雜志名稱：建筑施工

刊登期號(hào)：2016年9月刊
作者：李紅偉、原志超、李興東、李志兵、倪瑾瑾

[摘  要] 本基坑項(xiàng)目石方爆破量高達(dá)15萬立方，項(xiàng)目周邊場(chǎng)地條件復(fù)雜、爆破振速要求高、工期要求緊張，需嚴(yán)格控制揚(yáng)塵，項(xiàng)目選擇了淺孔弱松動(dòng)爆破，整體按縱向分層、橫向分區(qū)的爆破方式，孔內(nèi)分段、孔外接力爆破的起爆形式，并使用先進(jìn)的挖改鉆機(jī)進(jìn)行淺孔爆破作業(yè)穿孔施工，圓滿的完成了施工任務(wù)。

[關(guān)鍵詞] 爆破工藝、穿孔工藝、淺孔弱松動(dòng)爆破、非電雷管起爆、挖改鉆機(jī)

1 、工程概況

        本深基坑項(xiàng)目位于深圳市的南山區(qū)高新北區(qū)，基坑長約125米、寬約92米，基坑面積11707m2，基坑開挖深度12.95~14.65m。擬建場(chǎng)地表層為素填土，總體厚度在1.0m左右，下部均為燕山期侵入粗粒花崗巖（強(qiáng)風(fēng)化、微風(fēng)化），場(chǎng)地內(nèi)無斷裂帶經(jīng)過。由于整個(gè)基坑深度12~13米范圍內(nèi)全部是粗粒花崗巖，強(qiáng)度較高，需采取爆破方式開挖基坑。

        本基坑?xùn)|側(cè)約10米有Φ200中低壓燃?xì)夤芫€，振速要求2.5cm/s；基坑?xùn)|側(cè)約50米外為某氣化站，振速要求3.0cm/s；基坑南側(cè)約35米外為某精密光電儀器制造廠手機(jī)腌膜生產(chǎn)車間，振速要求0.2cm/s；基坑西南角約20米外為Φ200鋼制氮?dú)夤芫€，振速要求1.0cm/s；基坑西側(cè)約20米為某計(jì)算機(jī)通信設(shè)備制造廠精密機(jī)房，振速要求為1.0cm/s；基坑北側(cè)約10m有一條電纜溝，基坑北側(cè)約30m左右有鐵塔架高約25m的110KVA高壓電線，基坑北側(cè)80米外為某高速公路。項(xiàng)目周邊場(chǎng)地條件特別復(fù)雜，爆破振速要求十分嚴(yán)格。

        此外，本基坑位于高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，周邊有眾多的辦公和科研建筑，對(duì)粉塵、噪聲等環(huán)境因素控制的要求非常高。本基坑工程的合同總工期僅227天，考慮到爆破工程量巨大，工期非常緊張。

 圖1 項(xiàng)目周邊環(huán)境示意圖

 2、爆破工藝選擇

        對(duì)于鋼纖維混凝土而言，若握裹力相對(duì)于鋼纖維抗拉強(qiáng)度過大，會(huì)造成鋼纖維在受力過程中被拉斷；若握裹力相對(duì)于鋼纖維抗拉強(qiáng)度過小，會(huì)造成鋼纖維在受力過程中被拉出。

2.1  爆破方式選擇

        針對(duì)本基坑工程的情況，結(jié)合基坑支護(hù)設(shè)計(jì)單位意見，項(xiàng)目部選擇了三種技術(shù)可行、安全可靠的爆破方式，從爆破振動(dòng)、施工進(jìn)度、揚(yáng)塵污染三個(gè)方面進(jìn)行比選研究。

        1）深孔弱松動(dòng)爆破，該爆破方式采用炮孔直徑大于50mm、深度大于5m，可使巖體被破碎松動(dòng)，但不拋擲。深孔弱松動(dòng)爆破方式施工速度快，揚(yáng)塵污染較小，但爆破振動(dòng)大，不符合本工程對(duì)爆破振動(dòng)的嚴(yán)格要求，因此不能采用。

        2）靜態(tài)爆破，該方式是在巖石上鉆孔，將膨脹劑加水?dāng)嚢韬螅湃氡瓶變?nèi)，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)，體積膨脹，通過孔與孔之間的應(yīng)力，將巖石破碎的爆破作業(yè)。靜態(tài)爆破振動(dòng)小，施工效率低，施工速度過慢，達(dá)不到工期要求，因此不能采用。

        3）淺孔弱松動(dòng)爆破，該爆破方式采用炮孔直徑小于或等于 50mm、深度小于或等于5m，可使巖體被破碎松動(dòng)，但不拋擲的爆破作業(yè)。淺孔弱松動(dòng)爆破方式施工速度較快、爆破振動(dòng)較小，但揚(yáng)塵污染大，需要采取其他針對(duì)性措施控制揚(yáng)塵。權(quán)衡利弊后，本項(xiàng)目決定采用此爆破方式。

2.2  增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗沖擊能力

        鋼纖維在混凝土中均勻地分布，從而對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)全方位均勻地進(jìn)行增強(qiáng)，使混凝土結(jié)構(gòu)受到?jīng)_擊時(shí)鋼纖維能吸收大量的沖擊能量，減少了應(yīng)力集中，有力地控制裂縫在混凝土內(nèi)部的產(chǎn)生和發(fā)展。

2.3  起爆方式選擇

        起爆方式是指為了利用炸藥爆炸的能量，必須采用一定的器材和方法，使炸藥按照工程要求的先后順序，準(zhǔn)確而可靠地發(fā)生爆轟反應(yīng)。合理選擇起爆方式有助于控制本工程進(jìn)度、振速、成本等，項(xiàng)目選擇了三種起爆方式進(jìn)行了仔細(xì)分析和對(duì)比。

        1）普通電雷管起爆方式，該起爆方式可根據(jù)1-15段雷管的延期時(shí)間不同，理論上可將每次爆破分為15段同時(shí)爆破（微差爆破）。該起爆方式施工成本低，但雷管的延期時(shí)間誤差大，爆破振速無法保障，不符合本工程對(duì)爆破振速的嚴(yán)格要求；此外，該起爆方式對(duì)單孔（單段）藥量有嚴(yán)格限制，單次起爆總藥量低，爆破進(jìn)度慢，不能滿足本工程對(duì)進(jìn)度的要求，決定不予采用。

        2）數(shù)碼雷管起爆方式，該起爆方式可根據(jù)1-15段雷管的延期時(shí)間不同，理論上將每次爆破分為15段同時(shí)爆破（微差爆破），數(shù)碼雷管的延期時(shí)間誤差很小，有利于控制爆破振速，但該起爆方式對(duì)單孔（單段）藥量有嚴(yán)格限制，單次起爆總藥量低，爆破進(jìn)度慢，不能滿足本工程對(duì)進(jìn)度的要求；此外，該起爆方式施工成本高，起爆成本為普通電雷管的10倍左右，項(xiàng)目成本無法承受，決定不予采用。

        3）非電雷管起爆方式，該起爆方式采用導(dǎo)爆管傳遞爆轟波，非電雷管進(jìn)行起爆，由于是采用導(dǎo)爆管傳遞爆轟波，可利用爆轟波在導(dǎo)爆管內(nèi)傳遞速度遠(yuǎn)小于在電路中的傳遞速度，通過合理選用雷管段進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)分段、孔外接力爆破，理論上可實(shí)現(xiàn)單次起爆無限分段，因此單次起爆總藥量無限制，爆破進(jìn)度快。非電雷管可實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)分段、孔外接力爆破，并可選用延期時(shí)間差較大的雷管段進(jìn)行布線，極大的降低了雷管延期時(shí)間誤差對(duì)爆破振速的影響，有利于控制爆破振速。由于該起爆方式采用孔內(nèi)分段、孔外接力爆破，單孔所需雷管量為電雷管起爆的2倍，起爆成本為普通電雷管的3倍左右，增加的施工成本在項(xiàng)目可承受范圍內(nèi)，最終決定采用該起爆方式。