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1、爆破技術在入巖人工挖孔樁施工中應用 摘要針對人工挖孔樁在施工中可能遇到復雜巖石地層的情況,本文以某蓋挖法車站人工挖孔樁施工為例,闡述爆破技術在入巖人工挖孔樁施工當中的應用,提出了人工挖孔樁爆破施工方案及控制方法,以達到合理控制施工工期和質量的目的。關鍵詞人工挖孔樁巖層爆破成孔施工控制中圖分類號:O643文獻標識碼:A1工程概況南京站為地鐵三號線與規(guī)劃九號線間的換乘站,位于新建滬寧城際站場北面,緊鄰城際站房布置,地鐵線路平行國鐵站場,車站為地下四層多跨框架結構。其中蓋挖逆做段需先行施工98根中間柱及柱下樁基,樁基直徑為Ф2000mm,采用人工挖孔樁成孔。2地質情況本站場地
2、巖土種類多,起伏大,很不均勻、性質變化大,屬一級地基(復雜地基)。巖面起伏較大,巖石性質、強度、完整性不均勻,局部地段巖石完整、強度高。3施工方案選擇9人工挖孔樁初步方案由工人從上到下逐層用角鍬進行,遇到堅硬土層用風鎬破碎。由于場地部分區(qū)域在地下車站深度范圍內巖石強度較高,主要為中風化閃長巖,部分已進入微風化閃長巖。故該范圍人工挖孔掘進的工藝已不適用,此區(qū)域的改為爆破巖石成孔,后續(xù)人工清理爆破土石方。4周邊環(huán)境爆破區(qū)域位于南京市下關區(qū)黃家圩。爆區(qū)北側距一樓房(待拆遷)60m,西側距項目部板房20m、距黃曹路40m、距南京火車站55m,爆區(qū)周圍環(huán)境復雜。5孔樁爆破施工方案設
3、計由于人工挖孔樁入巖爆破施工時,自由面狹小、作業(yè)面較深、巖石的夾制力較大,中風化層以上地段成孔時,有些地段護壁抗震能力小。為保護孔內已澆護壁不受損壞,必須嚴格控制起爆時最大一段裝藥量,盡量減小超爆或欠爆工程量,保證周邊巖石的完整性,用毫秒差導爆管雷管引爆,所以人工挖孔樁入巖爆破宜采用小直徑淺孔微差爆破。根據工程結構和特點,準備采用分層爆破法開挖井樁,每次進尺1.5m。爆破后人工清渣。爆破布孔分掏槽孔、輔助孔和周邊孔;施工順序為起爆→掏槽孔→輔助孔→周邊孔→爆渣清理→第二個工作循環(huán)。5.1爆破器材選取和管理5.1.1乳化硝銨炸藥,人工挖孔樁入巖段爆破施工存在巖層裂隙水及成孔
4、護壁時下滴的滲水,故選巖石乳化硝銨炸藥,其抗水性好、藥卷易于分割、威力適中。95.1.2在本項爆破中采用毫秒延期的導爆管雷管(塑料導爆管--非電雷管起爆系統(tǒng))。分掏槽孔和周邊孔兩段起爆乳化硝銨炸藥。5.1.3爆破器材由專業(yè)技術人員提前向當?shù)毓膊块T申請計劃,項目部專用炸藥庫及炸藥車及時將材料運至現(xiàn)場,設專職安全員監(jiān)督,剩余材料當天運回炸藥庫,不得在施工單位留存。5.2爆破網絡設計爆破震動與同段起爆的炸藥量密切相關,采用非電微差起爆技術,不但控制單段雷管的起爆藥量,又有效地控制每段雷管間的起爆時間,使爆破震動波形不疊加。這樣既保證巖石破碎達到理想爆破效果,又能消除爆破震動的
5、有害效應。起爆網絡及起爆順序本工程采用光面爆破技術,各炮孔起爆順序為:掏槽眼→周邊眼由里向外逐層起爆。為了施工中操作方便,采用孔內微差的網絡起爆,孔外用2發(fā)瞬發(fā)雷管簇聯(lián)。即起爆網絡的聯(lián)結采用:導爆管-非電雷管的起爆網絡,具體如下圖所示:5.3爆破參數(shù)計算5.3.1藥孔間距(a)及孔徑(d)9孔樁入巖采用手持式氣動鑿巖機鉆眼,一般設置3~4個掏槽眼,掏槽眼按照錐形布置,傾角10-15°;周邊眼多用垂直眼,距孔樁護壁100-200mm根據現(xiàn)場巖石情況布置,炮眼直徑d=40mm,即炮眼間距a=(15-20)d,a=500-800mm。對于挖孔樁孔徑為2.3m的井樁爆破時,藥孔間
6、距分別取為:掏槽孔0.2m;輔助孔為0.50m,周邊孔為0.45m。孔徑為40mm。具體布置詳見圖5.2-1炮孔布置圖。5.3.2炮眼深度在孔樁巖石爆破中,巖石的周邊夾制力大,炮眼利用率低。一般炮眼深度L取孔樁直徑D的0.6-0.8倍,即L=(0.6-0.8)D。其中掏槽眼應比周邊眼加深100-200mm??讟侗婆谘劾寐师且话憧梢赃_到85-95%,則循環(huán)進尺Lˊ=ηL=(0.85-0.95)L。輔助孔及周邊孔深度取L=1.5m掏槽眼深度去L=1.7m5.3.3單孔藥量(q)根據體積原理,單孔藥量按下式確定:q=K·a·b·H(多排孔)式中:q──單孔藥量K──單位體積
7、用藥量系數(shù)(單耗)a──藥孔排間距b──藥孔列間距9H──爆破進尺表5.3-1單位體積用藥量K取值表巖石類別巖石堅固系數(shù)(f)單位用藥量字數(shù)K(g/m³)備注強—中風化4-61200~1600中風化6-71600~2000中—微風化7-81600~2400微風化8-102400~3000單位體積用藥量系數(shù)K掏槽孔取K=3.28kg/m³,輔助孔取K=2.37kg/m³,周邊孔取K=1.98kg/m³。一般情況下,掏槽眼的藥量比周邊眼藥量多裝20-25%。表5.3-2孔網參數(shù)表5.4爆破安