淺談高層房屋鉆孔樁基礎爆破技術

【摘要】以某高層房屋樁基工程為例，結合工程地質條件，介紹了高層房屋施工部分樁基礎所采用的鉆孔與爆破相結合施工技術方案的實踐過程，并總結得出了鉆孔爆破施工應注意的事項，以期完善鉆孔與爆破相結合的施工技術理論。

【關鍵詞】鉆孔樁；樁基礎；爆破技術；技術方案

樁基礎爆破的技術是一種比較重要的爆破技術，它廣泛應用于工程生產活動中。隨著鉆孔樁施工技術的研究與發展，爆破技術也開始使用到鉆孔施工過程中，并發揮了一定的功效。當鉆孔過程中遇到較大的孤石、探頭石，可使用爆破技術予以清除。但鉆孔施工與爆破相結合的施工技術在我們房屋建設中使用的歷

史還不長，目前正處于實踐摸索階段，施工工藝并不完善，操作也有難度，使用不當則達不到預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所采用的鉆孔與爆破相結合施工技術的實踐過程，以期能起到拋磚引玉的作用。

1 技術方案的確定

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工程地質條件

根據勘察報告，橋位各層地質分布較均勻，地下水位較低，屬潛水型，其主要來源是地面水補給，無動水影響。地質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；○2亞黏土，厚9.8m，飽和狀態，中壓縮性，上部軟塑，下部硬塑；③粗砂，厚0.8m，石灰質混粒結構，含少量黏性土，呈中密飽和狀態；④亞黏土，厚17m，硬塑、石灰～長石質，含少量黏性土，中密飽和；○5粗砂，厚2m，石英～長石質，含少量黏性土，中密飽和；⑥亞黏土，厚13m，呈硬塑，飽和狀態，中性壓縮；⑦碎石，厚3m，石英巖為主，混和巖次之，粒徑20mm～40mm，密實飽和，由黏性土和砂填充；⑧千枚巖強風化層，厚1m，質地較軟，片狀礦物較多，大部分風化；⑨千枚巖中風化層，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；○10千枚巖微風化層，位于中等風化層下，呈整體巖石狀，屬質地較軟的巖石。

1.3技術方案的確定

樁基礎位于河道邊緣，在施工中力求提高文明施工程度和加快施工進度，在充分考慮了地質條件、操作簡便程度、工程進度、文明施工及經濟性等諸多因素后，決定采用旋挖鉆（R518）鉆機鉆孔，護壁材料采用膨潤土造漿。采取爆破技術進行巖層松動以輔助旋挖鉆孔，這樣既保證了文明施工，又加快了施工進度，同時與其他施工方法相比有一定的經濟優越性。

2 爆破技術實踐

2.1爆破材料的選擇

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

2.2爆破方法

為了使松動爆破盡可能起到功效，應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（在圓環內用棉繩編成倒錐形的網，錐底較密，用于放炸藥）、卷揚機、支架、鋼絲繩及塑料袋等。爆破時，先將炸藥與雷管連接好，用塑料袋封好，裝入有少量土質的塑料袋中，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，然后用卷揚機將其吊放至孔底，在檢查確保安全的情況下，用引爆器進行引爆，爆破結束后用卷揚機將網提上來，旋挖鉆即可重新開始鉆進，此時一定要有豐富的司鉆操控鉆進，謹防因爆破后巖層無明顯松動等原因，而在重鉆時對鉆具及人員造成傷害。

2.3鉆孔爆破實踐

樁位地理條件較特殊，鉆孔施工質量要求高。為此決定在樁位處，首先用旋挖鉆與爆破技術對2號，3號樁進行技術摸索實踐。3號樁，旋挖鉆鉆深48.6m時，鉆機負荷較大，鉆進困難，進入了強風化地質層，采取爆破技術。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象，旋挖鉆機鉆進，鉆深加深0.5m，即此次爆破松動效果0.5m。接著第二次爆破，藥量增至1.5kg，無坍孔，松動效果0.52m。第三次爆破藥量為2kg，無坍孔，松動效果0.52m。第四次爆破藥量為3kg，松動效果為0.6m，達到了設計孔深，此次爆破出現了微弱護壁坍落，但對孔質量無影響。由于鉆孔樁首次采用爆破，施工缺少協調性，此次爆破鉆孔共歷時10h，通過該樁混凝土灌注記錄來看，實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大系數，則可以認為本次爆破對成孔質量無明顯影響。接著對2號樁進行試樁，該樁共進行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，量測沒有出現明顯坍孔現象，該樁的實際灌注混凝土量與理論混凝土量之比為96/86，爆破對該樁鉆孔無明顯不良影響。

1號樁旋挖鉆鉆至千枚巖強風化層，開始爆破，共進行10次爆破，用藥量都是3kg，松動效果分別為90cm，70cm，50cm，45cm，50cm，40cm，35cm，0cm，60cm，30cm，達到設計孔深，爆破過程中無坍孔現象。4號樁旋挖鉆鉆進過程中出現護筒下沉，停鉆用編織袋裝黏土回填護筒周圍，并搗實加固牢護筒。加固后，旋挖鉆重新開鉆，鉆至強風化巖層開始爆破，這次共進行11次爆破，用藥量分別是3kg，3.5kg，松動效果分別為70cm，50cm，70cm，40cm，60cm，50cm，30cm，20cm，20cm，10cm，40cm，爆破過程中量測無坍孔現象，只有護筒微有下沉（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相結合施工的4根樁基經檢測全部為優良樁，標志著爆破技術在高層房屋樁基礎工程施工中應用成功。

3 結語

1）爆破的可行性條件。爆破在地質條件穩定較好的前提下方可使用，若地質不良或附近有怕震的設施設備時，則盡可能不使用；2）爆破材料的選擇。爆破作業要求爆破材料（炸藥、雷管及雷管導索）必須有防水性能，同時從經濟、實效和安全角度考慮，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算出。在施工過程中，只有按照“先少量，再增加，適當調整”的原則，不可盲目地增加藥量，以免影響成孔質量甚至出現嚴重坍孔。應從實踐中摸索出適合該地質條件的最佳藥量，即：爆破效果較好，對孔壁無明顯影響的藥量；4）爆破與鉆機的協調。兩者之間的協調性直接影響爆破效果和施工進度，如在工程施工過程中，旋挖鉆鉆孔清渣徹底，則放入炸藥就會跟巖層緊密接觸，藥效發揮得最大，爆破松動效果也較好；5）施工安全。爆破過程中，要做好現場安全措施，爆破現場不允許外人進入，施工人員也應盡量從簡，確保施工人員和機械設備的安全。