石方爆破施工时新浇桩身混凝土安全爆破时间及距离的研究与应用

石方爆破施工时新浇桩身混凝土安全爆破时间及距离的研究与应用

丁建 杨勇军 梁广朋

中国建筑第二工程局有限公司湖北分公司 　湖北 恩施咸丰 　 4456 00

摘要：如何有效缩减建设周期达到整体建设经济目标一直是参建各方努力的方向。通过施工工艺和工法的完善，建设主体及装饰装修阶段已形成了积极有效的穿插施工的方法。但在山地项目中，石方爆破与桩基施工之间的穿插进而达到缩短项目施工前期施工进度一直是道难题，常规做法为先施工石方后施工桩基，如果先施工桩基后进行石方作业则会对桩基有扰动。因此，本研究根据《爆破安全规程》（GB 6722-2014 爆破安全规程）的规定，对咸丰凉水井项目桩基施工期间爆破对桩基影响进行了计算核定，结果表明：露天山体爆破新浇C40大体积混凝土龄期3d时，安全爆破距离为R≥62m；当龄期超过7d时，C40混凝土的安全爆破距离为R≥42m。

关键词：爆破、桩基、安全距离、保护

0. 引言

山地项目如何控制石方施工与桩基施工^[1]的安全距离，以避免石方爆破而造成对已完或在施桩基的扰动从而影响桩基工程的施工质量。我们要了解桩身混凝土强度在不同阶段的安全爆破距离^[2]，掌握如何在保证安全距离和不影响桩基质量的情况下进行穿插施工，最终达到工期保证和成本节约的目的。

1 爆破工程施工

（1）爆破施工设计

根据本方案设计选定的爆破技术参数（实例项目工程爆破等级：土石方爆破D级），结合现场地形地质条件参照现场试验结果，由爆破工程技术人员对爆区位置、爆破规模、布孔参数、装药结构、起爆网络、警戒界限进行设计，并填写爆破技术参数表，爆破布孔网络图，形成爆破技术审批资料，经审核后，提供施工，严格爆破设计是保证安全的第一关。

孔深爆破参数表

（2）测量

钻孔前，由测量组进行现场布孔，标明钻孔的深度、角度，并把数据及时提供给爆破队钻机组。

（3）钻孔布置

一般采用梅花形布孔（@3000x3000mm）。施工人员在钻孔完成后，检查炮孔位置、深度、角度、眼排距等参数是否符合爆破设计，并填写记录。如不符，需进行返工，直至符合为止。

（4）装药结构

采用连续装药结构，将Ø70乳化炸药连续装填，按设计药量从炮孔底部自下而上将炸药装填均匀密实，防止药卷间留有间隙，装药结构图见下图：

（5）堵塞

炮孔堵塞时，应满足堵塞长度和保证良好的填塞质量，用黄土或钻孔岩粉，按设计长度逐层捣实堵满为止，炮孔堵塞严禁装入石块，以免产生过远飞石。对于有水的炮孔，先将水处理掉，再进行回填堵塞，为了控制爆破飞石，防止对周围造成影响，必须加强堵塞质量，严格控制堵塞长度。

（6）起爆网路设计

起爆网路采用沿炮孔全长敷设导爆管，导爆管上采用高段位毫秒延期导爆管雷管MS15段绑接，孔外接力传爆雷管排间采用MS7,孔间采用MS3段雷管延期接力，组成单孔单响网路。每分段雷管都采用双发连接，确保网路的准爆率，爆破网路图如下：

（7）警戒

爆破警戒区必须有明显的标志；爆破警戒人员必须佩戴标志（袖章、口哨、红旗）；爆破警戒必须有整个警戒区都能听到的警报系统；第一次警报后，人员、设备撤出警戒区，警戒人员上岗执勤。

（8）起爆

爆破队长再一次确认警戒区内人员、设备均已撤离警戒区，警戒人员到岗后，发出第二次警报并以倒计时数秒的方式，发出“起爆”命令，爆破员操作激发枪击发导爆管雷管起爆（或操作起爆器起爆）。

（9）爆后检查及总结

起爆后15分钟，在烟尘消散后，由爆破员和技术员进入爆区进行爆后检查，确认爆区安全后发出第三次信号即解除警报信号，如发现盲炮按《爆破安全规程》及时处理。

（10）爆破与桩基：桩基分布及类别

实例工程桩基主要分部在2#楼、3#楼、4#楼、5#楼、6#楼、7#楼、8#楼、9#楼及地下室车库。

桩基先施工回填区域4#楼、5#楼、6#楼、7#楼及其周边地库，后施工非回填区域桩基。（回填区及非回填区以场区原有道路为分界线具体如上图所示）

2 爆破施工期间桩基保护方案

2.1保护目的及取值

确保桩基在爆破过程中不受损是本次方案的目的，因为现场条件所现，不能通过实验验证，故参照GB6722-2014规定。

参照规范对新浇砼、一般民用建筑的规定，在确保桩基（新浇桩基础混凝土C40）安全的前提下，取保守值，确定控制标准为：

2.2爆破振动预估

爆破振动:根据国家《爆破安全规程》（GB6722-2014），爆破振动可按下式计算：

式中：Ｑ－允许的一次齐爆药量，kg；

R－保护目标到炸点中心的距离，m；

V－质点垂直振动速度，cm/s；

K－与爆破地质、地形有关的系数；依现场实际，应为150~250,取保守值，K取250；

a－爆破地震波衰减指数,依现场实际，应为1.5~1.8,取保守值，a 取1.5。

爆区不同岩性的K、a值

计算结果如下：

2.3具体实施方案

根据参数，并综合考虑现场爆破与桩基施工相互影响，确定3套方案，供具体实施中按当时现场条件进行选用。

（1）方案1：爆破点距桩基较远时

使用条件：爆破点距需保护桩基桩基距离≥62m，预先通过实验确定桩基混凝土达到10MPa时间，爆破时同时满足桩基砼强度>10MPa。可按现有爆破方案（即最大段药量控制在15Kg）实施正常爆破作业，即回填区在62m覆盖半斤外桩基可以施工，无需采取其它附加措施。

（2）方案2：当方案1距离不满足时

原非回填区域设计试桩尚有5根，剩余完成时间为2020年4月27日到2020年5月16日。

在现场无实测情况下桩基砼浇筑7d以上后，桩基距离爆破点距离≥42m，可以认为桩基在爆破期间是安全的。

a、对爆破振动进行现场实测，通过多次测量后回归分析，得到符合现场实际的K,a（振速计算公式中参数）；

b、桩基砼浇筑7d以上后，通过爆破振动速度计算公式及现场测量得到的K,a值（V取4cm/s），计算允许单段药量Q1,并除以安全系数1.5后，得到Q值，即为实际爆破单段药量控制值；

c、爆破时，对重要桩基附近实际测量V值，并应控制在4cm/s内，否则应及时调整爆破参数，以满足要求。

（3）方案3：当方案1距离不满足,且桩基砼浇筑大于28天或实际强度达到设计的100%时

a、对爆破振动进行现场实测，通过多次测量后回归分析，得到符合现场实际的K,a（振速计算公式中参数）；

b、通过爆破振动速度计算公式及现场测量得到的K,a值（V取8cm/s），计算允许单段药量Q1,并除以安全系数1.5后，得到Q值，即为实际爆破单段药量控制值；

c、爆破时，对重要桩基附近实际测量V值，并应控制在8cm/s内，否则应及时调整爆破参数，以满足要求。

3 结论

在项目工程实施过程中，土方施工和桩基施工往往能决定项目的施工进度，如果能缩短两者的施工工期，将可以有利的保证项目工程的建设工期甚至减少施工周期，与项目建设成本息息相关，也减少了履约风险，同时也影响到建设方的投资回报率。

参考文献：

[1]中华人民共和国建设部. 建筑桩基技术规范[M]. 中国建筑工业出版社, 2002.

[2]爆破安全[M]. 冶金工业出版社, 2015.

[3]刘殿中, 杨仕春. 工程爆破实用手册-第2版[M]. 冶金工业出版社, 2003.

[4]邵鹏, 东兆星. 控制爆破技术[M]. 中国矿业大学出版社, 2004.

作者简介：丁建 (1987-) 男 本科 工程师，通信地址: 湖北省武汉市武昌区松竹路28号万达环球国际中心4号楼21层中建二局湖北分公司(430000)邮箱：344610206@qq.com，联系电话：18352793866