摘要:基坑施工是建筑工程中的重要内容,爆破技术则是常见的一种施工技术。加强爆破施工技术的研究,有助于城市建筑基坑工程质量的有效保证,本文就此进行了分析。
关键词:城市建筑;建筑基坑;爆破施工技术
一、工程概况
某市端州三路碧湖广场位于繁华地段,该广场地下基坑长度为130m,宽度为100m,深8m。主楼基础部分为4个方形小基坑(长×宽×高)15m×13m×4m,设计要求入岩3m,需用爆破开挖至设计标高,爆岩高度为1.2~2.0m。
二、开挖爆破方案
由于没有爆破临空面,每层首次开挖前需进行掏槽爆破,形成临空面后再进行大面开挖,在接近永久结构部位采用控制爆破,对形成的局部欠挖视情况采用手风钻进行单孔微爆破或者使用液压破碎锤进行处理。为加快施工进度,下基坑道路必须随着开挖进度及时调整,形成道路为开挖施工面服务,而不得形成道路占压开挖面的情况。开挖过程中如发现不稳定岩层则进行临时加强支护,保证基坑施工安全。针对永久结构边坡,开挖到位后立即进行挂网锚喷支护,实行开挖一层支护一层的思路。未支护到位的边坡附近不得进行爆破,防止垮塌造成施工损失。
三、爆破技术措施
1.打孔
大面开挖首先采用钻机进行掏槽打孔,待爆破取得临空面后开始大面钻孔。每次爆破都需要提前进行地质勘探以及测量放线,然后按照需求单耗进行爆破设计,待监理工程师批准后按照爆破设计进行打孔。结构物以外的富余山体采用钻机进行主爆孔钻孔,梅花形布置,通常每次梯段爆破打孔为6m深,临空面较好的情况下最大打孔深度可达到9m~12m。在永久边坡结构外围设计两排缓冲孔,缓冲孔的深度和主爆孔相同,但间排距略小于主爆孔。结构山体边线上按照测量放线定位打一排预裂孔,孔间距按50cm设计,深度大于主爆孔50cm。所有的孔打完后在爆破之前必须用塑料口袋进行封孔,同时清理孔口周边,防止物料滑落堵塞孔洞。
2.装药
装药前需重新测量孔洞深度,如遇部分堵塞则根据实际深度进行计算并相应地减少炸药量,在装药过程中遇到断层或者软基岩地带同样要对相应孔位炸药量进行减少。主爆孔和缓冲孔按照设计装药量进行装填,孔口堵塞应大于1.5m(缓冲孔不起主要爆破作用,装药量一般不大于主爆孔的80%),预裂孔装药采用竹片间歇式绑扎,并用导爆索连接(预裂孔装填只能使用乳化条状炸药),孔口堵塞应在80cm左右。装药堵塞完成后应清理孔口异物,防止爆破时产生飞石,特殊部位爆破时应使用沙袋压孔。
3爆破
为防止起爆震动过大,爆破采用毫秒分段式起爆,起爆顺序应是先响预裂孔然后响主爆孔最后起爆缓冲孔,一次起爆孔数应根据单段设计最大装药量控制,严禁超段位连线。在预计爆破时间前25min开始连接导爆索和雷管,同时拉响警报,安全警戒人员开始清理爆破影响范围内人员及设备设施,在相应的关键路口进行封路,不允许任何人员和车辆进入爆破警戒区。在拉响警报前不得进行雷管连接,防止意外发生。在连接雷管前必须清理所有人员,只允许炮工停留在爆破区。一切就绪后,各方位警戒人员报告安全情况,确保万无一失后管理人员通知炮工点燃雷管引线。
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4.安全检查
爆破完成15min后炮工进入爆破区进行安全检查,如发现有未燃爆的区域,则继续连线进行二次爆破,爆破程序与首次相同。如检查后发现一切正常并没有安全隐患则通知警报人员关闭警报,同时撤除安全警戒区[1]。有时爆破完成后可能形成危石区域,则对相应区域立即安排设备进行清理,不得让危石过夜。
5.开挖出料
爆破完成后的工作面应立即组织设备进行开挖出料,一般采用反铲挖装,自卸车运输出基坑的方式。物料挖装完成后继续清理工作面,以进行下一循环的造孔和爆破开挖。
6.富含地下水及地质缺陷爆破控制
(1)钻孔作业控制技术及措施
施工现场钻孔时发现,前期孔已成形,后续钻孔时,在夹泥、夹砂岩层的部位,由于受到钻孔振动和周围土挤压,相邻炮孔出现坍塌,成孔率很低。为了提高成孔率,首先采取黏土护壁的方式,但效果不理想,仍然出现塌孔现象。根据现场情况,经试验采用了套管护壁技术,效果十分明显[2]。套管护壁技术是在钻孔成形后,立即分节放入小于炮孔直径的PVC塑料管,根据岩石结构情况,放置高度超过易塌孔部位,从而达到固孔的目的。套管护壁技术的应用成功解决了地下水丰富、夹泥、夹砂岩层炮孔极易坍塌的问题,极大地提高了成孔率,加快了施工效率。
(2)装药作业控制技术及措施
装药过程中,如遇地下自流水地带或地下水丰富的炮孔,药卷会因水的浮力难以沉入孔底,甚至药卷脱节而发生拒爆,严重影响爆破效果。在实际施工中采取以下措施:1)两人一组,一人装药(乳化70mm),另一人拿炮棍压住药卷,交替进行,防止药卷上浮,避免药卷之间留有间隔。2)水量较大时,把药卷绑在长竹片上固定,然后装入炮孔,一人用炮棍压住装药,另一人准备填塞材料填塞炮孔。
(3)填塞作业控制技术及措施
由于炮孔内水的作用,常规填塞物和填塞方法,会因摩擦力不足容易造成冲炮,不但影响爆破效果,还会造成爆破飞石,危及周边建筑物、人员、设备等,尤其会对一线船闸、京广铁路、通航船舶和附近的民房造成意外伤害。采取不同材料分层分段填塞方法:用塑料袋装填黄黏土,制成长度约50cm条状物,黏土保证一定的湿度,填入炮孔,压紧药卷,用袋装黄黏土起到固定药卷的作用;迅速装填粗砂下沉到一定的高度,用50cm长的塑料袋装黄黏土填至炮孔口,整个填塞工作完成。通过采取套管护壁钻孔、压装交替装药、袋装黏土分层分段填塞等措施,解决了地下自流水对钻孔、装药、填塞作业的影响,保证了爆破效果[3]。本工程极少出现冲炮现象,同时也避免了飞石事故的发生。
目前,国内国外土石方开挖施工主要依靠爆破手段进行,面对不同的地质结构,必须要有不同的爆破设计,这才符合建筑基坑爆破施工的具体要求。
参考文献:
[1]陈建国,朱奕品.城市基坑控制爆破安全的体会与思考[J].工程爆破,2014,20(02):54-56.
[2]付天杰.轨道交通安全保护区控制爆破新技术[J].中国科技信息,2018(08):94-97+12.
[3]祝明.隧道上方岩石控制爆破施工技术[J].价值工程,2015,34(28):128-130.
论文作者:马志民
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签:基坑论文; 钻孔论文; 黏土论文; 裂孔论文; 雷管论文; 结构论文; 人员论文; 《基层建设》2019年第14期论文;