淺析潛孔爆破技術在橋梁挖井基礎施工中的應用

原 松

(貴州陸通公路工程監理有限公司)

1 工程概況

某河大橋是104 國道上的一座中型橋梁，該橋梁由三孔連續鋼構和四孔簡支組成，最高橋墩為70 m，設計有8 個橋墩和兩個橋臺，墩臺基礎均為挖井基礎。在前期的地質勘查的中證實該地地質多為千枚巖，地面植被較少，橋墩處于河內，河流主要依靠降水補給，徑流量受到雨季影響較大。2#、3#墩臺設計為矩形，尺寸為22 m×22 m，設計開挖深度為11 m，采用垂直開挖，以保證基坑周邊巖體的穩定性。

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中是一項基礎上的工作，如果選擇的抵抗線過大可能會導致挖井坑壁不穩定、大塊率高，帶來一些安全問題。如果抵抗線過小可能會導致是爆破過程中出現飛石，威脅到周圍建筑及人員的安全，還會增加鉆孔工作量。為此技術人員根據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配的要求，同時適當的放寬了最大粒徑，將大塊控制在1.0 以內，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裂爆破的重要參數，在本工程當中a=7.0 ～18 m，D=1.0 ～1.5 m。

2.3 線裝藥的密度和藥量

線裝藥的密度對潛孔爆破技術運用有著關鍵性影響，可以說直接影響爆破的成敗，裝藥太多可能會在爆破中損壞坑壁;裝藥量過少在大小光面層巖塊較大的情況，預裂無法達到貫通的目的，出現爆破失敗。考慮不到地質構造、巖層密度、施工條件等因素，經過技術人員的計算以后確定，光面爆破的密度為180 ～320 g/m，預裂爆破的密度為450 ～500 g/m。

3 潛孔爆破施工

3.1 炮眼布置

根據潛孔爆破技術規程和其它工程的相關施工經驗，在本工程當中周邊孔間距控制在140 ～160 cm，共設周邊孔54 個，平均深度為8 m。輔助周邊孔適當的加大到140 ～160 cm，共設有44 個，孔深為8.5 m。輔助眼間距為210 cm，實際鉆設周邊孔28個，平均深度為8.7 m，輔助掏眼槽間距為150 cm，實際鉆設周邊孔18 個，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 裝藥和連線結構施工

在裝藥及連線結構上充分考慮到周邊孔等不同鉆孔過的特點和要求，在周邊孔上采用竹片和空間和紅線間隔裝藥結構，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加強段集中裝藥，使用三節炸藥并排捆綁的方式，裝藥間距為1 m。裝藥的過程中同時將藥卷固定在竹片上，并用膠布包裹固定住。紅線長度為11 m，直接插入最下面的藥卷當中，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。在裝藥堵塞的時候一般將堵塞長度控制在1.5 m 左右，使用黏土等穩定性較好的堵塞材料填塞，要保證裝藥的密實度，避免影響到實際的爆破效果。

4 結果與討論

4.1 潛孔爆破技術在橋梁挖井基礎施工中的使用效果

經過連續的潛孔爆破作業以后，可以發現在基坑面上從平正面形成凸起松散體，整個基巖已經非常松動。在隨后的開挖過程中發現半孔痕殘留率在80%左右，爆破沒有損壞坑壁四周，開挖以后坑壁的穩定性較好，基礎的幾何尺寸達到了設計要求，能有效的滿足墩臺施工的需要，為垂直開挖奠定了良好的基礎。從爆破施工的技術要求和目的來看，本次潛孔爆破基本上達到了爆破施工的目的，經過測算爆破的平均深度達到了8 m，爆破土方量進5 000 m3，在爆破的過程中所產生的大石塊很少，飛石水平距離控制在了200 m 的安全范圍之內，實際距離在150 m 左右，飛石高度控制在了50 m之內，取得了良好的爆破施工效果，大大節約了施工時間，提高了挖井基礎施工效率。

4.2 討論

(1)在使用潛孔爆破技術的時候，如果鉆孔深度角度，為了保證爆破的效果可是當的增加鉆孔數目，擴大爆破的面積。在鉆孔施工當中，要充分考慮到現場實際設備的配置和進度要求，保證鉆機數量的前提下采取多孔位同時作業的方法，同時以班組的形式實行4 班24 h 不間斷作業，這樣能夠在保證鉆孔作業效果的基礎上，提高爆破作業效率。

(2)采用矩形墩臺基礎設計方案的時候，其中的四個直角是最容易被施工人員忽視的部位，但是這四個部位對于巖壁的穩定性有著很大影響，可以說這四個部位的爆破質量直接決定著是否按照設計爆破線實現光爆效果。在爆破施工當中要特別注意邊角，可以適當的增加邊角炮孔間距，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)潛孔爆破技術在橋梁挖井基礎施工使用過程中，應該注意與其它工程爆破中的區別，這是因為在橋梁挖井施工中爆破飛石有豎直和水平兩個方向，豎向的飛石很容易砸斷爆破聯絡線，影響到的爆破的效果。因此在爆破之前應該做好連線保護，避免連線被砸斷。同時，為了保證所有的炮孔都能起爆，如果鉆孔實際深度超過了12 m，在裝藥的時候可以單孔設置兩個同段位的雷管，上下各裝一個，這樣能夠有效的保證順利爆破。

總之，在橋梁挖井基礎施工中運用潛孔爆破技術，能有保證基坑壁的穩定性，減少基礎施工作業時間，增加作業安全系數，值得在今后的施工中進一步的推廣和應用。但是在具體的爆破方案當中要考慮地質構造、巖石特性、風化程度等對爆破的影響，在此基礎上不斷調整和優化爆破系數，才能保證爆破的效果，達到爆破的預期目的。

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