静爆开挖桩基石方的技术应用探讨

颜晓华

（湖南省第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

静爆开挖桩基石方的技术应用探讨

颜晓华

（湖南省第五工程有限公司，湖南 株洲 412000）

文章结合新田县人防指挥中心、档案馆、就业与社会保障、环境监测执法项目工程实例，介绍了液压静爆机利用自身静爆石方在桩基石方工程中的应用，克服了传统爆破石方所带来的不安全性和不稳定性。采用液压静爆机开挖桩基石方的过程中，无振动、无飞石、无毒气、无粉尘，较传统施工方法更加节能环保，打破了无噪音的传统。

静爆机；开挖桩基石方；桩基工程；高层建筑；建筑工程

1 概述

随着城市建设的发展和品位提升，建筑用地不断减少。为了节约建筑用地和满足城市发展的需求，不可避免地涌现出大量高层和超高层建筑，城市建筑的相对距离不断缩小，建筑桩基的深度势必会影响周边建筑的安全，所以如何把控桩基施工对周边环境产生的影响显得尤为重要，其中如何处理桩基石方就显得更为重要。为了解决桩基石方所采用的传统方法（爆破）带来的不安全因素和人工凿除进度慢的问题，经过查阅资料，现场技术考证，采用了液压静爆机静爆开挖桩基石方的施工方法，既能快速、安全地解决传统施工方法的不足，又能克服传统方法所带来施工进度慢的难题。本公司根据多年来桩基石方静爆的施工经验，结合新田县人防指挥中心、档案馆、就业与社会保障、环境监测执法项目工程实例，使此方法得以应用。

2 静爆开挖桩基石方的特点及原理

液压静爆机以液压油为驱动力，并巧妙地应用斜契原理，使静爆器头破拆力达到几百吨甚至上千吨，这样就可以在几秒钟内把上百吨的巨石轻而易举地开裂，从而使坚硬而巨大的岩石从山体中分离。

静爆机的结构：静爆机由液压动力站和静爆器两大部分组成。工作原理是：由泵站输出的超高压油驱动油缸产生巨大推动力，并经机械放大后即可使被破拆物体按预定方向裂开。

液压静爆机是一种经济、高效实用的无爆破施工机械。该产品具有对周边环境无振动、无飞石、无毒气、无粉尘，且节能和环保等优点。

3 工程应用实例

3.1 工程简介

新田县人防指挥中心、档案馆、就业与社会保障、环境监测执法项目，本工程总建设面积16851.6平方米，地下一层，地上七层，桩基设计为人工挖孔桩，桩基共计304根。

本工程周边环境比较复杂，北向距当地居民房仅仅只有8米，东向距当地居民房仅仅11.5米，西向与南向距离较大。根据地勘报告显示，桩基比较深，最深达到13.5米，北向及东向居民房基础为浅基础（独立基础或条形基础）。本工程施工前（当地居民房施工时），由于基础开挖高差较大，造成邻近居民房倾斜。

3.2 静爆开挖桩基石方施工工艺流程

桩基施工前，认真熟读施工蓝图及本工程的地勘报告。根据施工蓝图及地勘报告提供的科学数据，组织相关人员认真学习及分析，针对每根桩的深度，制定有效的和有针对性的施工方案，经企业技术负责人签字确认和监理单位总监理工程师签字确认后，方能组织施工。

施工工艺流程：施工准备→定位放线→桩基部位土方开挖→桩基中心点部位石方开挖→桩基内外环导向孔设置→液压静爆机对石方液压静爆→风镐解石方→人工清理石方。

3.3 施工要点

3.3.1 施工准备。桩基施工前，认真审查图纸和地勘报告，对现场桩位的数量进行统计。将桩位的土方高程及石方高程标注在施工图纸上。当开挖至石方高程时，按照图纸和地勘报告的要求确定每个孔深，并根据孔深来确定每次静爆深度和液压静爆机的数量。

3.3.2 定位放线。桩基放样定位：本工程桩基放线共分二次放线，第一次放线为桩基土方部分开挖进行放线，即采用全站仪按照施工图纸上计算的坐标进行逐点定位。第二次放线为石方部分开挖进行放线，即采用GPS进行定位，对已定位好的桩基用红铅油对桩中心需钻孔位置进行标记，同时绘出桩基边沿轮廓线，以便于轻便钻机钻孔。定位钻孔为静爆机静爆中心线。桩基中心点定位后再对内外环孔进行定位。

3.3.3 桩基部位土方开挖。桩基部位土方开挖：第一次放线定位后，组织相关人员进行书面的现场技术交底，并经作业人员签字确认后组织施工。

根据地勘报告资料和图纸要求将桩基土方开挖至岩石面，并保证其岩石面的平整度，从而确保轻便钻机点位不倾斜。

3.3.4 桩基中心点部位石方开挖。桩基中心点部位石方开挖：桩基土方开挖完成后进行第二次放线定位桩基中心点，中心点确认后采用机械钻孔，形成石方破碎薄弱区或引导区。石方破碎薄弱区或引导区共设五个孔位，包括一个桩中心孔位和四角形对称孔位，桩中心点采用轻便钻机钻孔，孔径为120mm，孔位深度为0.8～1.0m。其他孔位采用轻便钻机钻孔，孔径为120mm，孔位深度为0.5～0.8m。呈四角形分布且连环设置，确保桩基石方破碎薄弱区或引导区形成（桩基石方破碎薄弱区或引导区孔位示意图）。

图1 桩基石方破碎薄弱区或引导区孔位示意图

桩中心点钻孔及其他孔位施工工艺流程：孔位测量定位钻机就位→接钻杆→校正孔位→调整角度及钻杆垂直度→钻孔→钻至0.5～0.8m→清孔提钻杆→孔口塞堵→接钻下一孔。

3.3.5 桩基内外环导向孔设置。桩基石方破碎薄弱区或引导区的外围根据桩径大小和石方的坚硬程度确定导向孔的排数和径向间距，无论何种桩位必须均匀钻两圈以上的交叉错开的排列导向孔。导向孔分为外环孔、内环孔和中环孔三种，内环孔靠近桩基石方破碎薄弱区或引导区，其他孔位依次向外排列，外环孔的位置分布在桩基的圆弧上，用来控制桩径的大小。

内环孔分布在桩基石方破碎薄弱区或引导区的外围，以桩中心点为圆心、半径为0.40m的圆周上且分布均匀，内环孔径为50mm，间距保持在500～600mm之间，孔深为0.5～0.8m。外环孔位分布在桩径的圆弧上且分布均匀，外环孔径为50mm，间距保持在500～600mm之间，孔深为0.5～0.8m。内环孔与外环孔必须环向错开分布。孔位钻眼前，应用红铅油对孔位进行准确定位，其误差不得超过5cm。采用轻便钻机进行孔位钻孔时，应该严格控制孔位、孔径、钻孔深度、垂直度。桩中心孔位、内外环孔位均为垂直孔位。

3.3.6 液压静爆机对石方液压静爆。桩基内外环导向孔设置完成并按要求对内外环导向孔进行钻孔后，采用液压静爆机进行静爆施工。由于桩基施工工作面小，从而不能同时容纳所有孔位的液压静爆机。液压静爆机施工顺序为：先对内环孔位进行环向静压破碎，再对外环孔进行静压破碎。

液压静爆机操作方法：内外环孔位钻好后，利用液压静爆机从内环孔孔内插入并进行加压静爆分裂，石方清理干净后，再进行外环孔孔内插入并加压静爆分裂，直至完成此层标高范围内石方液压静爆，每层静爆深度保证在0.8～1.0m之间。

3.3.7 风镐解石方。石方破碎薄弱区或引导区形成后，先由内环孔液压静爆分裂，由于石方破碎薄弱区或引导区此处石方比较薄弱。当液压静爆机通过液压静爆力对其进行分裂时，石方破碎薄弱区或引导区石方通过挤压先行破裂并沿周边孔位产生裂缝。由于石方的坚硬程度不同，解出的石方不规则或者较大，对较大石头采用风镐对其解小，确保石方能够安全取出。

3.3.8 人工清理石方。为了减小石方之间的摩擦力和更好地确保石方静爆的方向性，就需要及时清理石方，所以说完成每一次石方静爆后的清理，是一个不可缺少的环节。其中每层分为三步：第一步是对桩基石方破碎薄弱区或引导区石方的清理；第二步是对内环孔位静爆后的石方清理；第三步是对外环孔位静爆后的石方清理。为了保证石方开挖进度和施工安全，每步清理都显得至关重要。

4 结语

静爆开挖桩基石方施工方法，有效地保证了桩基成孔的施工的质量，减少了振动对周边环境的影响，降低了工程成本。随着城市建设的发展，高层和超高层建筑的不断涌现，静爆开挖桩基石方的施工方法显得尤为重要。

实践证明，静爆开挖桩基石方不仅节约了成本，也提高了桩基的施工质量，进而提高了整个工程质量。另外，静爆开挖桩基石方对周边环境无振动、无飞石、无毒气、无粉尘，既节能又环保，满足了节能和环保的要求，有广阔的市场应用前景，社会效益十分显著。

[1]建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）[S].

[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB 50202-2002）[S].

[3]建筑工程施工质量验收统一标准（GB 50300-2013）[S].

[4]工程测量规范（GB 50026-2007）[S]．

（责任编辑：蒋建华）

TU472

1009-2374（2017）07-0075-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.07.035

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