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1桩井爆破研究中铁五局四公司高春生刘旭摘要本文论述了高速公路建设中桥位桩基人工开挖的爆破技术工作。高速公路路建设中对桥桩应用人工挖井法施工亦是加快施工进度和提高企业效益、节约成本的一种有效措施。在开挖过程遇到人工开挖困难时，爆破开挖就成为了制约进度的技术手段。关键词高速公路桩井爆破加快施工进度安徽六安至潜山高速公路第二合同段桥桩桩基设计为总计236根孔桩，其中90根按钻孔桩进行施工，其余146根人工挖孔桩；挖孔桩按人工挖井法进行施工以加快进度、节约成本、提高企业效益；挖孔桩中地层结构以粘土、亚粘土、全风化砂砾岩、为主，其中中风化砂砾岩、弱风化砂砾岩需爆破进行施工。一、钻爆设计由于人工挖孔桩入岩爆破施工时，自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大，中风化层以上地段成孔时，地下水位较高、岩层破碎带的影响，有些地段护壁质量较差抗震能力小。所以孔桩入岩爆破宜采用小直径浅孔微差爆破。1、爆破参数2桩井爆破参数不同于自由面大的隧道爆破参数，但可参照矿山竖井开拓时的一些爆破参数。其实际值应根据所爆破的孔桩直径、岩石的物理力学性能、岩石的风化程度、岩石的结构组分、内聚力、裂隙性、特别是岩石的变形性及其动力特性、以及所用炸药的性能来确定。（1）单位用药量本合同段孔桩直径为Ф1.6-2.0m，孔桩开挖爆破的岩石为中、微风化，周边对所爆破岩石的约束力大。单位用药量系数K选用如下表：岩石类别岩石坚固性系数f单位用药量系数kg/m3备注强-中风化4-61.2-1.6中风化6-71.6-2.0中-微风化7-82.0-2.4微风化8-102.4-3.0（2）炮眼间距孔桩入岩采用手持式气动凿岩机钻眼，炮眼直径d=38mm，即a=（10-15）d，a=380-570mm。（3）炮眼深度与循环进尺3在小直径孔桩入岩爆破中，岩石的周边夹制力大，炮眼利用率低。一般炮眼深度L取孔桩直径D的0.6-0.8倍，。L=（0.6-0.8）D孔桩爆破炮眼利用率η一般可以达到80%，则循环进尺Lˊ=ηL=0.80L2、炮眼布置在小直径孔桩爆破中，工作面按圆锥形掏槽布置4个掏槽眼，有条件的可加打空心眼，以增加掏槽效果；辅助眼布置7－8个，周边眼10－14个。其中掏槽眼按照圆锥形布置，炮眼与工作面夹角80°；周边眼采用垂直眼，距孔桩护壁100－200mm均匀布置。周边眼孔深L＋0.2m，掏槽孔Lm，辅助眼L＋0.1m（见附图）3、装药量计算（1）每循环进尺所需用药量Q＝KDL式中：Q——每循环进尺用药量（g）K——单位用药量系数，见上表（kg/m3）D——孔桩掘进直径，（m）4L——炮眼的平均深度，（m）（2）单孔理论装药量qq＝Q/N式中：q——单孔理论装药量（g）Q——每循环进尺用药量（g）N——工作面炮眼数量，（个）4、装药量的分配一般情况下，掏槽眼及辅助眼的药量qt比周边眼药量qb多装20-25%qt=(1.2-1.25)qqb=(0.85-0.95)q式中：qt——掏槽眼装药量，（g）qb——周边眼装药量，（g）二、爆破器材选型1、炸药5人工挖孔桩入岩段爆破施工总是存在岩层裂隙水及成孔护壁时下滴的渗水，最好选用防水性好的炸药，另外为了保证成孔护壁在爆破施工中的稳定性，选用爆炸威力适中的炸药。可选岩石乳化炸药，其抗水性好、药卷易于分割、威力适中；可选用2#岩石铵梯，需对炸药本身做好防水处理。根据现场的红砂岩情况也可选用硝铵黑炸药。本段主要选用安徽盾安化工有限公司产的2＃岩石乳化炸药2、雷管孔桩掘进爆破应用电雷管网络或导爆管起爆网络，井外可用火雷管引爆起爆网络，但导火索的长度必需留够；电雷管起爆网络的接头一定要有良好的绝缘性，接点应离开泥水面。全部3段起爆，时差75ms。3、起爆器应选用专用起爆器进行起爆；严禁使用导爆索进行起爆。三、施工管理与组织人工挖孔桩施工过程中作业人数多，工序交叉多，为了保证开挖爆破安全、顺利进行应按以下程序进行组织管理：1、施工管理6（1）建立以项目部为指导的爆破作业指挥部，下设爆破总负责人、技术负责人、安全员及各班组长，各专业工种持证上岗。（2）建立爆破器材集中收发制度，按工作量发料。多余的爆破材料在当班施工完成后，应及时上交给发放人员收回，做到集中发料、统一制作、统一收回、集中保管，严格登记手续，避免爆破器材流入社会。（3）爆破总负责人负责施工组织、人员调配、生产安排，并对安全、生产负全责。（4）技术负责人负责施工过程的技术工作，并监督安全和质量，全面指挥爆破工作的实施。（5）安全员负责现场安全检查，布置检查爆破警戒。（6）爆破员负责起爆工作。2、施工组织孔桩入岩爆破通常采用混合作业法和爆破专业作业法，常采用专业作业法施工。即专业班组专职从事爆破工作，负责钻眼、清孔、装药、连线、爆破、通风、处理瞎炮和哑炮；而凿岩、清渣、出渣、成孔护壁由其他作业组负责。四、安全技术措施71、爆破地震控制措施孔桩入岩爆破对本桩及临近孔桩的临时支护和已浇筑的桩芯混凝土都可能产生影响，一般情况下护壁混凝土浇筑5天后，可进行爆破施工而不至震坏护壁支护。同时不应在已浇筑桩芯混凝土，但桩芯混凝土未达到龄期的孔桩的20m范围内进行孔桩爆破作业，以免震裂没有达到设计强度的桩芯混凝土。施工顺序宜跳孔开挖，避免对相邻孔桩的影响。2、爆破飞石的控制措施孔桩爆破工作面均在地表以下3m以外，在爆破孔桩口用竹笆或木模板覆盖，并加压砂袋，以防止爆破飞石飞出地面。3、爆破炮烟的排除措施炸药爆破之后产生的炮烟均为有毒有害气体，必须进行机械性强制通风排烟，施工现场可利用鼓风机在井口进行压入式通风排烟，或采用空压机风管在井底通风排烟。通风排烟的时间以清除工作面炮烟为准。4、爆破防漏电措施孔桩入岩爆破在装药时，应特别注意防漏电，在装药前孔桩内所有的电器设备应提升至地面。在装药时，雷管的脚线应短接，连接爆8破母线时应保证接头良好的绝缘性，严禁拖地接触泥水，雷雨天气应停止爆破作业。5、瞎炮的处理在孔桩爆破作业完成、清除孔桩内炮烟后，检查人员应下到工作面检查瞎炮情况，并及时按爆破规程进行处理。另外在清渣时发现瞎炮，应及时报告指挥组安排专业人员处理，禁止非专业人员私下处理。6、爆破器材的安全管理措施爆破器材属于危险物品，应进行严格管理。（1）严格爆破器材的领用、发放、使用及回收制度；（2）现场爆破器材应该分明别类，分别用木箱盛装，专人上锁保管，严禁混装。使用、运输时应轻拿轻放，严禁碰撞；