浅析潜孔爆破技术在桥梁挖井基础施工中的应用

原 松

(贵州陆通公路工程监理有限公司)

1 工程概况

某河大桥是104 国道上的一座中型桥梁，该桥梁由三孔连续钢构和四孔简支组成，最高桥墩为70 m，设计有8 个桥墩和两个桥台，墩台基础均为挖井基础。在前期的地质勘查的中证实该地地质多为千枚岩，地面植被较少，桥墩处于河内，河流主要依靠降水补给，径流量受到雨季影响较大。2#、3#墩台设计为矩形，尺寸为22 m×22 m，设计开挖深度为11 m，采用垂直开挖，以保证基坑周边岩体的稳定性。

2 潜孔爆破方案

2.1 最小抵抗线W1

抵抗线的选择在爆破方案当中是一项基础上的工作，如果选择的抵抗线过大可能会导致挖井坑壁不稳定、大块率高，带来一些安全问题。如果抵抗线过小可能会导致是爆破过程中出现飞石，威胁到周围建筑及人员的安全，还会增加钻孔工作量。为此技术人员根据钻孔直径的大小确定W1值，其中钻孔直径D=80 mm，则W1=2 m。

2.2 确定孔距及排距

设a 为孔距，b 为排距，考虑到为弃方工程，因此在孔距和排距上不考虑破碎块度的均匀性和级配的要求，同时适当的放宽了最大粒径，将大块控制在1.0 以内，除周边孔其孔，孔距和排距的取值分别如下:a =2. 0 ～2. 5 m，b =2. 0 ～2.5 m，周边孔距是光面和预裂爆破的重要参数，在本工程当中a=7.0 ～18 m，D=1.0 ～1.5 m。

2.3 线装药的密度和药量

线装药的密度对潜孔爆破技术运用有着关键性影响，可以说直接影响爆破的成败，装药太多可能会在爆破中损坏坑壁;装药量过少在大小光面层岩块较大的情况，预裂无法达到贯通的目的，出现爆破失败。考虑不到地质构造、岩层密度、施工条件等因素，经过技术人员的计算以后确定，光面爆破的密度为180 ～320 g/m，预裂爆破的密度为450 ～500 g/m。

3 潜孔爆破施工

3.1 炮眼布置

根据潜孔爆破技术规程和其它工程的相关施工经验，在本工程当中周边孔间距控制在140 ～160 cm，共设周边孔54 个，平均深度为8 m。辅助周边孔适当的加大到140 ～160 cm，共设有44 个，孔深为8.5 m。辅助眼间距为210 cm，实际钻设周边孔28个，平均深度为8.7 m，辅助掏眼槽间距为150 cm，实际钻设周边孔18 个，平均深度为11.5 m。各种钻孔之间的间距为1.5 m，两排中心孔之间的间距为7 m。

3.2 装药和连线结构施工

在装药及连线结构上充分考虑到周边孔等不同钻孔过的特点和要求，在周边孔上采用竹片和空间和红线间隔装药结构，利用竹片来控制炸药的间距，红线来连接间隔的炸药。为了保证爆破过程中不会破坏坑壁，周边孔使用的是直径为32 mm 的乳化炸药，为了保证破包在底部的效果，在底部3 m加强段集中装药，使用三节炸药并排捆绑的方式，装药间距为1 m。装药的过程中同时将药卷固定在竹片上，并用胶布包裹固定住。红线长度为11 m，直接插入最下面的药卷当中，并与起爆非电毫秒雷管连接。在掏槽和其它孔上使用直径为65 mm 乳化炸药，采用集中装药的方式。在装药堵塞的时候一般将堵塞长度控制在1.5 m 左右，使用黏土等稳定性较好的堵塞材料填塞，要保证装药的密实度，避免影响到实际的爆破效果。

4 结果与讨论

4.1 潜孔爆破技术在桥梁挖井基础施工中的使用效果

经过连续的潜孔爆破作业以后，可以发现在基坑面上从平正面形成凸起松散体，整个基岩已经非常松动。在随后的开挖过程中发现半孔痕残留率在80%左右，爆破没有损坏坑壁四周，开挖以后坑壁的稳定性较好，基础的几何尺寸达到了设计要求，能有效的满足墩台施工的需要，为垂直开挖奠定了良好的基础。从爆破施工的技术要求和目的来看，本次潜孔爆破基本上达到了爆破施工的目的，经过测算爆破的平均深度达到了8 m，爆破土方量进5 000 m3，在爆破的过程中所产生的大石块很少，飞石水平距离控制在了200 m 的安全范围之内，实际距离在150 m 左右，飞石高度控制在了50 m之内，取得了良好的爆破施工效果，大大节约了施工时间，提高了挖井基础施工效率。

4.2 讨论

(1)在使用潜孔爆破技术的时候，如果钻孔深度角度，为了保证爆破的效果可是当的增加钻孔数目，扩大爆破的面积。在钻孔施工当中，要充分考虑到现场实际设备的配置和进度要求，保证钻机数量的前提下采取多孔位同时作业的方法，同时以班组的形式实行4 班24 h 不间断作业，这样能够在保证钻孔作业效果的基础上，提高爆破作业效率。

(2)采用矩形墩台基础设计方案的时候，其中的四个直角是最容易被施工人员忽视的部位，但是这四个部位对于岩壁的稳定性有着很大影响，可以说这四个部位的爆破质量直接决定着是否按照设计爆破线实现光爆效果。在爆破施工当中要特别注意边角，可以适当的增加边角炮孔间距，将其控制在1.0 m 左右，采取集中装药增加弹孔药量来保证爆破的效果。

(3)潜孔爆破技术在桥梁挖井基础施工使用过程中，应该注意与其它工程爆破中的区别，这是因为在桥梁挖井施工中爆破飞石有竖直和水平两个方向，竖向的飞石很容易砸断爆破联络线，影响到的爆破的效果。因此在爆破之前应该做好连线保护，避免连线被砸断。同时，为了保证所有的炮孔都能起爆，如果钻孔实际深度超过了12 m，在装药的时候可以单孔设置两个同段位的雷管，上下各装一个，这样能够有效的保证顺利爆破。

总之，在桥梁挖井基础施工中运用潜孔爆破技术，能有保证基坑壁的稳定性，减少基础施工作业时间，增加作业安全系数，值得在今后的施工中进一步的推广和应用。但是在具体的爆破方案当中要考虑地质构造、岩石特性、风化程度等对爆破的影响，在此基础上不断调整和优化爆破系数，才能保证爆破的效果，达到爆破的预期目的。

［1］张峰. 潜孔爆破技术在岩溶地区桥梁钻孔桩中的应用［J］. 山西建筑，2010，(10).