爆破施工技术在人工挖孔桩施工中的应用李秀 东李 占 先郑世杰中 铁 十四局集团 有限公司建筑工程分公司 摘要 本文就人工挖孔桩施工中遇到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。关键词 爆破施工、人工挖孔桩前言长沙机场高速路浏阳河大桥引桥部分桩基础为人工挖孔桩，其中 120cm 挖孔灌注桩16 根，计 312 延米， 150cm 挖孔灌注桩 48 根计 808 延米， 180cm 挖孔灌注桩 8 根，计 140 延米。根据钻探揭示，场地下地层由第四系人工堆积物、种植层、河流冲积物及白垩系红色内陆湖泊相碎屑沉积物组成。白垩系内陆湖相碎屑岩, 碎屑岩分为强风化泥质粉砂岩，弱风化泥质粉砂岩，微风化泥质粉砂岩，各风化层岩面起伏变化较大。弱风化泥质粉砂岩，Ra=6.0Mpa，微风化泥质粉砂岩，Ra=8.5Mpa。挖孔桩进入若风化泥质粉砂岩和微风化泥质粉砂岩后采用的施工方法是钻爆法。1 爆破技术设计由于人工挖孔桩入岩爆破施工时，自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大，中风化层以上地段成孔时，受流沙、流泥的影响，有些地段护壁质量较差抗震能力小。所以挖孔桩入岩爆破宜采用小直径浅孔微差爆破。1.1 爆破参数桩基入岩爆破参数不同于自由面大的隧道爆破参数，但可参照矿山竖井开拓时的一些爆破参数。其实际值应根据所爆破的挖孔桩直径、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、特别是岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定。单位用药量系数挖孔桩入岩爆破的岩石为中、微风化，挖孔桩直径为 1.2-1.8m，周边对所爆破岩石的约束力大。单位用药量系数 K 如下表：表 1岩石类别岩石坚固性系数（ f）单位用药量系数（ g/ m 3）备注强风化4-6500-700弱风化6-8800-1000微风化8-101000-1400炮眼间距挖孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，炮眼直径d=32-42mm ，即 a=（ 15-20） d， a=500-800mm。炮眼深度与循环进尺直径在小直径挖孔桩入岩爆破中，岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。一般炮眼深度L 取挖孔桩D 的 0.6-0.8 倍，即 L= （0.6-0.8） D。其中掏槽眼应比周边眼加深100-200mm。挖孔桩爆破炮眼利用率 一般可以达到85-95% ，则循环进尺L = L= （0.85-0.95） L 。1.2 炮眼布置在小直径挖孔桩爆破中，工作面通常按掏槽眼槽。周边眼间距 40cm，周边眼与掏槽眼之间距为4-5 个，周边眼7-13 个。其中掏槽眼采用直眼掏40cm，周边眼距挖孔桩护壁100-200mm 均匀布置，见下图：1.3 装药量计算每循环进尺所需用药量Q K D L式中： Q每循环进尺用药量（g）K 单位用药量系数，见表1（ g/m3）D挖 孔桩掘进直径，（m）L 炮 眼的平均深度，（m）单孔理论装药量qq= Q/N式中： q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）装药量的分配一般情况下，掏槽眼的药量qt 比周边眼药量qb 多装 20-25%qt=(1.2-1.25)qqb=(0.85-0.95)q式中： qt掏 槽眼装药量，（g）qb周 边眼装药量，（g）2 爆破器材选型2.1 炸药人工挖孔桩入岩段爆破施工总是存在岩层裂隙水及成孔护壁时下滴的渗水，最好选用防水性好的炸药，另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性，应选用爆炸威力适中的炸药。本工程选用乳化炸药，其抗水性好、药卷易于分割、威力适中。2.2 雷管挖孔桩掘进爆破应用电雷管网络，禁止使用导火索、火雷管起爆网络。电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性，接点应离开泥水面。同时，为取得较好的爆破效果，保护护壁的稳定性，应选用微差爆破使用的秒延期雷管，周边眼滞后掏槽眼起爆2.3 起爆器0.1s 以上。可选用MFJ 100 国产电容式起爆器，串联起爆能力可达100 发，充电时间7-10s，供电时间3-6ms，电源 1#电池 4 节。挖孔桩爆破每次起爆的雷管都在20 发左右起爆器要求体积较小，便于携带，结构组成简单，因此可选用MFJ 100 或 JZDF 300 B 国产电容起爆器。3 施工管理与组织人工挖孔桩施工过程中作业人数多，工序交叉多，为了保证入岩爆破安全、顺利进行应按以下程序进行组织管理：3.1 施工管理建立以项目部为指导的爆破作业指挥部，下设爆破总负责人、技术负责人、安全员及各班组长，各专业工种持证上岗。建立爆破器材集中收发制度，按工作量发料。多余的爆破材料在当班施工完成后，应及时上交给发放人员收回，做到集中发料、统一制作、统一收回、集中保管，严格登记手续，避免爆破器材流入社会。安排好作业时间、爆破时间并将爆破时间告示于周围居民。爆破总负责人负责施工组织、人员调配、生产安排，并对安全、生产负全责。技术负责人负责施工过程的技术工作，并监督安全和质量，全面指挥爆破工作的实施。安全员负责现场安全检查，布置检查爆破警戒。爆破员负责起爆工作。3.2 施工组织挖孔桩入岩爆破通常采用混合作业法和爆破专业作业法施工。即专业班组专职从事爆破工作，负责钻眼、清孔、装药、连线、爆破、通风、处理瞎炮和哑炮；而凿岩、清渣、出渣、成孔护壁由其他作业组负责。4 安全技术措施4.1爆破地震控制措施本工程采用C20 钢筋混凝土护壁，一般情况下护壁混凝土浇筑震坏护壁支护。4.2爆破飞石的控制措施5 天后，可进行爆破施工而不至挖孔桩爆破工作面均在地表以下砂袋，以防止爆破飞石飞出地面。4.3爆破炮烟的排除措施10m 以外，在爆破挖孔桩口用布鲁格网和橡胶垫覆盖，并加压炸药爆破之后产生的炮烟均为有毒有害气体，必须进行机械性强制通风排烟，施工现场可利用鼓风机在井口进行压入式通风排烟，或采用空压机风管在井底通风排烟。通风排烟的时间以清除工作面炮烟为准。4.4爆破防漏电措施挖孔桩入岩爆破在装药时，应特别注意防漏电，在装药前挖孔桩内所有的电器设备应提升至地面。在装药时，雷管的脚线应短接，连接爆破母线时应保证接头良好的绝缘性，严禁拖地接触泥水，雷雨天气应停止爆破作业。4.5瞎炮的处理在挖孔桩爆破作业完成、清除挖孔桩内炮烟后，检查人员应下到工作面检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。另外在清渣时发现瞎炮，应及时报告项目部安排专业人员处理，禁止非专业人员私下处理。4.6爆破器材的安全管理措施爆破器材属于危险物品，应进行严格管理。严格爆破器材的领用、发放、使用及回收制度；现场爆破器材应该分明别类，分别用木箱盛装，专人上锁保管，严禁混装。使用、运输时应轻拿轻放，严禁碰撞；雷管在连母线前应短接，避免接触带电体。5 施工效果长沙机场高速路浏阳河大桥人工挖孔桩爆破，入岩8-15m，取得了安全性高进度快、护壁超挖量小、炮眼利用率达到近100%的效果。72 条桩分河东和河西两个施工区，45 天即完成所有的爆破工作量。