淺談高層房屋鉆孔樁基礎(chǔ)爆破技術(shù)

【摘要】以某高層房屋樁基工程為例，結(jié)合工程地質(zhì)條件，介紹了高層房屋施工部分樁基礎(chǔ)所采用的鉆孔與爆破相結(jié)合施工技術(shù)方案的實(shí)踐過程，并總結(jié)得出了鉆孔爆破施工應(yīng)注意的事項(xiàng)，以期完善鉆孔與爆破相結(jié)合的施工技術(shù)理論。

【關(guān)鍵詞】鉆孔樁；樁基礎(chǔ)；爆破技術(shù)；技術(shù)方案

樁基礎(chǔ)爆破的技術(shù)是一種比較重要的爆破技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于工程生產(chǎn)活動(dòng)中。隨著鉆孔樁施工技術(shù)的研究與發(fā)展，爆破技術(shù)也開始使用到鉆孔施工過程中，并發(fā)揮了一定的功效。當(dāng)鉆孔過程中遇到較大的孤石、探頭石，可使用爆破技術(shù)予以清除。但鉆孔施工與爆破相結(jié)合的施工技術(shù)在我們房屋建設(shè)中使用的歷

史還不長，目前正處于實(shí)踐摸索階段，施工工藝并不完善，操作也有難度，使用不當(dāng)則達(dá)不到預(yù)期的爆破目的或適得其反。

以下介紹高層房屋施工中部分樁基礎(chǔ)所采用的鉆孔與爆破相結(jié)合施工技術(shù)的實(shí)踐過程，以期能起到拋磚引玉的作用。

1 技術(shù)方案的確定

1.1工程概況

高層房屋位于湖北省西北部，共12層，基礎(chǔ)采用28根￠1.0m的樁基，呈正方形布置，樁基平均嵌巖深度約11.9m。

1.2工程地質(zhì)條件

根據(jù)勘察報(bào)告，橋位各層地質(zhì)分布較均勻，地下水位較低，屬潛水型，其主要來源是地面水補(bǔ)給，無動(dòng)水影響。地質(zhì)條件自上而下依次描述如下：①人工填土，厚2.0m左右，主要由黏土混爐灰、礦渣組成，呈松散～稍密濕狀態(tài)；○2亞黏土，厚9.8m，飽和狀態(tài)，中壓縮性，上部軟塑，下部硬塑；③粗砂，厚0.8m，石灰質(zhì)混粒結(jié)構(gòu)，含少量黏性土，呈中密飽和狀態(tài)；④亞黏土，厚17m，硬塑、石灰～長石質(zhì)，含少量黏性土，中密飽和；○5粗砂，厚2m，石英～長石質(zhì)，含少量黏性土，中密飽和；⑥亞黏土，厚13m，呈硬塑，飽和狀態(tài)，中性壓縮；⑦碎石，厚3m，石英巖為主，混和巖次之，粒徑20mm～40mm，密實(shí)飽和，由黏性土和砂填充；⑧千枚巖強(qiáng)風(fēng)化層，厚1m，質(zhì)地較軟，片狀礦物較多，大部分風(fēng)化；⑨千枚巖中風(fēng)化層，礦物成分由石英、云母、綠泥石組成，巖芯呈碎塊狀、塊狀，部分片狀，厚度為3m；○10千枚巖微風(fēng)化層，位于中等風(fēng)化層下，呈整體巖石狀，屬質(zhì)地較軟的巖石。

1.3技術(shù)方案的確定

樁基礎(chǔ)位于河道邊緣，在施工中力求提高文明施工程度和加快施工進(jìn)度，在充分考慮了地質(zhì)條件、操作簡便程度、工程進(jìn)度、文明施工及經(jīng)濟(jì)性等諸多因素后，決定采用旋挖鉆（R518）鉆機(jī)鉆孔，護(hù)壁材料采用膨潤土造漿。采取爆破技術(shù)進(jìn)行巖層松動(dòng)以輔助旋挖鉆孔，這樣既保證了文明施工，又加快了施工進(jìn)度，同時(shí)與其他施工方法相比有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。

2 爆破技術(shù)實(shí)踐

2.1爆破材料的選擇

炸藥采用具有防水性能的硝化膠質(zhì)炸藥（即硝化甘油）。由于該爆破目的是進(jìn)行巖層松動(dòng)且盡可能不使孔徑擴(kuò)大，故決定首先采用巨能穴膠質(zhì)炸藥的形式，使爆破產(chǎn)生的巨大能量主要向下沖擊巖層，致使巖層松碎，對(duì)孔壁影響較小。炸藥采取雷管引爆，雷管類型經(jīng)比選采用MS-3毫秒雷管，該類型雷管只能用引爆器發(fā)射沖擊波進(jìn)行引爆，有較好的防水性和安全性。

2.2爆破方法

為了使松動(dòng)爆破盡可能起到功效，應(yīng)將炸藥送到孔底正中，并與孔底巖層盡可能接觸，炸藥上方須有一定的負(fù)荷來均衡向下的爆破力，爆破所用的工具有用鋼筋制成直徑1.2m的圓環(huán)（在圓環(huán)內(nèi)用棉繩編成倒錐形的網(wǎng)，錐底較密，用于放炸藥）、卷揚(yáng)機(jī)、支架、鋼絲繩及塑料袋等。爆破時(shí)，先將炸藥與雷管連接好，用塑料袋封好，裝入有少量土質(zhì)的塑料袋中，使其居中并使巨能穴豎直朝下，然后將該塑料袋放入錐形網(wǎng)的錐底擺正，其上再用裝土的塑料袋（重約300kg）均勻覆蓋，然后用卷揚(yáng)機(jī)將其吊放至孔底，在檢查確保安全的情況下，用引爆器進(jìn)行引爆，爆破結(jié)束后用卷揚(yáng)機(jī)將網(wǎng)提上來，旋挖鉆即可重新開始鉆進(jìn)，此時(shí)一定要有豐富的司鉆操控鉆進(jìn)，謹(jǐn)防因爆破后巖層無明顯松動(dòng)等原因，而在重鉆時(shí)對(duì)鉆具及人員造成傷害。

2.3鉆孔爆破實(shí)踐

樁位地理?xiàng)l件較特殊，鉆孔施工質(zhì)量要求高。為此決定在樁位處，首先用旋挖鉆與爆破技術(shù)對(duì)2號(hào)，3號(hào)樁進(jìn)行技術(shù)摸索實(shí)踐。3號(hào)樁，旋挖鉆鉆深48.6m時(shí)，鉆機(jī)負(fù)荷較大，鉆進(jìn)困難，進(jìn)入了強(qiáng)風(fēng)化地質(zhì)層，采取爆破技術(shù)。第一次爆破硝化甘油藥量為1kg，將炸藥吊入孔底，爆破后量測無坍孔現(xiàn)象，旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)，鉆深加深0.5m，即此次爆破松動(dòng)效果0.5m。接著第二次爆破，藥量增至1.5kg，無坍孔，松動(dòng)效果0.52m。第三次爆破藥量為2kg，無坍孔，松動(dòng)效果0.52m。第四次爆破藥量為3kg，松動(dòng)效果為0.6m，達(dá)到了設(shè)計(jì)孔深，此次爆破出現(xiàn)了微弱護(hù)壁坍落，但對(duì)孔質(zhì)量無影響。由于鉆孔樁首次采用爆破，施工缺少協(xié)調(diào)性，此次爆破鉆孔共歷時(shí)10h，通過該樁混凝土灌注記錄來看，實(shí)際灌注混凝土與理論混凝土消耗之比為1：1，考慮混凝土的壓縮性及旋挖鉆自身的擴(kuò)大系數(shù)，則可以認(rèn)為本次爆破對(duì)成孔質(zhì)量無明顯影響。接著對(duì)2號(hào)樁進(jìn)行試樁，該樁共進(jìn)行5次爆破，第一次用藥量2.5kg，后4次用藥量都為3kg，爆破過程中，量測沒有出現(xiàn)明顯坍孔現(xiàn)象，該樁的實(shí)際灌注混凝土量與理論混凝土量之比為96/86，爆破對(duì)該樁鉆孔無明顯不良影響。

1號(hào)樁旋挖鉆鉆至千枚巖強(qiáng)風(fēng)化層，開始爆破，共進(jìn)行10次爆破，用藥量都是3kg，松動(dòng)效果分別為90cm，70cm，50cm，45cm，50cm，40cm，35cm，0cm，60cm，30cm，達(dá)到設(shè)計(jì)孔深，爆破過程中無坍孔現(xiàn)象。4號(hào)樁旋挖鉆鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)護(hù)筒下沉，停鉆用編織袋裝黏土回填護(hù)筒周圍，并搗實(shí)加固牢護(hù)筒。加固后，旋挖鉆重新開鉆，鉆至強(qiáng)風(fēng)化巖層開始爆破，這次共進(jìn)行11次爆破，用藥量分別是3kg，3.5kg，松動(dòng)效果分別為70cm，50cm，70cm，40cm，60cm，50cm，30cm，20cm，20cm，10cm，40cm，爆破過程中量測無坍孔現(xiàn)象，只有護(hù)筒微有下沉（下沉量不足20cm）。在樁基的無破損（超聲波）檢測過程中，旋挖鉆孔與爆破技術(shù)相結(jié)合施工的4根樁基經(jīng)檢測全部為優(yōu)良樁，標(biāo)志著爆破技術(shù)在高層房屋樁基礎(chǔ)工程施工中應(yīng)用成功。

3 結(jié)語

1）爆破的可行性條件。爆破在地質(zhì)條件穩(wěn)定較好的前提下方可使用，若地質(zhì)不良或附近有怕震的設(shè)施設(shè)備時(shí)，則盡可能不使用；2）爆破材料的選擇。爆破作業(yè)要求爆破材料（炸藥、雷管及雷管導(dǎo)索）必須有防水性能，同時(shí)從經(jīng)濟(jì)、實(shí)效和安全角度考慮，選擇炸藥等爆破材料的種類和形式，如硝化甘油炸藥放置可采取巨能質(zhì)形式或可采取管狀形式等；3）炸藥的藥量。用于爆破的炸藥量一般難以用公式計(jì)算出。在施工過程中，只有按照“先少量，再增加，適當(dāng)調(diào)整”的原則，不可盲目地增加藥量，以免影響成孔質(zhì)量甚至出現(xiàn)嚴(yán)重坍孔。應(yīng)從實(shí)踐中摸索出適合該地質(zhì)條件的最佳藥量，即：爆破效果較好，對(duì)孔壁無明顯影響的藥量；4）爆破與鉆機(jī)的協(xié)調(diào)。兩者之間的協(xié)調(diào)性直接影響爆破效果和施工進(jìn)度，如在工程施工過程中，旋挖鉆鉆孔清渣徹底，則放入炸藥就會(huì)跟巖層緊密接觸，藥效發(fā)揮得最大，爆破松動(dòng)效果也較好；5）施工安全。爆破過程中，要做好現(xiàn)場安全措施，爆破現(xiàn)場不允許外人進(jìn)入，施工人員也應(yīng)盡量從簡，確保施工人員和機(jī)械設(shè)備的安全。