亭满高速公路桩基爆破施工

亭满高速公路桩基爆破施工

杨海燕

杨海燕

黑龙江省东方市政建设开发集团公司佳木斯154000

摘要：亭满高速公路地处山区，受地形地质情况的影响决定对部分桩基采用爆破配合人工挖孔。施工时，通过对施工工艺、安全、环保等各环节采取相应的控制措施，使施工质量和安全均达到既定要求。

关键词：高速公路；桩基；爆破

一、工程概况

1、工程简介

亭满高速公路工程位于佳木斯东北部，路线全长62.685公里。本标段为第9标段，道路起止桩号为K102+600～K105+500，全长2.90公里。途经北洼镇大洋沟村、南明村以及坑子地村；设有大洋沟桥、南明1～3号桥、坑子地1号桥等5座桥梁，桥梁总长1126.68米。上部为预制预应力小箱梁，基础为桩基础。

2、地形地质特征

根据地勘报告分析，地层从上到下依次为：素填土、亚粘土、碎石、全风化片麻岩、强风化片麻岩、弱风化片麻岩，沟谷处地下水位较高，地表初见水位1.3-16.4米，地下水主要为岩间隙水。

对于部分桩基进入弱风化岩深度大于6米，有一部分桩基位于较陡的山头没有机械施工平台，还有部分位于深山沟内，施工时泥浆容易造成环境污染。结合实际情况，我标段计划将位于较陡山坡上山沟内、进入弱风化岩大于6米的桩基采用人工挖孔。

3、周边环境

我标段石方爆破施工沿线主要有村庄、供水管线、埋地电缆等，爆破施工地点距村庄最近距离在100m?220m之间。

在靠近村庄或管线附近进行爆破作业过程中，采取有效的防治和控制措施，以确保周围设施、各类建（构）筑物以及居民的安全。

4、主要爆破工程量

桥梁桩基采用人工挖孔施工，共计112棵。桩径分别为1.2m、1.5m、2.0m三种。

二、桩基爆破施工方案

1．施工工艺

桩基爆破作业施工主要程序为：施爆区管线调查→孔位设计及设计审批→配备专业施爆人员→用机械或人工清除施爆区覆盖层及强风化岩石→钻孔→爆破器材检查与试验→炮孔检查与废渣清除→装药并安装起爆器材→布置安全岗和施爆区安全员→炮孔堵塞→撤离施爆区飞石、地震波影响范围的人、畜等→起爆→清除盲炮→解除警戒→观测爆破效果。

2、桩基爆破施工特点

（1）爆破设计原则

按桩径尺寸在岩层中钻孔爆破，直至设计深度。为了保护桩孔和护壁不受破坏，减少超爆或欠爆，保持周边围岩的完整性，施工时应采用严格控制周边轮廓的爆破方法。使用毫秒延迟雷管，限制最大一段装药量，以确保邻桩及附近建筑物的安全。

由于桩径小，爆破夹制作用大，根据经验，一次钻孔深度以Ｌ=0.8?1.0m之间为宜，炮孔直径d=40mm左右，药卷直径为?32mm。由于该地区大多数桩基可能都有不同程度的渗水现象，爆破选用防水乳化炸药。起爆选用非电毫秒雷管，一般采用大把抓的方式集结成束（约16?20根），用电雷管激发，高能起爆器起爆。起爆顺序为：先爆掏槽孔，后爆辅助孔，最后起爆周边孔。

（2）爆破设计参数

A、孔位布置

桩基钻孔一般分为掏槽孔、辅助孔和周边孔，炮孔布置及作用如图1所示。掏槽孔一般呈锥形布置，孔深比辅助孔和周边孔深10?20cm；辅助孔为直孔；周边孔向外倾斜，其孔底一般到达开挖边线（软岩）或超过开挖边线10cm左右（硬岩）。

循环进尺初步设计为lm，炮孔利用率按75%?85%考虑。

图1炮孔位置及其作用范围示意图

a-掏槽；b-扩槽；c-形成孔桩规格断面；1-掏槽孔；2-辅助孔；3-周边孔

B、装药及堵塞设计

桩基爆破，选用?32mm乳化炸药；单位耗药量q控制在1.5?3.0kg/m3之间，q值与桩径大小、岩石可爆性等密切有关，通过现场试爆确定。单孔装药量设计：掏槽孔装药最多，辅助孔次之，周边孔最少，其比例取8：6：5；为提高炮孔利用率，掏槽孔采用耦合装药；为控制地震效应和保证邻桩及本桩上部衬砌的安全，辅助孔和周边孔采用不耦合装药结构。

C、扩大桩头爆破

桩井底部如需要扩挖桩头，扩挖时采用浅孔爆破，在井底设计的桩头扩挖区钻1?3圈浅孔，间排距与孔深相等，单耗取0.5?1.0kg/m3，爆后用风镐剔成整齐的桩头。不同直径桩井爆破设计参数可参考表1选取，桩井炮孔布置参见图2。

表1桩井爆破设计参数表

（a）桩井内径?1200mm（b）桩井内径?2000mm

爆破直径?1530mm爆破直径?2330mm

图2炮孔布置平面图

（3）爆破钻孔

首先按照设计的孔距和排距布孔。钻孔时要根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深。每孔钻完后，首先将岩石粉吹干净，然后从孔中把钻杆提升到孔口。

对于完整的岩面，先吹净浮渣，给小风不加压，慢慢冲击岩面。当钻头进孔后，逐渐加大风量至全风全压，快速凿岩状态。

对于表面有风化的碎石层或上次爆破留下的表面裂隙，若开口不当会形成喇叭口，碎石随时可能掉进孔内，造成卡孔和堵孔，且不光滑的孔壁也会出现装药时卡孔现象，这时需要采用黄泥护孔。

（4）装药和堵塞

装药之前，一是测量孔深，对过浅和过深的炮孔，要调整装药量；二是孔中水尽量排除干净。装药时用炮棍缓缓将药卷送入抛孔底部，不得用力过猛，防止药卷变形而卡在炮孔中，造成装药量不足或药包位置偏差。

回填堵塞的材料宜选取一定湿度的粘土。为防止卡孔，要分多次回填，边回填边捣固，捣固时要保护好孔中的导爆管。

（5）网络连接和安全警戒

使用导爆管非电起爆网络系统进行孔内外微差控制爆破时，连线要注意孔外连接四通或引爆雷管，不要脚踩磕碰。

放炮之前，人员及机械设备撤离至安全区域，设立安全警戒点。警戒点之间保证通讯畅通。

（6）安全防护

当爆破危险区域范围内有电线电缆或各类设施时，为控制个别爆破飞石对其的危害，则需要在孔口加压沙袋，部分地带还需要在爆破岩石表面覆盖1?2层荆芭并加压沙袋。

（7）安全检查

爆破之后，不要立即解除警戒。待检查确认没有哑炮后才能解除警戒；发现哑炮要及时处理。

参考文献：

[1]《爆破安全规程》GB6722－2003中国建工出版社2003.

[2]《民用爆破器材工程设计安全规范》GB50089－2007中国标准出版社2007.

[3]《水运工程爆破技术规范》JTS204－2008人民交通出版社2008.