靜爆開挖樁基石方的技術(shù)應(yīng)用探討

顏曉華

（湖南省第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

靜爆開挖樁基石方的技術(shù)應(yīng)用探討

顏曉華

（湖南省第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

文章結(jié)合新田縣人防指揮中心、檔案館、就業(yè)與社會保障、環(huán)境監(jiān)測執(zhí)法項目工程實例，介紹了液壓靜爆機利用自身靜爆石方在樁基石方工程中的應(yīng)用，克服了傳統(tǒng)爆破石方所帶來的不安全性和不穩(wěn)定性。采用液壓靜爆機開挖樁基石方的過程中，無振動、無飛石、無毒氣、無粉塵，較傳統(tǒng)施工方法更加節(jié)能環(huán)保，打破了無噪音的傳統(tǒng)。

靜爆機；開挖樁基石方；樁基工程；高層建筑；建筑工程

1 概述

隨著城市建設(shè)的發(fā)展和品位提升，建筑用地不斷減少。為了節(jié)約建筑用地和滿足城市發(fā)展的需求，不可避免地涌現(xiàn)出大量高層和超高層建筑，城市建筑的相對距離不斷縮小，建筑樁基的深度勢必會影響周邊建筑的安全，所以如何把控樁基施工對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響顯得尤為重要，其中如何處理樁基石方就顯得更為重要。為了解決樁基石方所采用的傳統(tǒng)方法（爆破）帶來的不安全因素和人工鑿除進度慢的問題，經(jīng)過查閱資料，現(xiàn)場技術(shù)考證，采用了液壓靜爆機靜爆開挖樁基石方的施工方法，既能快速、安全地解決傳統(tǒng)施工方法的不足，又能克服傳統(tǒng)方法所帶來施工進度慢的難題。本公司根據(jù)多年來樁基石方靜爆的施工經(jīng)驗，結(jié)合新田縣人防指揮中心、檔案館、就業(yè)與社會保障、環(huán)境監(jiān)測執(zhí)法項目工程實例，使此方法得以應(yīng)用。

2 靜爆開挖樁基石方的特點及原理

液壓靜爆機以液壓油為驅(qū)動力，并巧妙地應(yīng)用斜契原理，使靜爆器頭破拆力達到幾百噸甚至上千噸，這樣就可以在幾秒鐘內(nèi)把上百噸的巨石輕而易舉地開裂，從而使堅硬而巨大的巖石從山體中分離。

靜爆機的結(jié)構(gòu)：靜爆機由液壓動力站和靜爆器兩大部分組成。工作原理是：由泵站輸出的超高壓油驅(qū)動油缸產(chǎn)生巨大推動力，并經(jīng)機械放大后即可使被破拆物體按預(yù)定方向裂開。

液壓靜爆機是一種經(jīng)濟、高效實用的無爆破施工機械。該產(chǎn)品具有對周邊環(huán)境無振動、無飛石、無毒氣、無粉塵，且節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點。

3 工程應(yīng)用實例

3.1 工程簡介

新田縣人防指揮中心、檔案館、就業(yè)與社會保障、環(huán)境監(jiān)測執(zhí)法項目，本工程總建設(shè)面積16851.6平方米，地下一層，地上七層，樁基設(shè)計為人工挖孔樁，樁基共計304根。

本工程周邊環(huán)境比較復(fù)雜，北向距當(dāng)?shù)鼐用穹績H僅只有8米，東向距當(dāng)?shù)鼐用穹績H僅11.5米，西向與南向距離較大。根據(jù)地勘報告顯示，樁基比較深，最深達到13.5米，北向及東向居民房基礎(chǔ)為淺基礎(chǔ)（獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)）。本工程施工前（當(dāng)?shù)鼐用穹渴┕r），由于基礎(chǔ)開挖高差較大，造成鄰近居民房傾斜。

3.2 靜爆開挖樁基石方施工工藝流程

樁基施工前，認(rèn)真熟讀施工藍圖及本工程的地勘報告。根據(jù)施工藍圖及地勘報告提供的科學(xué)數(shù)據(jù)，組織相關(guān)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)及分析，針對每根樁的深度，制定有效的和有針對性的施工方案，經(jīng)企業(yè)技術(shù)負責(zé)人簽字確認(rèn)和監(jiān)理單位總監(jiān)理工程師簽字確認(rèn)后，方能組織施工。

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→定位放線→樁基部位土方開挖→樁基中心點部位石方開挖→樁基內(nèi)外環(huán)導(dǎo)向孔設(shè)置→液壓靜爆機對石方液壓靜爆→風(fēng)鎬解石方→人工清理石方。

3.3 施工要點

3.3.1 施工準(zhǔn)備。樁基施工前，認(rèn)真審查圖紙和地勘報告，對現(xiàn)場樁位的數(shù)量進行統(tǒng)計。將樁位的土方高程及石方高程標(biāo)注在施工圖紙上。當(dāng)開挖至石方高程時，按照圖紙和地勘報告的要求確定每個孔深，并根據(jù)孔深來確定每次靜爆深度和液壓靜爆機的數(shù)量。

3.3.2 定位放線。樁基放樣定位：本工程樁基放線共分二次放線，第一次放線為樁基土方部分開挖進行放線，即采用全站儀按照施工圖紙上計算的坐標(biāo)進行逐點定位。第二次放線為石方部分開挖進行放線，即采用GPS進行定位，對已定位好的樁基用紅鉛油對樁中心需鉆孔位置進行標(biāo)記，同時繪出樁基邊沿輪廓線，以便于輕便鉆機鉆孔。定位鉆孔為靜爆機靜爆中心線。樁基中心點定位后再對內(nèi)外環(huán)孔進行定位。

3.3.3 樁基部位土方開挖。樁基部位土方開挖：第一次放線定位后，組織相關(guān)人員進行書面的現(xiàn)場技術(shù)交底，并經(jīng)作業(yè)人員簽字確認(rèn)后組織施工。

根據(jù)地勘報告資料和圖紙要求將樁基土方開挖至巖石面，并保證其巖石面的平整度，從而確保輕便鉆機點位不傾斜。

3.3.4 樁基中心點部位石方開挖。樁基中心點部位石方開挖：樁基土方開挖完成后進行第二次放線定位樁基中心點，中心點確認(rèn)后采用機械鉆孔，形成石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)。石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)共設(shè)五個孔位，包括一個樁中心孔位和四角形對稱孔位，樁中心點采用輕便鉆機鉆孔，孔徑為120mm，孔位深度為0.8～1.0m。其他孔位采用輕便鉆機鉆孔，孔徑為120mm，孔位深度為0.5～0.8m。呈四角形分布且連環(huán)設(shè)置，確保樁基石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)形成（樁基石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)孔位示意圖）。

圖1 樁基石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)孔位示意圖

樁中心點鉆孔及其他孔位施工工藝流程：孔位測量定位鉆機就位→接鉆桿→校正孔位→調(diào)整角度及鉆桿垂直度→鉆孔→鉆至0.5～0.8m→清孔提鉆桿→孔口塞堵→接鉆下一孔。

3.3.5 樁基內(nèi)外環(huán)導(dǎo)向孔設(shè)置。樁基石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)的外圍根據(jù)樁徑大小和石方的堅硬程度確定導(dǎo)向孔的排數(shù)和徑向間距，無論何種樁位必須均勻鉆兩圈以上的交叉錯開的排列導(dǎo)向孔。導(dǎo)向孔分為外環(huán)孔、內(nèi)環(huán)孔和中環(huán)孔三種，內(nèi)環(huán)孔靠近樁基石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)，其他孔位依次向外排列，外環(huán)孔的位置分布在樁基的圓弧上，用來控制樁徑的大小。

內(nèi)環(huán)孔分布在樁基石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)的外圍，以樁中心點為圓心、半徑為0.40m的圓周上且分布均勻，內(nèi)環(huán)孔徑為50mm，間距保持在500～600mm之間，孔深為0.5～0.8m。外環(huán)孔位分布在樁徑的圓弧上且分布均勻，外環(huán)孔徑為50mm，間距保持在500～600mm之間，孔深為0.5～0.8m。內(nèi)環(huán)孔與外環(huán)孔必須環(huán)向錯開分布?？孜汇@眼前，應(yīng)用紅鉛油對孔位進行準(zhǔn)確定位，其誤差不得超過5cm。采用輕便鉆機進行孔位鉆孔時，應(yīng)該嚴(yán)格控制孔位、孔徑、鉆孔深度、垂直度。樁中心孔位、內(nèi)外環(huán)孔位均為垂直孔位。

3.3.6 液壓靜爆機對石方液壓靜爆。樁基內(nèi)外環(huán)導(dǎo)向孔設(shè)置完成并按要求對內(nèi)外環(huán)導(dǎo)向孔進行鉆孔后，采用液壓靜爆機進行靜爆施工。由于樁基施工工作面小，從而不能同時容納所有孔位的液壓靜爆機。液壓靜爆機施工順序為：先對內(nèi)環(huán)孔位進行環(huán)向靜壓破碎，再對外環(huán)孔進行靜壓破碎。

液壓靜爆機操作方法：內(nèi)外環(huán)孔位鉆好后，利用液壓靜爆機從內(nèi)環(huán)孔孔內(nèi)插入并進行加壓靜爆分裂，石方清理干凈后，再進行外環(huán)孔孔內(nèi)插入并加壓靜爆分裂，直至完成此層標(biāo)高范圍內(nèi)石方液壓靜爆，每層靜爆深度保證在0.8～1.0m之間。

3.3.7 風(fēng)鎬解石方。石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)形成后，先由內(nèi)環(huán)孔液壓靜爆分裂，由于石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)此處石方比較薄弱。當(dāng)液壓靜爆機通過液壓靜爆力對其進行分裂時，石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)石方通過擠壓先行破裂并沿周邊孔位產(chǎn)生裂縫。由于石方的堅硬程度不同，解出的石方不規(guī)則或者較大，對較大石頭采用風(fēng)鎬對其解小，確保石方能夠安全取出。

3.3.8 人工清理石方。為了減小石方之間的摩擦力和更好地確保石方靜爆的方向性，就需要及時清理石方，所以說完成每一次石方靜爆后的清理，是一個不可缺少的環(huán)節(jié)。其中每層分為三步：第一步是對樁基石方破碎薄弱區(qū)或引導(dǎo)區(qū)石方的清理；第二步是對內(nèi)環(huán)孔位靜爆后的石方清理；第三步是對外環(huán)孔位靜爆后的石方清理。為了保證石方開挖進度和施工安全，每步清理都顯得至關(guān)重要。

4 結(jié)語

靜爆開挖樁基石方施工方法，有效地保證了樁基成孔的施工的質(zhì)量，減少了振動對周邊環(huán)境的影響，降低了工程成本。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層和超高層建筑的不斷涌現(xiàn)，靜爆開挖樁基石方的施工方法顯得尤為重要。

實踐證明，靜爆開挖樁基石方不僅節(jié)約了成本，也提高了樁基的施工質(zhì)量，進而提高了整個工程質(zhì)量。另外，靜爆開挖樁基石方對周邊環(huán)境無振動、無飛石、無毒氣、無粉塵，既節(jié)能又環(huán)保，滿足了節(jié)能和環(huán)保的要求，有廣闊的市場應(yīng)用前景，社會效益十分顯著。

[1]建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）[S].

[2]建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB 50202-2002）[S].

[3]建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB 50300-2013）[S].

[4]工程測量規(guī)范（GB 50026-2007）[S]．

（責(zé)任編輯：蔣建華）

TU472

1009-2374（2017）07-0075-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.035

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