爆破成孔施工方案.docx

挖孔灌注桩爆破成孔施工与方案设计探讨
中铁三局六公司 030600 宋同新滕晓春
摘要:本文针对挖孔桩爆破成孔方案实施现状和经验教训,结合工程实例详细讲述挖孔灌注桩爆破成孔施工方案与施工工艺,就爆破成孔及辅助措施的方案设计提出建议。最后,就现行《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)中有关条款条文,提出个人看法,以期与大家共同探讨。
关键词:工程实例大契特大桥挖孔灌注桩
爆破成孔施工工艺方案设计探讨
一、引言
目前,挖孔灌注桩爆破成孔施工存在一些问题,主要有:
⒈爆破设计问题:爆破设计粗糙或无爆破设计,只是钻1~3个孔(最多3个孔),装满炸药爆破。成孔速度慢且成形质量较差。据调查,这样的施工工艺,每个桩孔配4~5个人,每天进尺只能达到50cm,且难度极大。
⒉安全隐患多
⑴深桩孔内采用火花起爆,严重违反《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)规定,属于《爆破安全操作规程》(GB6722-86)严格禁止和极度危险的错误做法。一九九九年×××高速公路第7标段特大桥挖孔桩爆破成孔施工过程中,
⑵拒爆情况频频发生,加重了不安全隐患。
⑶护壁方案草率。据调查,采用斗砖干砌护壁方式的不在少数,实际上,即使这种护壁形式满足土层侧压力的要求,但在强大的爆破冲击波、高温高压的爆生气体和爆破地震动的影响下,非但起不了保护作用,反而平添一层不安全隐患。
⑷疏于安全检查或安全检查不到位。主要表现在对孔口附近的地表安全状况检查、护壁安全检查、桩孔围岩安全状况检查。正因为此,孔壁坍塌埋人、护壁开裂破碎伤人的情况时有发生。
⑸爆破警戒不到位或不当,酿成事故。在爆破成孔施工环境较复杂的情况下,诸如在交通繁忙的既有公路边施工、在村庄或城镇内施工时,因警戒部署不当而造成飞石伤人、砸车、物的情况也不罕见。
鉴于上述原因,笔者认为有必要对挖孔桩爆破成孔施工方案设计和施工工艺做一个较全面的介绍。
一九九七年三月至五月间,作者主持了同三高速宁波市境大契特大桥挖孔灌注桩79—1#~4#至84—1#~4#、94—1#~4#至97—1#~4#共计40棵桩基的爆破成孔方案设计与施工,最大成孔深度25米。从中总结出一些经验,也吸取了部分教训。
二、工程概况
1、自然地理位置及施工环境
大契特大桥从宁波北仑区大契镇石湫村穿过,并与村庄内水泥混凝土路面、架空线缆和穿行于本村内的货运铁路专用线立交,其中,架空线缆恰位于一个桩孔的正上方和另一个桩孔的斜上方,架空高度不足4米;特大桥两侧的房屋均未拆迁,距离桩孔最近处只有2米,平行于桥梁轴线方向偏居桥位右侧(西侧)墩柱上方一条3万伏高压线,架高12米。
⒉地形、地貌:地势平坦,为低山丘陵地貌。
⒊地层情况自上而下依次为:
⑴表层为第四系生活垃圾,平均厚度约50cm,局部为货运专用线路堑弃碴,呈松散状,充填淤泥、富水。
⑵滨海沉积淤泥层,软塑、流塑状,厚度0m~7m,局部夹贝壳层透境体(如82-3#桩孔);或为红色粘土层夹杂石块(层厚0m~5m不等)。
⑶强风化凝灰岩(层厚2m~4m不等),与上覆淤泥层或粘土层呈大角度不整合接触;
⑷弱风化凝灰岩(3m~4m);
⑸微风化凝灰岩。
⒋水文地质状况:地下水发育,受地表水补给明显,地下水位较高。主要有基岩裂隙水和孔隙裂水两种类型。
⒌合同工期:因原地质勘测资料与实际情况严重不符,施工队伍已进场的钻孔机具无法使用。只好重新勘测、出图,原设计摩擦桩变更为
端承桩,此时,工期过半,而实际进度近于零。
⒍设计情况:,双线双车道分离式桥,后张预应力简支空心板梁,跨线处桩基、墩柱直径为1500mm,余为1200mm;跨度20米,跨线处为30米。墩柱间距7米。
⒎桩基成形技术及质量要求:孔壁不得有松动岩块,孔壁岩体不应因爆破原因而出现裂缝,桩孔内不应有浮碴和积水、积泥等, m。
三、施工方案选择
由于工期紧迫,地层条件复杂,采取回旋转机钻孔或实心冲击锥冲岩成孔均不能完全符合地层条件,且均不能在合同工期内完成。尽管设计桩孔内地下水丰富,淤泥层较深,但相对钻孔桩施工来讲,采用人工挖孔和爆破成孔方法均相对有利:在保证排水、通风和护壁安全的前提下,挖孔桩施工方法可以保证合同工期,且无需大型施工机具进场,施工准备周期较短,开工时间可大幅提前,同时,在抢工期的情况下,可以采取平行流水作业方式,只需上足人力、空压机、手风钻及其它小型器具即可。
最终确定:垃圾层和滨海沉积淤泥层(含贝壳透境体)成孔采用人工挖孔方案。
凝灰岩岩层内采用爆破成孔方案。
四、爆破成孔施工方案及工艺详述
㈠爆破施工技术方案
⒈总体方案
采用非电爆破网络,圆锥形掏槽,光面爆破技术方案;人工装碴,吊篮垂直运输