內(nèi)傾，5～7度的傾角，使之成為一個(gè)錐體的形狀，直徑φ=1.5m樁樁基共布設(shè)13個(gè)炮眼，其中掏槽眼4個(gè)（同樣成錐體狀），周邊眼8個(gè)，深1.0m，炮眼直徑均為4cm。具體炮眼位置，以φ=1.5m的樁基為例，詳見圖1和表1。

③裝藥。裝藥的原則是掏槽孔的藥量大一些輔助孔少一些。為了保護(hù)護(hù)壁的完整性，周邊孔裝藥最少。在孔樁開挖的初期5m內(nèi)，由于容易產(chǎn)生飛石，炸藥盡量要減少。超過5m可以適當(dāng)多裝一點(diǎn)藥。譚門義立交橋樁基中風(fēng)化層的裝藥量，為防水乳化炸藥，以φ=1.5m的樁基為例，其中心孔裝藥量為0.5卷（100g），掏槽眼裝藥量為2卷（400g），周邊眼為1卷（200g）。炸藥填塞以木棍輕輕、反復(fù)多次搗實(shí)，以減少飛石，并提高爆破的效果。具體因?yàn)闃兜拇笮?、?shù)量、炮孔的深度、炸藥性質(zhì)、巖石的結(jié)構(gòu)性質(zhì)不一樣，其裝藥量不能一概而論，如φ=1.8m的樁基，須增設(shè)輔助眼以提高爆破效率。

④微差雷管設(shè)置。微差雷管設(shè)置原則是中心孔、掏槽孔裝低段位或者瞬發(fā)雷管，輔助孔以100-200毫秒延后，周邊孔比輔助孔延后100毫秒，也就是中間先起爆，周邊后起爆的原則裝雷管。

3 微差爆破效果

由于毫秒系列雷管各段有微小時(shí)差，先起爆炸藥在巖體中已造成一定的破壞，形成了一定寬的裂隙和附加自由面，為后起爆炸藥提供了有利爆破條件。即改變后爆炸藥的最小抵抗線方向，使其作用方向平行于側(cè)壁，這樣就減少了巖體的拋擲距離和爆破寬度，避免爆破時(shí)，形成沖天炮。

微差爆破后，先前爆破的為后續(xù)爆破的產(chǎn)生自由面，使巖體互相碰撞，導(dǎo)致破碎均勻，降低了大塊率（如圖2和圖3），為人工出渣帶來了很大的便利，提高了出渣工作效率。

4 結(jié)束語

通過對微差爆破的闡述和分析，總結(jié)其具有以下優(yōu)點(diǎn)：微差爆破能有效地控制爆破沖擊波、震動、噪音和飛石，對臨近的建筑等可以減少干擾；且樁孔微差爆破操作簡單、安全、迅速；巖體破碎程度好、孔壁良好，可提高爆破效率、出渣速度并減少后期混凝土的浪費(fèi)，其經(jīng)濟(jì)效益可比常規(guī)爆破施工提高約20%。

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