爆破技术在人工挖孔桩成孔应用

摘要 人工挖孔桩基础由于存在施工方法简单、操作方法简便、机械设备简易等优点，越来越多的被应用到高层建筑中。本文结合工程实例，介绍了人工挖孔桩施工过程中最常采用的施工方法，即爆破法。

关键词 人工挖孔桩；施工；基础；入岩；爆破

中图分类号TU97 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0116-02

1 工程概况

南宁海关业务技术楼合建项目拟建框剪结构、地上九层，地下一层。基础为人工挖孔桩，桩径Ф0.8m~1.9m，设计桩有效长度为不小于13m，桩端入岩为入中风化和微风化，共计143枚桩，护壁采用C25钢筋混凝土，壁厚125mm。由于地质西侧为回填土，东侧开桩已入岩，由于不少桩无法满足设计桩长的相关要求，所以导致该工程的基础桩桩端都必须进入到中风化和微风化岩层。本工程基坑深5.6m，东、南、西三面有为空旷地无建筑物，西侧为正在施工的国土资源局，建筑物距基坑最短距离15m。

本文通过上述工程事例，就人工挖孔桩施工中遇到的桩端入岩爆破工程进行爆破技术、施工组织及安全技术措施进行论述。

2 爆破技术设计

人工挖孔桩在进行入岩爆破施工时，存在以下的问题：比如自由面比较狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大。而且在中风化层以上地段成孔的时候，个别地段护壁质量较差抗震能力也比较小，所以需要采取小直径浅孔微差爆破技术。

2.1 爆破参数

桩基入岩爆破参数是可以参照矿山竖井开拓时的一些爆破参数。其最终的实际值需根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性等情况，尤其是要根据岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定。

2.2炮眼布置

在进行小直径孔桩爆破时，工作面一般是采取掏槽眼3~4个，周边眼7~13个来安排的。其中，掏槽眼按照锥形来安排布置，倾角为10°~15°；周边眼多采取垂直眼，距孔桩护壁100mm~200mm安排均匀布置，如果有扩大头的孔桩的情况，周边需比扩大头倾角小5°~10°，从而确保扩大头围岩的稳定性。

2.3 装药量

1）总药量确定Q

Q=qV=q Sd L

式中：V――爆破方量（m3）；Sd――爆破断面积（m2）；L――孔深（m）。

2）单孔装药量Q0

Q0= K・Q/N

式中：Q0-单孔理论装药量（g）；Q-每循环进尺用药量（g）；

N-工作面炮眼数量（个）；K-常数，根据不同炮孔所起作用不同进行调整K=0.8~1.2。

2.4装药量的分配

一般情况下，掏槽眼的药量q1比周边眼药量q2多装20%~25%

q1=（1.2-1.25）q；q2=（0.85-0.95）q

其中：q1表示掏槽眼装药量（g）；q2表示周边眼装药量（g）

3 安全技术措施

3.1爆破地震控制措施

本工程孔桩护壁一般采用C25钢筋混凝土护壁，通常情形下护壁混凝土在浇筑5天之后，就能实施爆破施工并且不震坏护壁支护。并且不能再浇筑桩芯混凝土，但是要在桩芯混凝土未达到龄期的孔桩的20m范围内进行才能孔桩爆破作业，防止震裂没有达到设计强度的桩芯混凝土。

3.2爆破飞石的控制措施

孔桩爆破工作面一般都是在地表5m以下的范围，在爆破孔桩口用竹笆或木模板进行覆盖，并用砂袋加压，从而避免爆破飞石飞出地面。

3.3爆破炮烟的排除措施

由于炸药爆破之后，会产生大量的的炮烟，这些炮烟都是有毒有害气体，所以要强制通风排烟。可利用鼓风机在施工现场的井口进行压入式通风排烟，或者在井底采用空压机风管进行通风排烟。通风排烟的时间以清除工作面上的炮烟作为标准。

3.4爆破防漏电措施

防漏电是孔桩入岩爆破在装药时尤其要注意的一个关键环节。在进行装药之前，要把孔桩内所有的电器设备应提升到地面。在装药的时候，雷管的脚线需短接，连接爆破母线时要确保接头具备良好的绝缘性，严禁拖地时候接触到泥水，雷雨天气时候，必须停止爆破作业。

3.5盲炮处理措施

处理盲炮前由爆破领导人定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，处理盲炮时无关人员不准进入警戒区,派有经验的爆破员处理盲炮。

3.6爆破作业过程中安全措施

装药前对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理，装药人员应对准备装药的全部炮孔进行检查。各种爆破作业都应做好装药原始记录。记录应包括装药基本情况、出现问题及其处理措施。

进行装药作业时，应有足够的照明设施保证作业安全，不得用明火照明。爆破装药用电灯照明时，在离爆破器材20m以外可装220V的照明器材，在作业现场使用电压不高于36V。从带有电雷管的起爆包或起爆体进入装药警戒区开始，装约警戒区内提前停电，可采用安全蓄电池灯、安全灯或绝缘手电筒照明。

装药时采用木制或竹制材料轻捣。装药发生卡塞时，若在雷管和起爆药包放入之前，可用竹制长杆处理。防止后续药卷直接冲击起爆药包。在装药过程中，不应拔出或硬拉起爆药包中的导爆管和电雷管脚线。装药后必须进行填塞，并清除炮孔周围石屑杂物。不得使用石块和易然村料填塞炮孔。在起爆药包或起爆药柱至孔口段直接填入木楔。不应捣击直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包。发现有填塞物卡孔应及时进行处理。

3.7爆破警戒安全措施

在安全地点处设置明显爆破警戒标志。本项目爆破联络方法采用口哨、红旗、喊话。各类信号均应使爆破警戒区域及附近人员能清楚地听到或看到。进行爆破时，所有人员撤至安全地点。安全地点至爆破工作面的距离。

3.8爆破前检查验收、安全措施

在实施爆破工作前，对使用的爆破器材进行检查验收。起爆导爆管的雷管与导爆管捆扎端端头的距离就不小15cm，并制定防止雷管聚能穴炸断导爆管条延时雷管的气孔烧坏导爆管的措施，导爆管均匀地敷设在雷管周围并用胶布等捆扎牢固。检查导爆管起网络的项目。导爆网络检查时必须由两人进行，一人主要是操作，另一人主要是记录并协助检查操作。

3.9爆后检查及盲炮处理安全措施

爆后必须在充分通风排烟确保孔内无毒气后，方准许检查人员进入爆破作业地点。爆后经检查确认爆破点安全后，经当班爆破班长同意，方准许作业人员进入爆区。爆后确认有无盲炮，爆破后护壁是否稳定，有无坍塌现象，炮烟及有毒气体是否排除。发现残余爆破器材立即上缴，集中销毁。

4 施工效果

南宁海关业务技术楼合建项目人工挖孔桩入岩段爆破，入岩2.0m~7.6m，取得的效果是非常明显的，安全性不但高而且进度很快、护壁超挖量也小、炮眼利用率达到近100%。143条桩施工，从2008年2月25日确定方案后开始施爆至3月25日施爆完成，共30天即完成所有的爆破工作量608.73m3。

5结论

通过实践证明,采用爆破技术进行人工挖孔,无论从质量、工期和经济效益都是可行的。该技术在本工程施工实践中,取得了一些成功的经验,圆满完成了工期紧、施工难度大的成孔施工,赢得了建设单位的好评,但是对于有大量地下涌水的工程,不宜采用此方法。

参考文献

[1]马乃耀，等编著.爆破施工技术[M].北京：中国铁道出版社，1985.

[2]汪旭光，等编著.爆破安全规程实施手册[M].北京：人民交通出版社，2004.