施工爆破技术应用李诚钰（西安地铁运营公司西安市经济技术开发区 710016）【摘要】目前我们国家桥梁施工进入高潮期，桥梁基础常采取灌注桩施工。
本文主要针对桥梁基础灌注桩施工技术进行探讨，希望可以为同行提供经验。
【关键词】灌注桩基础施工技术应用1、工程地质概况山体岩体初步勘察为花岗岩，硬度约为8级，岩石结构致密，层理、节理和裂隙较发育，较难破碎，土石比例为1：9。
2、施工爆破方案2.1总体施工方案本段路堑段山体长680m，顶宽80m，底宽40m，共需开挖约67万方，划分南北两个工作面，修筑两条8 m石渣路面的施工道路至山顶，该临时道路最大坡降在12%。
山体计划分4个台阶分层爆破开挖，每个台阶高10 m，工作面全部形成后每天爆破工程量约0.4万方。
为确保在规定的工期内完成整个石方爆破开挖工程，从上至下分台阶作业面采用深孔宽孔距爆破施工；先拉通路堑主槽，边坡采用光面爆破技术，严格按爆破设计方案实施，将爆破有害效应（爆破地震波、爆炸冲击波、个别飞石等）控制在安全范围内。
2.2爆破原则2.2.1采用2个作业面施工，从南北侧相对推进，采用深孔宽孔距爆破技术进行加强松动爆破。
2.2.2为了提高石方爆破日产量，主要采用潜孔钻进行机械钻孔作业，钻孔直径为89mm。
2.2.3对高度较低的山体及不便于清除的大块孤石的二次破碎等，可采用手持风钻浅眼钻孔爆破。
2.2.4每次爆破的布孔形式，都要根据地形灵活掌握（主体采用宽孔距布孔，微差起爆），但总体原则是由整个施工区域南北两个工作面相对推进，这样便于钻眼设备的进场和清碴机械的出渣。
在实际操作中，钻孔与清碴二者一定必须紧密配合，做到边钻孔边清碴，钻清结合，平行作业，才能互不窝工，加快进度。
2.2.5每次爆破均用毫秒雷管微差延期，以减小爆破地震波的危害；起爆药量可通过计算或实际测得的震动数据修正后最后确定。
2.3深孔爆破技术参数设计、计算2.3.1深孔宽距爆破技术基本参数如下：2.3.1.1最小抵抗线（W）最小抵抗线是爆破设计中的重要参数，应从安全、经济、利于钻孔等多个方面综合考虑。
本次深孔爆破钻孔孔径为89mm，深孔爆破最小抵抗线为2.5m。
2.3.1.2孔间距（a）孔间距a=5m，2.3.1.3孔排距（b）孔排距b=2.5m，2.3.1.4孔深（L）由于开挖梯段高度H=10m，故对孔径为89mm的炮孔，钻孔时超深h=1m，钻孔深度为L=11m2.3.1.5炸药单耗（q）q取0.35～0.55kg/m3,具体单耗由试爆确定，暂定0.45 kg/m32.3.1.6单个药包药量计算单孔药量Q=q*a*b*H式中：q—岩标准单耗，取q＝（0.35～0.55）kg/m３，，（由试爆确定）单孔标准药量（孔径89 m m）Q=0.45×5.0×2.5×11=61.88kg2.3.1.7药孔布置深孔采用梅花形宽孔距布孔，起爆时采用排间微差起爆的顺序，利用其空中碰撞达到块度均匀的效果。
2.4本标段岩体岩性单一，为肉红色花岗岩，以强风化~中风化为主。
根据施工方案，岩石开挖的典型梯段高度为H=10 m，根据类似工程的施工经验和相关资料，设计爆破参数如下：梯段爆破参数表在岩石爆破开挖施工前，应对爆破参数进行爆破试验，根据试验情况进行参数调整，试验结果用于指导现场施工。
根据施工特点和地形情况，爆破试验可在施工初始时结合现场施工进行。
炮孔平面布置及炮孔剖面布置见附图二、三。
2.5装药、充填设计填塞长度：深孔爆破的填塞长度一般取25~30倍孔径；本标段的典型梯段爆破中，孔径ф89mm的爆破孔填塞2.0m，并且采用密度较大的粘土进行密实堵塞。
堵塞质量：对于堵塞段无水的炮孔，孔口一律用湿黄土，土中不得夹有石块，堵塞时应边填土边轻轻捣实，少填勤捣，防止卡孔，并注意保护好雷管线。
对于孔口堵塞段有水炮孔，先将水抽干，立即进行堵塞。
装药结构：选用硝铵炸药装药。
采用连续装药，详见装药图四。
2.6爆破规模本段土石开挖的日均强度约为0.4万m３，为保证爆破开挖的强度，一个爆破工作面一次爆破方量约2000 m３，分2个工作面进行爆破作业。
ф89mm孔径梯段爆破布孔方式按钻孔间距5.0m，排距2.5m，呈宽孔距梅花形布孔。
因此，较适合的爆区规模为：爆区内布孔排数为5排（爆区宽度10米），每排布置10个爆破孔（爆区长度50m），一次爆破方量约为6250 m３，一次爆破总装药量为2813 kg，实际最大单响药量为61.88×5=309.4 kg。
，2.7爆破的主抛方向为南北向。
2.8光面爆破参数计算2.8.1最小抵抗线W根据边坡预留岩体的情况取值1.0 m ~2.0m，边坡顶留层不宜过大，否则正常的药量无法克服岩石阻力，容易造成欠挖。
2.8.2炮眼直径d=89mm，光爆炮眼间距取100cm~120cm。
2.8.3光面爆破单位体积耗药量q=0.2kg/ m3~0.3 kg/ m3,每个炮孔装药量Q=q×a×W×H(kg)，线装药密度为0.36 kg/ m~0.69 kg/ m，线装药密度应该进行严格控制，以防药量过大而损伤边坡。
2.8.4装药结构采用不耦合间隔装药法,施工中选用直径ф32mm的硝铵炸药炸药，不耦合系数为3.13，装药时将炸药间隔捆装在竹片上，再装入炮孔，炮孔堵塞长度1.5m。
2.8.5浅眼排孔爆破对于高3米保护层的山体，采用浅眼排孔爆破进行开挖。
其技术参数如下；①孔径d=(38~42)mm②孔深H=3m③抵抗线w及排间距b;w=b(1.0~1.3)m，岩性软取大值，否则取小值。
④孔间距 a=(1.2~1.5)m,岩石软取大值，否则取小值：⑤炸药单耗q=(0.30~0.45)kg/m3，岩性软，取小值，岩性硬，取大值。
具体单耗由试爆确的。
⑥每孔装药量QQ=q.a.b.H=0.35×1.3×1.2×3=1.64kg⑦填塞长度Ld≥0.8m。
⑧装药结构：选用硝铵炸药连续装药。
2.9起爆网络2.9.1深孔爆破本次爆破采用非电毫秒差导爆管雷管及即发电雷管组成的复合网路。
即每孔内装二发非电毫秒差导爆管雷管，孔外用二发即发电雷管连接的并串联的电起爆网路见附图五。
2.9.2光面爆破光爆炮孔采用同段毫秒雷管传爆，保证各药包同时起爆，以减少飞石和爆破震动。
2.9.3浅眼排孔爆破孔内装非电毫秒雷管1发，孔外用电雷管起爆。
以上均使用CM-2000型高能脉冲起爆器引爆。
3、爆破安全校核爆破安全技术措施有二个方面：一是施爆过程中的安全，二是爆破个别飞石、地震波、空气冲击波、爆破噪音方面的安全。
本工程通过精心设计、精心施工、严格控制，达到既能满足工程需要，又能保证安全要求的目的。
3.1个别飞石的控制深孔爆破只要最小抵抗线准确，按设计要求保证堵塞长度和质量，一般不会产生飞石现象，为防止意外的地质小构造造成飞石，但设计采用了以下几种措施，能有效地控制爆破飞石。
①爆破抵抗线朝向宽旷地带，避免影响民房。
②选择合理单位耗药量是控制飞石的关键，单孔装药量过大，必然造成大量飞石过远等现象，必须选择合理的单位耗药量。
③处理好有水孔，加强堵塞，保证良好的堵塞质量。
堵塞长度不够或堵塞质量汪好，特别是有水炮孔，势必造成冲炮，出现大量飞石。
④必要时采用两层草袋覆盖，先在草袋内装入沙土，覆盖后将排间草袋用绳子连成一片，草袋覆盖时要保护好网络。
⑤炼油厂油罐采用立防护网保护的方法。
3.2爆破震动的安全校核根据国家《爆破安全规程》，将地面建筑以一般砖房、非抗震的大型砖砌建筑物为代表，规定地面质点的安全震动速度为2~3cm/s（钢筋混凝土框架房5cm/s），为确保周围建筑物的安全，确定以震速2~3cm/s控制单段装药药量。
①深孔一次最大齐爆药量的确定Q=〔R/（K/V）1/a〕1/m式中Q—最大单段起爆的药量，经计算为2246kg；V—控制的震动速度，框架民房5cm/s，普通民房2~3cm/s，取2cm/s；K—爆破介质为普坚石，但保护的民房与爆破的岩石之间有些的软岩石和土层相隔，综合考虑，按中硬岩石统一考虑，K值取150~250较合适。
a—取1.5R—装药中心至保护目标的距离，距西南侧民房最近处为200m；m—药量指数，取0.5根据计算最大单段起爆的药量2246 kg；而实际最大单段起爆的药量因采用装药相对分散和多须毫秒延期起爆的措施，单段药量控制在500 kg以下，使每次齐爆的药量大大减少，爆破震动不会对周围建筑物造成危害。
②爆炸空气冲击波影响范围因本次爆破主要采用深孔爆破，尽可能避免用外部装药进行二次破碎，因此冲击波的影响极小，根据该地形特点可忽略不计。
4、爆破施工方法4.1施工准备4.1.1本工程系深孔爆破工程，从装药到起爆等各工序都具有一定的风险性，因此，必须有严格、周密的施工组织，才能保证设计的顺利实施，施工前应保证以下几项准备工作。
①成立专业职能领导机构和爆破指挥部。
②爆破火工品进场时应组织安全保卫、由公安或保安人员对爆破现场及爆破器材进行保卫工作。
③联系落实有关爆破器材来源，确保按设计提供高质量器材品种。
4.1.2施工前首先进行原始地形测量，校核开挖工程量，并将复核结果报监理审验备挡。
4.1.3表土清除时，对于土层中的孤石、小范围突出的岩石部分，采用手风钻浅孔爆破。
4.2钻孔施工4.2.1钻孔深度的控制为了实现钻、爆、运循环作业和连续的机械化施工，钻孔深度取11m。
4.2.2钻孔精度的控制①钻孔孔位精度：钻孔作业应尽可能地按爆破设计的炮孔间距和排距钻孔，在实际钻孔时，由于受地形、地质等因素的影响，不能完全准确地按设计的位置钻孔，但是，为了保证爆破效果，钻孔孔位误差为±20cm，对于一些不能按设计钻孔的炮位，应适当地前后左右移动，不能轻易地取消炮孔。
必须严格地控制孔位精度，否则，不仅爆破效果不好，还将有根坎，对下一层钻爆作业十分不利。
②钻孔角度的精度：为了控制爆破飞石，改善爆破效果，有时设计斜孔，一般倾斜角度为75~850，在钻孔作业时，对于倾斜的炮孔应按设计的角度钻孔，特别是同一排炮孔，倾斜角度的误差不能大于±1.5度。
③钻孔深度的精度：无论是一次性爆破，还是分层爆破，钻孔孔深（包括超钻）是十分重要的，深度不够，爆破效果就不好，炸不到设计的深度，使下一层钻爆作业十分困难，因此必须严格控制钻孔深度，一般误差不应大于±30 cm。
对于个别的堵孔、卡孔现象，应作好处理工作，用炮棍捣通或用高压风管吹通，否则，应重新补孔。
④钻孔数量：在进行深孔爆破，一般不允许大规模大吨位的爆破，但是，为了减少放炮时对周围的干扰，应尽可能地减少爆破次数，一般一次爆破的炮孔数为20~80个。
4.3钻孔技术4.3.1钻孔平台的修建无论是一次性爆破，还是台阶式爆破，都应为钻机修建钻孔平台。