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大型桩间挡土墙挖孔桩入岩控制爆破施工工艺

大型桩间挡土墙挖孔桩入岩控制爆破施工工艺

[摘要]地质情况变化复杂地段大型挡土墙，且紧临既有电气化铁路入岩开挖桩基，考虑控制飞石、滚石，为加快桩基入岩速度和保证施工安全，介绍桩孔入岩预裂控制爆破施工工艺。

[关键词]挖孔桩控制爆破

本工程位于襄渝复线左线扩堑山体旁。起迄里程为K575+804～+979共175m，桩基共25根，开挖深度合计510m，桩基截面2.0×2.0～2.5×2.75m不等，最深桩长25m。该施工地段周围环境极其复杂，紧邻既有电气化铁路线，距离运营铁路设备仅约8m，旁有居民住户；桩孔在山体下部，且山体较陡峭，桩孔侧压力较大，地质资料表明施工中要穿越低液限粘土和变质砂岩，其中低液限粘土仅表层少量覆盖，其余均为变质砂岩。

DBJ46-07-2016 建设工程文明施工标准第一层变质砂岩容许承载力[ν0]=250KPa;

第二层变质砂岩容许承载力[ν0]=400KPa;

第三层变质砂岩容许承载力[ν0]=600KPa;

由于桩孔入岩时工作面较小，且作业面较深，考虑到岩石的钳制力较大，和钢筋混凝土护壁的抗震能力。桩基进入变质砂岩后用风镐凿岩进度较慢，工期要求过长，由于合同施工工期紧张，同时考虑到施工环境复杂，为提高掘进速度，桩基开挖采用浅孔小药量预裂控制爆破开挖施工技术。防止剧烈震动造成桩孔变形、坍塌以及防止飞石、滚石危及既有线路、电气化设备的安全，确保既有线路正常运营。

坚实系数：f=4～10

密度：2200～2900kg/m3；

单眼孔用药量系数k：500～600g/m3；

桩眼入岩采用手持式气动凿岩钻眼机，炮眼直径d=32～42mm，炮眼直径按照15～20d控制即

a=（15～20）×d=500～800mm

3)炮眼深度及循环尺寸

H=0.5/0.85=0.58m，实际钻眼按0.6m控制，其中掏槽眼比边眼加深0.1～0.2m。

以2.5×2.75m代表性桩径为例布置炮眼，在中间布置一个掏槽眼，考虑到桩孔爆破炮眼率η一般为85%～90%，在布置边眼时应在合理范围内多布置炮眼，降低瞎炮对控制爆破的影响。周围边眼按照排距(D)0.8m，眼距(W)0.75m布置，离挖岩壁0.7～0.80m，详见“炮眼布置图一”

1）单眼孔理论装药量：

qτ边=k×H×D×W÷1000=500×0.6×0.7×0.8÷1000=0.168kg；

qτ边=单眼边孔掘进尺寸用药量（kg）；

中间掏槽眼qτ中比边眼多装10%的药量：

qτ中=qτ×1.1=0.185kg；

qτ中=中间掏槽眼掘进尺寸用药量（kg）；

3）每循环掘进尺寸装药量:

Q总=N边×qτ边+qτ中=8×0.168+0.185=1.529kg；

在正式爆破前应进行爆破测试，爆破过程中遇到岩石变化较大时也要进行试爆。试爆是按爆破设计的孔网参数和单位耗药量进行实验性爆破操作，然后分析试爆成果，并以其为参照对设计参数进行调整，指导正式爆破。

瞎炮处理后对岩壁欠挖部分应采用风镐修整，保证桩孔的截面尺寸。

井内出碴可采用设置三角梁安设电动滑轮垂直将碴体运输出井口，每一循环完成后应及时浇筑壁厚0.2m的C20砼护壁，对岩壁不稳固，有易脱落危岩层应视情况挂钢筋网或打锚杆浇筑加厚C20钢筋砼护壁特别防护。

桩基人工挖孔桩施工过程中作业人员数量较多，且在多桩孔同时开挖时，工序交叉频繁，作业较为集中，为了保证入岩爆破安全、顺利的进行必须做到科学组织，严格管理。

2、建立爆破器材集中收发、审批、领取制度。火工品存放库位置、存量和运输均应按公安部门批准方案进行。爆破器领取应做到用多少领多少，剩余爆破器材必须及时返库。避免爆破器材流入社会。

4、爆破总负责人负责现场施工组织，人员调配，合理组织施工、生产安全，并对安全、生产负全责。

5、技术总负责人负责施工过程的技术工作，并监督安全和质量，全面负责爆破工作的实施。

6、安全员负责现场安全检查，布置检查爆破警戒。

8、专业工班组负责装药、连线、通风，专业检查员处理瞎跑和哑炮并定员定岗。

在电气化铁路旁进行爆破作业，除采用合理控制爆破技术外，还要加强防护，主要控制飞石和防止因爆破震动而引发的滚石，为保证行车安全，必须做好防护工作。

桩孔爆破工作面平均在地表下8m，在爆破桩孔口用铁板覆盖并加压砂袋可有效防止爆破飞石飞出地面，影响电气化铁路设备及伤及人员，在山体边坡处应搭设封闭式钢管防护排架防止滚石落入股道内。

HD外模板现浇混凝土复合保温系统---L15SJ185.pdf2、爆破炮烟的排除措施

爆破按规定时间停留后，排除炮烟，检查人员进入井内工作面检查瞎炮情况，如发现瞎炮，对瞎炮将不再引爆处理，可对瞎炮采取水浸蚀法处理，并设明显标志，在井外周围5m内严禁人员通行，残眼亦被视为盲炮处理范围，严禁非工作人员私自下井处理瞎跑。

4、爆破器材的安全管理措施

爆破器材属于危险品，流入社会将造成巨大的安全隐患，对人民群众的生命财产安全可造成巨大损失，应进行严格的管理。

1）建立严格的爆破器材的发放、领用、使用及回收管理制度，并接受当地公安机关监督、检查和指导。

2）爆炸品运输、储存、使用过程中，要严格按照《爆破安全规程》操作，爆破器材应派专人管理，分门别类地使用木箱盛装，严禁混装。在运输和使用过程中应轻拿轻放，严禁碰撞。

由于桩基开挖要穿越多种地质带，各种地质情况存在较大差异，在入岩爆破施工中应根据地质变化及时调整爆破参数，以便有效的控制爆破效果。

由于采用了浅孔小药量预裂控制爆破技术，桩孔入岩速度明显加快，加之采用多桩基同时开挖循环爆破，每天能保证一个循环开挖，同时后期出碴、护壁施工能及时跟上，保证了井下施工能安全、可控的进行；控制爆破后爆破岩壁凿出面光洁，后期修整量小，且能有效防止飞石、滚石。在紧邻既有电气化铁路线，施工环境复杂的情况下有效的保证了襄渝既有运营线路的正常运行。

挖方路基的施工方案路桥集团第二公路工程局主编《路基》2003年6月第一版