人工挖孔桩爆破方案

桥梁桩基础人工挖孔爆破方案

一、工程概况

本合同段共有4 座大桥，总长1963单延米，桥梁基础有?150、?180、?200 三种直径摩擦桩基基础，桩基采用冲击钻机成孔和人工挖孔两种。下部桥墩采用柱式墩，桥台一般采用柱式台、肋板式台。上部结构为预应力混凝土（后张）先简支后连续T梁。T梁采取现场预制，架桥机安装。

㈠全线自然地理概况、地形、地貌

本项目地处河北省东北部秦皇岛市境内，涉及青龙、抚宁两个县，项目区北与承德市宽城县为邻，西与卢龙县、迁安县接壤，东与辽宁省交界。项目背山面海，地处燕山山脉东段，燕山山脉蜿蜒盘曲，其分支沿东西向延伸，向东蜿蜒入海。项目区地貌类型齐全，有高耸的山地，起伏的丘陵，开阔的平原，四周高、中间低的盆地，还有带状的河谷，地形交错分布。

区域地质稳定性评价

本项目所涉及的主要地层，按其工程性能分为两大类，即第四系松散堆积物类和前第四系基岩，按成因类型分为第四系松散沉积物和前第四系沉积岩、侵入岩与变质岩。按时代可分为新生界第四系和燕山期侵入岩、元古界浅海相沉积岩、变质岩与太界的混合岩变质岩系。其特点是缺失全部古生界，中生界以及新生界第四系的地层。

㈢水文地质评价

路线经过区域地下水根据地层岩性、地下水的赋存条件、水利性质及水利特征，可分为四类水文地质区，分别为松散岩类孔隙水区、岩浆岩类裂隙水区、碎屑岩类裂隙水区、变质岩类裂隙水区。

分析结果表明，区内地表水、地下水均为碳酸根、硫酸根、钙离子型

水。总矿化度为0.5--0.1 克/升，为淡水，PH值为7.11--8.45 ，总硬度93--250 （Caco3）（mg/L），游离CO20--4.8（mg/L）侵蚀CO20--0.15 。地表水、地下水对水泥混凝土及钢筋无腐蚀性，可用于工程建设。

二、施工方法

1 、土方开挖

（1）. 井孔开挖由人工自上而下逐层进行，挖土次序为先挖中间部分后挖周边。挖至地下水位时，在孔内挖集水井，小型潜水泵将水排至场地排水沟内。随着挖孔加深，安装通风、照明、通讯等设备。组织三班制连续作业，采用电动链滑车，用10KN- 20KN慢速卷扬机提升。施工首轮桩基，待首轮桩基浇注完混凝土护壁后，再施工次轮桩基，每轮的桩基可同时开

挖。开挖前，首先在井口设置C25混凝土围护，井口围护高出地面200?300mm防止土、石、杂物落入孔内伤人。

（2）. 挖孔时如有水渗入，需及时支护孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成坍孔。渗水使用水泵（孔深小于水泵吸程时，水泵设在孔外；孔深大于水泵吸程时，将水泵吊入孔内抽水）排除到地表的排水沟、集水井中，再用水泵排放到附近的水渠中。桩孔挖掘及支撑护壁两道工序必须连续作业，不得中途停顿，以防坍孔。

（3）. 挖孔达到设计深度后，进行孔底处理。必须做到平整，无松渣、污泥及沉淀等软层。如地质复杂，应用钢钎探明孔底以下地质情况，并经监理工程师复查认可后方可灌注混凝土。若设计为嵌岩桩, 桩底必须进入若风化岩层3?4m,施工时若发现实际地质与设计不符，及时请示监理，并与设计单位协商变更。

(4).挖孔的平面尺寸，不得小于桩的设计断面。在浇注混凝土时不能拆除的临

时支撑及护壁所占的面积，不得计入有效断面。

孔桩垂直运输示意图

2、石方爆破施工

根据目前挖孔深度，拟采用深孔松动爆破，采取接近内部作用药包的装药量，用塑料导爆管非电起爆系统设计成内外微差网络，使得各个炮孔起爆有足够的时间间隔，成为独立的作用药包，炮孔中回填足够长度的定密实度的堵塞物，以保证爆破后的岩石开裂、松动而不飞散。然后采用人工挖掘出碴方法成孔、封底，安放钢筋笼，浇灌混凝土而成桩。主要是边放炮、边挖掘、边分节作混凝土护壁，以防孔壁坍塌，其工艺流程如下：

爆破设计

1 r

药

量

计

算

爆破施工

松动爆破要有效地控制爆破振动，防止爆破飞石产生，控制爆破冲击

波。

四、爆破设计

松动控制爆破通常采用梯段爆破，但在桥桩孔中，因其桩径的限制一

—桩基最大直径2.0m,爆破面积最大为3.14m2,本方案以1.8米桩径为例, 爆破面积为2.544 m2。根据我们前段时间其它孔眼的爆破经验，其炮眼布

置如下图:

㈠、炮眼参数

① 掏槽眼倾角a 角一般为20°(使用炸药为岩石硝铵防水乳化炸药)。

② 炮眼深度H 》0.8m ，炮眼直径为30mm

③ 爆破断面最大抵抗线 WmaxX 0.54H = 0.54 X 0.8 = 0.432m 。

④ 实际最小抵抗线 W 当H< 5m 时，W= Wma>e0.05H = 0.432 —

0.05 X 0.8 = 0.392m 。

⑤ 炮眼底部超钻 h i =( 0.2 ?0.3 ) Wma =0.25 X 0.432 = 0.108m 。

⑥ 堵塞长度 h 0=( 0.7 ?1.0 ) W = 0.85 X 0.392 = 0.3332m 。

⑦ 炮眼间距 a =( 1.0 — 1.25 ) W = 1.125 X 0.392 = 0.441m 。

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实际炮眼为周边眼8个，辅助眼为4个，掏槽眼为2?3个。每个爆破断面炮眼控制在15 个炮眼内。

㈡、药包参数的选择和计算

标准抛掷爆破单位用药系数K,根据沿线岩石节理列隙发育情况查表选

用1.6。控制装药系数C考虑到公路较近选用0.6。

每个炮眼装药量为：Q= qaWHK G 1.23kg /m i x 0.441 x 0.392 x 0.8 x 1.6 x 0.6 = 0.16kg。实际采用1 管炸药0.15kg。

每次循环计算使用炸药消耗总量为：

Q标总=qS in =1.23 x 2.544 x 0.8 x 0.9=2.25kg。

每次实际使用炸药总量为：

Q实总= nQ= 15x 150= 2250g= 2.25kg。计算实际相符。

式中Q标总一一每次循环计算炸药消耗总量，单位kg; q――单位炸药消耗量，根据断面选用1.23kg /用；S桩基断面积，2.544心i ―― 平均炮眼深度0.8m；

n ――炮眼利用率，选定90%; Q实总一一每次循环计算炸药消耗总量，单位kg; n 实际炮眼数量15个以内；Q 每个炮眼装药量，单位kg,实际采用1管炸药150g。；

㈢、起爆网路设计

网路连接的要点，采用塑料导爆管非电起爆，连线从网路起爆终点开始，逐渐接近网路起爆的始点；连接过程中把相关药包引出的导爆管绑扎在洞外连接雷管周围。

㈣、布眼与钻眼

周圈眼按1.8 x 3.14159 -0.441 = 12个眼调整为8个，辅助眼调整为4 个，掏槽眼为2?3个，增大抵抗线是为了更保证孔内不抛出飞石。钻眼时要根据设计要求，确保孔位、方向、倾斜角和孔深。但在钻眼过程中，同一断面石质有较软和较硬同时存

在时，施工人员可在较硬石质段拉近炮眼距离，较软石质加大炮眼距离，但要保持周边眼、辅助眼的总数不变。炮眼的深度为0.8m+0.108m= 0.91m,炮眼最大深度控制在

1m以内，最浅深度不能小于0.9m。

㈤、装药与堵塞

装药前测量炮眼深度,对不符合要求的炮眼要返工,采用防水炸药, 每个炮眼内装1管（150g）炸药，要防止卡孔。回填堵塞的材料选用一定湿度的粘土,为防止卡孔,要分多次回填,边回填边用炮杆捣实,还在注意保护炮眼内的导爆管不要碰损。

㈥、安全警戒

所有准备工作具备后进行放炮,放炮之前,人员及机械撤离桩孔10m 半径以外,确认所有人员、机具撤至安全线后,放炮人员接到指挥人员命令后通电起爆,当有人或车通过时不得进行爆破。

挖孔桩爆破施工注意事项

1. 爆破时井口覆盖钢筋网和砂袋,以杜绝飞石外逸。

2. 爆破作业时须加强爆破振动监测,并用监测结果及时修正爆破参数。

3. 爆破后须采用高压风和鼓风机进行足够的通风排烟处理,经确认安全后方可进入孔内作业。

㈦、控制爆破振动速度的计算

每个桩位爆破钻眼位置如上图所示，钻眼深度控制在100cm以内，炮

眼15个，单个炮眼装药量为150g，群包药量为2.25kg

目前国内外多以质点振动速度来衡量爆破的地震强度。当埋置于平坦地面以下的药包爆炸时，在地层表面引起的质点振动速度可用萨道夫斯基

的经验公式计算：V=K( )丄二"