淺析潛孔爆破技術(shù)在橋梁挖井基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

原 松

(貴州陸通公路工程監(jiān)理有限公司)

1 工程概況

某河大橋是104 國(guó)道上的一座中型橋梁，該橋梁由三孔連續(xù)鋼構(gòu)和四孔簡(jiǎn)支組成，最高橋墩為70 m，設(shè)計(jì)有8 個(gè)橋墩和兩個(gè)橋臺(tái)，墩臺(tái)基礎(chǔ)均為挖井基礎(chǔ)。在前期的地質(zhì)勘查的中證實(shí)該地地質(zhì)多為千枚巖，地面植被較少，橋墩處于河內(nèi)，河流主要依靠降水補(bǔ)給，徑流量受到雨季影響較大。2#、3#墩臺(tái)設(shè)計(jì)為矩形，尺寸為22 m×22 m，設(shè)計(jì)開挖深度為11 m，采用垂直開挖，以保證基坑周邊巖體的穩(wěn)定性。

2 潛孔爆破方案

2.1 最小抵抗線W1

抵抗線的選擇在爆破方案當(dāng)中是一項(xiàng)基礎(chǔ)上的工作，如果選擇的抵抗線過大可能會(huì)導(dǎo)致挖井坑壁不穩(wěn)定、大塊率高，帶來一些安全問題。如果抵抗線過小可能會(huì)導(dǎo)致是爆破過程中出現(xiàn)飛石，威脅到周圍建筑及人員的安全，還會(huì)增加鉆孔工作量。為此技術(shù)人員根據(jù)鉆孔直徑的大小確定W1值，其中鉆孔直徑D=80 mm，則W1=2 m。

2.2 確定孔距及排距

設(shè)a 為孔距，b 為排距，考慮到為棄方工程，因此在孔距和排距上不考慮破碎塊度的均勻性和級(jí)配的要求，同時(shí)適當(dāng)?shù)姆艑捔俗畲罅?，將大塊控制在1.0 以內(nèi)，除周邊孔其孔，孔距和排距的取值分別如下:a =2. 0 ～2. 5 m，b =2. 0 ～2.5 m，周邊孔距是光面和預(yù)裂爆破的重要參數(shù)，在本工程當(dāng)中a=7.0 ～18 m，D=1.0 ～1.5 m。

2.3 線裝藥的密度和藥量

線裝藥的密度對(duì)潛孔爆破技術(shù)運(yùn)用有著關(guān)鍵性影響，可以說直接影響爆破的成敗，裝藥太多可能會(huì)在爆破中損壞坑壁;裝藥量過少在大小光面層巖塊較大的情況，預(yù)裂無法達(dá)到貫通的目的，出現(xiàn)爆破失敗?？紤]不到地質(zhì)構(gòu)造、巖層密度、施工條件等因素，經(jīng)過技術(shù)人員的計(jì)算以后確定，光面爆破的密度為180 ～320 g/m，預(yù)裂爆破的密度為450 ～500 g/m。

3 潛孔爆破施工

3.1 炮眼布置

根據(jù)潛孔爆破技術(shù)規(guī)程和其它工程的相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，在本工程當(dāng)中周邊孔間距控制在140 ～160 cm，共設(shè)周邊孔54 個(gè)，平均深度為8 m。輔助周邊孔適當(dāng)?shù)募哟蟮?40 ～160 cm，共設(shè)有44 個(gè)，孔深為8.5 m。輔助眼間距為210 cm，實(shí)際鉆設(shè)周邊孔28個(gè)，平均深度為8.7 m，輔助掏眼槽間距為150 cm，實(shí)際鉆設(shè)周邊孔18 個(gè)，平均深度為11.5 m。各種鉆孔之間的間距為1.5 m，兩排中心孔之間的間距為7 m。

3.2 裝藥和連線結(jié)構(gòu)施工

在裝藥及連線結(jié)構(gòu)上充分考慮到周邊孔等不同鉆孔過的特點(diǎn)和要求，在周邊孔上采用竹片和空間和紅線間隔裝藥結(jié)構(gòu)，利用竹片來控制炸藥的間距，紅線來連接間隔的炸藥。為了保證爆破過程中不會(huì)破壞坑壁，周邊孔使用的是直徑為32 mm 的乳化炸藥，為了保證破包在底部的效果，在底部3 m加強(qiáng)段集中裝藥，使用三節(jié)炸藥并排捆綁的方式，裝藥間距為1 m。裝藥的過程中同時(shí)將藥卷固定在竹片上，并用膠布包裹固定住。紅線長(zhǎng)度為11 m，直接插入最下面的藥卷當(dāng)中，并與起爆非電毫秒雷管連接。在掏槽和其它孔上使用直徑為65 mm 乳化炸藥，采用集中裝藥的方式。在裝藥堵塞的時(shí)候一般將堵塞長(zhǎng)度控制在1.5 m 左右，使用黏土等穩(wěn)定性較好的堵塞材料填塞，要保證裝藥的密實(shí)度，避免影響到實(shí)際的爆破效果。

4 結(jié)果與討論

4.1 潛孔爆破技術(shù)在橋梁挖井基礎(chǔ)施工中的使用效果

經(jīng)過連續(xù)的潛孔爆破作業(yè)以后，可以發(fā)現(xiàn)在基坑面上從平正面形成凸起松散體，整個(gè)基巖已經(jīng)非常松動(dòng)。在隨后的開挖過程中發(fā)現(xiàn)半孔痕殘留率在80%左右，爆破沒有損壞坑壁四周，開挖以后坑壁的穩(wěn)定性較好，基礎(chǔ)的幾何尺寸達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，能有效的滿足墩臺(tái)施工的需要，為垂直開挖奠定了良好的基礎(chǔ)。從爆破施工的技術(shù)要求和目的來看，本次潛孔爆破基本上達(dá)到了爆破施工的目的，經(jīng)過測(cè)算爆破的平均深度達(dá)到了8 m，爆破土方量進(jìn)5 000 m3，在爆破的過程中所產(chǎn)生的大石塊很少，飛石水平距離控制在了200 m 的安全范圍之內(nèi)，實(shí)際距離在150 m 左右，飛石高度控制在了50 m之內(nèi)，取得了良好的爆破施工效果，大大節(jié)約了施工時(shí)間，提高了挖井基礎(chǔ)施工效率。

4.2 討論

(1)在使用潛孔爆破技術(shù)的時(shí)候，如果鉆孔深度角度，為了保證爆破的效果可是當(dāng)?shù)脑黾鱼@孔數(shù)目，擴(kuò)大爆破的面積。在鉆孔施工當(dāng)中，要充分考慮到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備的配置和進(jìn)度要求，保證鉆機(jī)數(shù)量的前提下采取多孔位同時(shí)作業(yè)的方法，同時(shí)以班組的形式實(shí)行4 班24 h 不間斷作業(yè)，這樣能夠在保證鉆孔作業(yè)效果的基礎(chǔ)上，提高爆破作業(yè)效率。

(2)采用矩形墩臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的時(shí)候，其中的四個(gè)直角是最容易被施工人員忽視的部位，但是這四個(gè)部位對(duì)于巖壁的穩(wěn)定性有著很大影響，可以說這四個(gè)部位的爆破質(zhì)量直接決定著是否按照設(shè)計(jì)爆破線實(shí)現(xiàn)光爆效果。在爆破施工當(dāng)中要特別注意邊角，可以適當(dāng)?shù)脑黾舆吔桥诳组g距，將其控制在1.0 m 左右，采取集中裝藥增加彈孔藥量來保證爆破的效果。

(3)潛孔爆破技術(shù)在橋梁挖井基礎(chǔ)施工使用過程中，應(yīng)該注意與其它工程爆破中的區(qū)別，這是因?yàn)樵跇蛄和诰┕ぶ斜骑w石有豎直和水平兩個(gè)方向，豎向的飛石很容易砸斷爆破聯(lián)絡(luò)線，影響到的爆破的效果。因此在爆破之前應(yīng)該做好連線保護(hù)，避免連線被砸斷。同時(shí)，為了保證所有的炮孔都能起爆，如果鉆孔實(shí)際深度超過了12 m，在裝藥的時(shí)候可以單孔設(shè)置兩個(gè)同段位的雷管，上下各裝一個(gè)，這樣能夠有效的保證順利爆破。

總之，在橋梁挖井基礎(chǔ)施工中運(yùn)用潛孔爆破技術(shù)，能有保證基坑壁的穩(wěn)定性，減少基礎(chǔ)施工作業(yè)時(shí)間，增加作業(yè)安全系數(shù)，值得在今后的施工中進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。但是在具體的爆破方案當(dāng)中要考慮地質(zhì)構(gòu)造、巖石特性、風(fēng)化程度等對(duì)爆破的影響，在此基礎(chǔ)上不斷調(diào)整和優(yōu)化爆破系數(shù)，才能保證爆破的效果，達(dá)到爆破的預(yù)期目的。

［1］張峰. 潛孔爆破技術(shù)在巖溶地區(qū)橋梁鉆孔樁中的應(yīng)用［J］. 山西建筑，2010，(10).