靜爆開挖樁基石方的技術應用探討

顏曉華

（湖南省第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

靜爆開挖樁基石方的技術應用探討

顏曉華

（湖南省第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

文章結合新田縣人防指揮中心、檔案館、就業與社會保障、環境監測執法項目工程實例，介紹了液壓靜爆機利用自身靜爆石方在樁基石方工程中的應用，克服了傳統爆破石方所帶來的不安全性和不穩定性。采用液壓靜爆機開挖樁基石方的過程中，無振動、無飛石、無毒氣、無粉塵，較傳統施工方法更加節能環保，打破了無噪音的傳統。

靜爆機；開挖樁基石方；樁基工程；高層建筑；建筑工程

1 概述

隨著城市建設的發展和品位提升，建筑用地不斷減少。為了節約建筑用地和滿足城市發展的需求，不可避免地涌現出大量高層和超高層建筑，城市建筑的相對距離不斷縮小，建筑樁基的深度勢必會影響周邊建筑的安全，所以如何把控樁基施工對周邊環境產生的影響顯得尤為重要，其中如何處理樁基石方就顯得更為重要。為了解決樁基石方所采用的傳統方法（爆破）帶來的不安全因素和人工鑿除進度慢的問題，經過查閱資料，現場技術考證，采用了液壓靜爆機靜爆開挖樁基石方的施工方法，既能快速、安全地解決傳統施工方法的不足，又能克服傳統方法所帶來施工進度慢的難題。本公司根據多年來樁基石方靜爆的施工經驗，結合新田縣人防指揮中心、檔案館、就業與社會保障、環境監測執法項目工程實例，使此方法得以應用。

2 靜爆開挖樁基石方的特點及原理

液壓靜爆機以液壓油為驅動力，并巧妙地應用斜契原理，使靜爆器頭破拆力達到幾百噸甚至上千噸，這樣就可以在幾秒鐘內把上百噸的巨石輕而易舉地開裂，從而使堅硬而巨大的巖石從山體中分離。

靜爆機的結構：靜爆機由液壓動力站和靜爆器兩大部分組成。工作原理是：由泵站輸出的超高壓油驅動油缸產生巨大推動力，并經機械放大后即可使被破拆物體按預定方向裂開。

液壓靜爆機是一種經濟、高效實用的無爆破施工機械。該產品具有對周邊環境無振動、無飛石、無毒氣、無粉塵，且節能和環保等優點。

3 工程應用實例

3.1 工程簡介

新田縣人防指揮中心、檔案館、就業與社會保障、環境監測執法項目，本工程總建設面積16851.6平方米，地下一層，地上七層，樁基設計為人工挖孔樁，樁基共計304根。

本工程周邊環境比較復雜，北向距當地居民房僅僅只有8米，東向距當地居民房僅僅11.5米，西向與南向距離較大。根據地勘報告顯示，樁基比較深，最深達到13.5米，北向及東向居民房基礎為淺基礎（獨立基礎或條形基礎）。本工程施工前（當地居民房施工時），由于基礎開挖高差較大，造成鄰近居民房傾斜。

3.2 靜爆開挖樁基石方施工工藝流程

樁基施工前，認真熟讀施工藍圖及本工程的地勘報告。根據施工藍圖及地勘報告提供的科學數據，組織相關人員認真學習及分析，針對每根樁的深度，制定有效的和有針對性的施工方案，經企業技術負責人簽字確認和監理單位總監理工程師簽字確認后，方能組織施工。

施工工藝流程：施工準備→定位放線→樁基部位土方開挖→樁基中心點部位石方開挖→樁基內外環導向孔設置→液壓靜爆機對石方液壓靜爆→風鎬解石方→人工清理石方。

3.3 施工要點

3.3.1 施工準備。樁基施工前，認真審查圖紙和地勘報告，對現場樁位的數量進行統計。將樁位的土方高程及石方高程標注在施工圖紙上。當開挖至石方高程時，按照圖紙和地勘報告的要求確定每個孔深，并根據孔深來確定每次靜爆深度和液壓靜爆機的數量。

3.3.2 定位放線。樁基放樣定位：本工程樁基放線共分二次放線，第一次放線為樁基土方部分開挖進行放線，即采用全站儀按照施工圖紙上計算的坐標進行逐點定位。第二次放線為石方部分開挖進行放線，即采用GPS進行定位，對已定位好的樁基用紅鉛油對樁中心需鉆孔位置進行標記，同時繪出樁基邊沿輪廓線，以便于輕便鉆機鉆孔。定位鉆孔為靜爆機靜爆中心線。樁基中心點定位后再對內外環孔進行定位。

3.3.3 樁基部位土方開挖。樁基部位土方開挖：第一次放線定位后，組織相關人員進行書面的現場技術交底，并經作業人員簽字確認后組織施工。

根據地勘報告資料和圖紙要求將樁基土方開挖至巖石面，并保證其巖石面的平整度，從而確保輕便鉆機點位不傾斜。

3.3.4 樁基中心點部位石方開挖。樁基中心點部位石方開挖：樁基土方開挖完成后進行第二次放線定位樁基中心點，中心點確認后采用機械鉆孔，形成石方破碎薄弱區或引導區。石方破碎薄弱區或引導區共設五個孔位，包括一個樁中心孔位和四角形對稱孔位，樁中心點采用輕便鉆機鉆孔，孔徑為120mm，孔位深度為0.8～1.0m。其他孔位采用輕便鉆機鉆孔，孔徑為120mm，孔位深度為0.5～0.8m。呈四角形分布且連環設置，確保樁基石方破碎薄弱區或引導區形成（樁基石方破碎薄弱區或引導區孔位示意圖）。

圖1 樁基石方破碎薄弱區或引導區孔位示意圖

樁中心點鉆孔及其他孔位施工工藝流程：孔位測量定位鉆機就位→接鉆桿→校正孔位→調整角度及鉆桿垂直度→鉆孔→鉆至0.5～0.8m→清孔提鉆桿→孔口塞堵→接鉆下一孔。

3.3.5 樁基內外環導向孔設置。樁基石方破碎薄弱區或引導區的外圍根據樁徑大小和石方的堅硬程度確定導向孔的排數和徑向間距，無論何種樁位必須均勻鉆兩圈以上的交叉錯開的排列導向孔。導向孔分為外環孔、內環孔和中環孔三種，內環孔靠近樁基石方破碎薄弱區或引導區，其他孔位依次向外排列，外環孔的位置分布在樁基的圓弧上，用來控制樁徑的大小。

內環孔分布在樁基石方破碎薄弱區或引導區的外圍，以樁中心點為圓心、半徑為0.40m的圓周上且分布均勻，內環孔徑為50mm，間距保持在500～600mm之間，孔深為0.5～0.8m。外環孔位分布在樁徑的圓弧上且分布均勻，外環孔徑為50mm，間距保持在500～600mm之間，孔深為0.5～0.8m。內環孔與外環孔必須環向錯開分布。孔位鉆眼前，應用紅鉛油對孔位進行準確定位，其誤差不得超過5cm。采用輕便鉆機進行孔位鉆孔時，應該嚴格控制孔位、孔徑、鉆孔深度、垂直度。樁中心孔位、內外環孔位均為垂直孔位。

3.3.6 液壓靜爆機對石方液壓靜爆。樁基內外環導向孔設置完成并按要求對內外環導向孔進行鉆孔后，采用液壓靜爆機進行靜爆施工。由于樁基施工工作面小，從而不能同時容納所有孔位的液壓靜爆機。液壓靜爆機施工順序為：先對內環孔位進行環向靜壓破碎，再對外環孔進行靜壓破碎。

液壓靜爆機操作方法：內外環孔位鉆好后，利用液壓靜爆機從內環孔孔內插入并進行加壓靜爆分裂，石方清理干凈后，再進行外環孔孔內插入并加壓靜爆分裂，直至完成此層標高范圍內石方液壓靜爆，每層靜爆深度保證在0.8～1.0m之間。

3.3.7 風鎬解石方。石方破碎薄弱區或引導區形成后，先由內環孔液壓靜爆分裂，由于石方破碎薄弱區或引導區此處石方比較薄弱。當液壓靜爆機通過液壓靜爆力對其進行分裂時，石方破碎薄弱區或引導區石方通過擠壓先行破裂并沿周邊孔位產生裂縫。由于石方的堅硬程度不同，解出的石方不規則或者較大，對較大石頭采用風鎬對其解小，確保石方能夠安全取出。

3.3.8 人工清理石方。為了減小石方之間的摩擦力和更好地確保石方靜爆的方向性，就需要及時清理石方，所以說完成每一次石方靜爆后的清理，是一個不可缺少的環節。其中每層分為三步：第一步是對樁基石方破碎薄弱區或引導區石方的清理；第二步是對內環孔位靜爆后的石方清理；第三步是對外環孔位靜爆后的石方清理。為了保證石方開挖進度和施工安全，每步清理都顯得至關重要。

4 結語

靜爆開挖樁基石方施工方法，有效地保證了樁基成孔的施工的質量，減少了振動對周邊環境的影響，降低了工程成本。隨著城市建設的發展，高層和超高層建筑的不斷涌現，靜爆開挖樁基石方的施工方法顯得尤為重要。

實踐證明，靜爆開挖樁基石方不僅節約了成本，也提高了樁基的施工質量，進而提高了整個工程質量。另外，靜爆開挖樁基石方對周邊環境無振動、無飛石、無毒氣、無粉塵，既節能又環保，滿足了節能和環保的要求，有廣闊的市場應用前景，社會效益十分顯著。

[1]建筑樁基技術規范（JGJ94-2008）[S].

[2]建筑地基基礎工程施工質量驗收規范（GB 50202-2002）[S].

[3]建筑工程施工質量驗收統一標準（GB 50300-2013）[S].

[4]工程測量規范（GB 50026-2007）[S]．

（責任編輯：蔣建華）

TU472

1009-2374（2017）07-0075-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.035

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