無聲爆破方法在工程樁樁頭破碎中的應用

李同貴（遼寧工程勘察設計院，遼寧 錦州 121000）

無聲爆破方法在工程樁樁頭破碎中的應用

李同貴
（遼寧工程勘察設計院，遼寧 錦州 121000）

在工程建設過程中，很多工程部位都需要工程樁施工。工程樁成樁后，由于需要和上部其他結構（承臺）等進行連接，要求對已經施工完畢的工程樁進行樁頭破除工作以達到設計要求。傳統的工程樁樁頭破除工序繁瑣、施工成本高。近年來無聲膨脹劑的出現，為我們在工程樁樁頭破除工作帶來了新的方法。本文主要對比分析傳統人工破除工程樁樁頭施工工藝和無聲膨脹劑破除工程樁樁頭施工工藝。對后者的有力因素進行闡述，并對該施工方法在未來的應用前景進行展望。

無聲爆破；樁頭破除；經濟高效

1　傳統工程樁破除樁頭的方法及利弊

1.1傳統工程樁破除樁頭的方法

（1）用切割機在樁身設計破除標高區域上、下切出兩道線，切割深度根據樁基鋼筋保護層厚度而定，一般為40mm左右，切勿傷害樁基鋼筋。

（2）人工設計破除標高區域鑿開缺口，深度至鋼筋，便于后續風鎬作業不會破壞鋼筋保護層。

（3）風鎬剝離上部鋼筋保護層，將鋼筋剝離砼，同時將鋼筋向外側微彎，便于后續施工。

（4）加鉆頂斷上部素砼，鉆頭稍向上，位置在樁頂線上100mm。

（5）樁頭頂斷以后，用吊車將樁頭吊出，然后用人工鑿除并清頂，保證不破壞砼保護層，樁頭要平整，不得凹凸不平。

1.2傳統工程樁破除樁頭的缺陷

（1）工程造價高。傳統的工程樁破除樁頭的方法主要以人工手持風鎬的方法施工。工作效率較低，以直徑800mm，需要破除長度為1200mm的鋼筋混凝土樁為例。一個熟練工人一個工作日可以完成約2根工程樁的破樁頭工作。同時還需配備力工輔助。由于能熟練掌握風鎬操作的技術工人工資普遍較高。故單個工程樁樁頭破除的成本很高。

（2）工期較長。工程樁的數量往往較多，有的施工項目甚至有幾千根工程樁需要同時破除。由于傳統破樁頭逐根施工的特點，出于經濟性考慮，往往很難做到配備足夠的設備和人員對現場內工程樁同時進行施工。這樣就容易造成整個分項工程施工周期較長。進而影響其他分部分項工程的施工。

（3）噪音揚塵污染。傳統破樁頭的方法采用的是風鎬機械破除的作業方式，施工過程中將產生很大的噪音，影響周邊居民正常生活。同時也不能進行夜間施工。同時，施工過程中會產生揚塵污染，因此在城市繁華地段施工極為困難。

（4 ）可能破壞工程樁結構

2　無聲膨脹劑破除工程樁樁頭的原理

無聲膨脹劑是將一種含有鋁、鎂、鈣、鐵、氧、硅、磷、鈦等元素的無機鹽粉末狀破碎劑，用適量水調成流動狀漿體，直接裝入炮孔中，經水化后，產生巨大膨脹壓力（可是將一種含有鋁、鎂、鈣、鐵、氧、硅、磷、鈦等元素的無機鹽粉末狀破碎劑，用適量水調成流動狀漿體，直接裝入炮孔中，經水化后，產生巨大膨脹壓力（可達30～50MPa）將混凝土（抗拉強度為1.5～3.0MPa）或巖石（抗拉強度為4～10 MPa）脹裂、破碎。它的膨脹壓力與環境溫度和反應時間成正比，物體開裂所需時間與環境溫度成反比，即溫度越高，所需時間越短。

一般經2～24小時，即可在無振動、無噪聲、無飛石、無有害氣體的狀態下將物體破碎或切割開。一般被破碎的巖石或混凝土均屬脆性材料，脆性材料的抗壓強度大，抗拉強度小，其抗拉強度遠小于抗壓強度，所以，合理的鉆孔設計（孔分布，孔徑、孔深和孔間距）能夠輕松地破碎堅硬的巖石和鋼筋混凝土。它是當今其它爆破工具的最理想替代品。

3　無聲膨脹劑破除工程樁樁頭的施工方法

（1）炮孔布置 根據結構物質自由度情況而定，或盡可能多的創造自由面，對不同自由面采取不同的布孔方法。可采取垂直、水平、斜向等布孔方式。

（2）鉆孔 應嚴格按作業設計規定的炮孔位置、方向、角度、深度施鉆。炮孔全部鉆完后，須用吹風管將炮孔吹凈，并用木楔或廢棉紗、廢紙等堵于孔口待裝藥。

（3）拌制 拌制時，先將定量破碎劑倒入塑料容器內，然后緩緩加入定量水，用機械或手工拌成具有流動性的均勻漿體備用。

（4）裝藥 應將攪拌好的藥漿用瓢和漏斗迅速裝入孔內，并用炮棍搗實。如藥量過多，應分組同時裝藥，在10min以內將拌好的藥漿及時裝入孔內。

（5）澆水 裝藥堵塞1h后，即往拆除體上澆水。春、夏、秋季澆冷水；冬季宜采取保溫措施并澆溫水，以加速水化反應，增大裂縫。經24h后，即可拆除。

4　無聲膨脹劑破除工程樁的優勢

（1）工程造價低。采用無聲爆破法破除樁頭，極大的提高了工作效率，整個施工過程普通力工即可以完成，工程造價顯著降低。

（2）工期短。傳統破除樁頭工藝需在整個現場施工完畢后對樁間土進行清除后才能施工。相比之下，本方法可隨時對工程樁進行鉆孔作業。待樁間土清除后即可進行裝藥。整個反應時間為2-24h。即可完成所有樁頭的破除工作。大大縮短了工期。

（3）無噪聲揚塵污染。無聲爆破方法，無聲破碎劑脹裂物體過程中無振動、無噪音、無飛石、無粉塵、無有害氣體。

（4）精準爆破 不傷害裝身

5　結論

無聲爆破破碎工程樁樁頭的方法相比于傳統破碎工程樁樁頭的方法具有造價低，工期短，無污染等優點。應用前景良好。但由于缺少實際工程實踐，在實際的操作過程中有可能存在一些問題。需要在以后的研究討論中進一步完善。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.096