高层建筑基础岩石桩井爆破施工工艺

张晓勇

【摘要】高层建筑工程项目中，建筑基础桩井施工在技术上通常都存在一定的特殊性，而在一般城市建筑结构爆破施工中，则具有基础岩石桩井爆破施工条件限制。这种限制主要表现在技术设计、爆破器材选择、施工组织设计和技术安全管理等多个方面，这也是目前一般城市建设与高层建筑结构基础桩井中存在的主要差异与区别。本文主要通过简要介绍和阐述高层建筑基础岩石桩井的爆破施工工艺和施工要点，结合实际情况对其施工优劣势进行了分析与总结。

【关键词】高层建筑；基础桩井；岩石挖掘

随着城市现代化进程的不断加快，高层建筑结构不断涌现。在一些地下水位不高、水量不大、岩石层层面不深的地区应用人工钻孔灌注桩施工不断增多，已成为高层建筑结构的主要基础形式，是在施工中充分的利用具有优势的单桩承载力大作为重点施工工艺，然而在施工的过程中常常会遇到微风化岩层下存在的强风化、中风化和软弱夹等因素的影响而必须将这些不良土质全部挖除，从而保障工程状支撑在足够厚的微风化坚硬岩层上。在施工的过程中，当需要挖除的岩层较厚的时候，为了加快工程施工进度，采用爆破法施工已成为不容忽视的手段，也是提高工程施工途径的主要方法。本文就对其施工方法与施工要点进行了分析与总结。

1.爆破参数的确定

在高层建筑基础桩井施工面较为狭小的地区，岩石层开挖限制较多，同时岩层与井壁支护之间的抗震能力较弱，因此在施工的过程中必须要采用一定的方法与手段对其进行限制与控制管理。一般在施工中通常都是采用小直径炮和分段微量爆破的方法来进行施工。而对于桩径开挖爆破参数的选择既不能够直接套用矿山小竖井的爆破挖掘参数，也不能够用固定不变的参数控制。而对于参数值的控制应当根据桩井开挖直径的大小来选择，同时也不能忽视风化程度、开裂现状等其他方面的因素，要确保所用的炸药能够满足着种种因素的影响。

2.爆破器材的选择

桩孔开挖爆破工作面总有或深或浅的裂隙水或渗水，因此最好选取防水强的炸药。为防止桩孔底部积水导致爆药失效，本设计采用防水性能极好的硝化甘油或乳胶炸药。桩孔开挖爆破采用电雷管网路或非电导爆管雷管起爆网络，实行桩孔内大串连，桩孔与桩孔间再串连的方式施爆，严禁使用导火索，火雷管起爆网路。电爆网路的接头一定要绝缘良好，尽可能离开泥水表面。连接塑料导爆管网路时要注意导爆管内不得进水或泥浆杂物。

3.施工组织

3.1现场管理

桩井开挖爆破工作面多，作业人员繁杂，所以工地现场必须有严格的施工组织和管理工地要设立现场指挥部，专职爆破技术人员爆破器材管理人员和安全员现总指挥全面负责工地施工组织，人员调度和爆破时间安排，爆破技术人员负责爆破施工技术并监督安全和质量，如发现安全隐患有权立即停止爆破作业并及时组织人员进行排除爆破器材管理员要严格爆破器材发放和回收手续做到定井定量安全员协调爆破技术员具体检查监督爆破作业安全布置并检查爆破警戒起爆工作由爆破员专人进行。

3.2作业组织

桩井开挖爆破通常采用混合作业法和爆破专业作业法，混合作业法的作业组一般由2人组成，可同时承包2～3个桩井开挖爆破的全部作业，井下工作面1人负责凿岩、装药、连线、装渣、砌壁、井口1人负责提运、供气、通风、排渣、供料和联络等。

3.3爆破参数

3.3.1炸药消耗量

包括单位消耗量和总消耗量。爆破每立方米原岩所需的炸药量称为单位炸药消耗量，每循环所使用的炸药消耗量总和称为总消耗量。单位炸药消耗量与炸药性质、岩石性质、断面大小、临空面多少、炮眼直径和深度等有关。其数值大小直接影响岩石块度、飞散距离、炮眼利用率、对围岩的扰动一级对施工机具、支护结构的损坏等，故合理确定炸药用量十分重要。

3.3.2炮眼深度

指炮眼眼底至临空面的垂直距离。炮眼深度与掘进速度、采用的钻孔设备、混换方式、断面大小等有关。循环组织方式有浅眼多循环和深眼少循环两种。深孔钻眼时间长，进度打，总的循环次数少，相应辅助时间可减但钻眼阻力大，组胺素受影响。我国常用眼深度为15～25m。

3.3.3炮孔直径

对钻眼效率、炸药消耗量、岩石破碎块度等均有影响。合理的孔径在相同条件下，能使掘进速度快、爆破音质好、费用低。采用不耦合装药时，孔径—般比药卷大5～7mm。目前，国内药卷直径32mm好35mm的使用较多，故炮孔直径多为38～42mm。

3.4起爆与爆破安全

起爆方法有电起爆和非电起爆两类。电起爆系统由放炮器、放炮电缆、连接线、电雷管组成。非电火雷管法、导爆索法和非电导爆管法等。目前常用的是电雷管、火起爆顺序—般为：掏槽眼、辅助眼、帮眼、顶眼、底眼。起爆顺序及间隔时间，火雷管起爆时采用导火索的长短或点燃的先后来控制；电雷管起爆时用延期雷管控制。放炮前，非有关人员必须撤离现场。火雷管起爆时应由充裕时间以保证点炮人员安全退避。用电雷管诱曝时，要认真检查电爆网路，以每年出现瞎炮，即由于操作不良、爆破器材质量等原因引起的药包不爆炸。出现瞎炮时应严格安装规定的方法处理。瞎炮处理完毕之前，不允许继续施工，处理瞎咆应有专人负责，无关人员撤离现场。

3.5安全技术保障

地下工程施工—般包括掘进、支护和安装三个大的环节。其中掘进和支护两个工序关系密切，必须正确而又及时予以支护，掘进工作才能正常进行。因此，合理地选择支护形式、正确低组织施工十分重要。从目前各类支护形式和支护效果来看，地下工程支护主要可分为两大类。第一类为被动支护形式，包括木棚支架、钢筋涮跫土支架、金属型钢支架等；第二类是积极支护形式，即以锚杆支护为主、旨在改善围岩力学性能的系列支护形式，包括锚喷支护、锚网支护、锚注支护等。

桩井爆破地震对能产生影响，桩井临时支护的抗震能力随其构筑材料、支护厚度、施工质量、养护时间、围岩条件和桩井直径的不同而变化很大，目前尚无借鉴的标准。在桩井开挖直径为1～2m时，临时支护为速凝水泥砂浆砖砌体，养护12h的情况下，同段起爆的最大装药量不大于400g，但是以防万一，临爆前与爆破井相邻或距离在近距离内的其他桩井中的作业人员必须全部撤到地面，爆后清渣检查支护情况，一旦发现井壁变形或坍塌，要首先排除险隋，加固支护。

4.结束语

高层建筑基础岩石桩井爆破施工属于特殊结构爆破，其在爆破范围、药量控制和技术水平上较之一般普通城市建筑结构的爆破有更高的技术要求，也具有一般城市建筑结构控爆所没有的特殊性。在实际的工程中，除了严格按照国家爆破标准规程和工程施工设计要求进行操作外，还应严格履行爆破安全保障措施，严格控制现场秩序，保证爆破工程的安全顺利实施。[科]