人工挖孔桩施工遇到特殊问题的处理.doc

人工挖孔桩施工中遇到特殊问题的处理 撰 稿 人：李建文 编写单位：中煤建安第七工程处 时 间：2010年4月 人工挖孔桩施工遇到特殊问题的处理 人工挖孔桩具有许多优点：桩身成型直观；桩的施工质量宜保证；桩承载力大；施工方法简单，不需要使用打桩机械；一个工程上可同时进行多桩施工等等，但由于地质土层分布的不均匀，在人工挖孔桩施工中常常会遇到许多特殊的问题，处理不及时会给工程带来较大的麻烦。 遇到坚硬的孤石而无法掘进 人工挖孔桩一旦遇到坚硬的孤石而无法掘进问题非常棘手，一般在一个工程中，人工挖孔桩多数为一柱一桩，而且桩位要求准确，这基本上排除了变更设计桩位的可能性。如果对岩层进行人工开凿，速度慢，工效底，劳动强度大且费用高。比较有效的处理方法是采用爆破排除法，但在采用爆破排除法时需要处理好以下几个问题：爆破能量不能对现有人工挖孔的井壁产生破坏；爆破能量不能对周围正在施工的人工挖孔桩的已完成的井壁产生影响；爆破能量不能对周围已有的建筑物的安全使用产生影响。微差爆破法能够较好地解决好上述三个问题。 1.1微差爆破的概念 在相邻炮孔中应用毫秒延时雷管，以毫秒级时差按预先设计的间隔顺序起爆各个药包，由于各组钻孔起爆的时间间隔很短（一般在几毫秒到几十毫秒之间），为每个药包创造了多面临空条件，使被爆岩石体内存在着利于破碎的相互作用。其主要优点是可将总炸药能量分割为多数较小的能量，减小对桩孔周边建筑的震动影响，保护上部桩孔井壁，且爆炸后岩石的石块大小均匀，大块率小，清渣容易。 1.2微差爆破法的总的要求 （1）爆破掘进需要分层进行，不可一次布孔过深 （2）一次装药量不宜过大，以免造成爆破能量过大对上部已成孔壁产生破坏，一般每次爆破的深度控制在300~500mm。 （3）采用预裂爆破保护开挖周围岩石和孔壁稳定，起减震和保护周围岩体的作用。 1.3微差爆破的施工 （1）爆破准备。爆破是项非常危险的工作，每次爆破之前必须首先做好安全防护工作，开设临空面，用竹脚手板或竹席覆盖井口，控制震动和飞石，将爆破震动和碎石块飞散控制在允许范围内，设置警戒线，保证施工过程中所有人员处于安全的位置。 （2）布孔方式。炮孔有三种类型，即掏槽孔、辅助孔和周边孔。起爆时由于处于圆心的掏槽孔首先起爆，在圆心处形成自由面，使随后起爆的辅助孔、周边孔的爆破破坏方向指向圆心，从而保证了桩的护壁及持力层等不会受到破坏。布孔是沿桩的四周均匀布置炮孔，凿孔是采用手持式气动凿岩机械人工操作，微差爆破的炮眼直径一般为30~40mm，按梅花形布置（见图1）。 炮孔的布孔数量、深度和最佳装药量等要根据桩井的开挖直径、所爆岩石风化程度及裂隙发育等情况精确计算，并进行现场调整，以免桩孔破坏严重。 （3）施工程序见图2 （4）爆破后的处理与检测。爆破后要注意对现场情况进行检查，特别是要对哑炮进行排除。由于地质情况的复杂性，遇到孤石并经爆破排除后的桩井孔要请地质勘察单位对持力层逐个鉴定验收，并采用多种探测手段确保其下无溶洞和夹层存在。桩基工程完成后对遇到特殊地质或孤石并经处理的成桩要进行桩基承载力的检测。 1.4人工挖孔桩采用微差爆破法的施工实例 （1）工程概况。铁新煤矿产品装车仓（2?18.0 m）工程，建筑体积15216m3，周围地质环境比较复杂，工程基础采用人工挖孔桩，桩径为1.2m和1.8m，桩长12m，扩大头直径1.8m和2.4m，设计要求桩底进入中风化岩层长度不少于2m。本工程地质情况比较复杂，土层中夹有大量的坚硬微风化砂砾岩，砂砾岩层硬度较大，试验数据表明其抗压强度平均值达到了37.6MPa，如果采用传统的空气压缩机配合风镐掘进将严重地影响工程进度，若采用爆破作业，如何保证周边原有建筑安全，以及保证人工挖孔桩的护壁完整性是施工的难点。工程现场采用了微差爆破技术解决了施工难题，并按照工期要求顺利完成了桩基础施工。 （2）微差爆破技术参数的计算。以直径1.8m人工挖孔桩进行爆破参数选择和装药量计算，桩的设计护壁厚度为100mm，爆破直径为2m。炮孔布置见图3。 周边孔单孔装药量计算。 周边孔数n=13个，间距460mm，排距400mm，孔深900mm，单耗2.5kg/m3。 Q周边孔=qv= = = 0.326kg 取0.3kg ②掏槽孔单孔装药量计算 孔深：1m，爆破作用指数η=1，单耗2.5kg/m3，孔数n=5个。 Q掏槽孔= = 式中W——最小抵抗线。 辅助边孔单孔装药量计算。 孔数n=7个，间距490mm，排距350mm，孔深1m，单耗2.5kg/m3 单孔装药量 Q辅助孔=qv= 取0.3kg 每茬爆破总装药量： Q总=Q