雜志名稱：建筑施工

刊登期號：2016年9月刊
作者：李紅偉、原志超、李興東、李志兵、倪瑾瑾

[摘  要] 本基坑項目石方爆破量高達15萬立方，項目周邊場地條件復雜、爆破振速要求高、工期要求緊張，需嚴格控制揚塵，項目選擇了淺孔弱松動爆破，整體按縱向分層、橫向分區的爆破方式，孔內分段、孔外接力爆破的起爆形式，并使用先進的挖改鉆機進行淺孔爆破作業穿孔施工，圓滿的完成了施工任務。

[關鍵詞] 爆破工藝、穿孔工藝、淺孔弱松動爆破、非電雷管起爆、挖改鉆機

1 、工程概況

        本深基坑項目位于深圳市的南山區高新北區，基坑長約125米、寬約92米，基坑面積11707m2，基坑開挖深度12.95~14.65m。擬建場地表層為素填土，總體厚度在1.0m左右，下部均為燕山期侵入粗粒花崗巖（強風化、微風化），場地內無斷裂帶經過。由于整個基坑深度12~13米范圍內全部是粗粒花崗巖，強度較高，需采取爆破方式開挖基坑。

        本基坑東側約10米有Φ200中低壓燃氣管線，振速要求2.5cm/s；基坑東側約50米外為某氣化站，振速要求3.0cm/s；基坑南側約35米外為某精密光電儀器制造廠手機腌膜生產車間，振速要求0.2cm/s；基坑西南角約20米外為Φ200鋼制氮氣管線，振速要求1.0cm/s；基坑西側約20米為某計算機通信設備制造廠精密機房，振速要求為1.0cm/s；基坑北側約10m有一條電纜溝，基坑北側約30m左右有鐵塔架高約25m的110KVA高壓電線，基坑北側80米外為某高速公路。項目周邊場地條件特別復雜，爆破振速要求十分嚴格。

        此外，本基坑位于高新技術開發區，周邊有眾多的辦公和科研建筑，對粉塵、噪聲等環境因素控制的要求非常高。本基坑工程的合同總工期僅227天，考慮到爆破工程量巨大，工期非常緊張。

 圖1 項目周邊環境示意圖

 2、爆破工藝選擇

        對于鋼纖維混凝土而言，若握裹力相對于鋼纖維抗拉強度過大，會造成鋼纖維在受力過程中被拉斷；若握裹力相對于鋼纖維抗拉強度過小，會造成鋼纖維在受力過程中被拉出。

2.1  爆破方式選擇

        針對本基坑工程的情況，結合基坑支護設計單位意見，項目部選擇了三種技術可行、安全可靠的爆破方式，從爆破振動、施工進度、揚塵污染三個方面進行比選研究。

        1）深孔弱松動爆破，該爆破方式采用炮孔直徑大于50mm、深度大于5m，可使巖體被破碎松動，但不拋擲。深孔弱松動爆破方式施工速度快，揚塵污染較小，但爆破振動大，不符合本工程對爆破振動的嚴格要求，因此不能采用。

        2）靜態爆破，該方式是在巖石上鉆孔，將膨脹劑加水攪拌后，放入爆破孔內，經化學反應，體積膨脹，通過孔與孔之間的應力，將巖石破碎的爆破作業。靜態爆破振動小，施工效率低，施工速度過慢，達不到工期要求，因此不能采用。

        3）淺孔弱松動爆破，該爆破方式采用炮孔直徑小于或等于 50mm、深度小于或等于5m，可使巖體被破碎松動，但不拋擲的爆破作業。淺孔弱松動爆破方式施工速度較快、爆破振動較小，但揚塵污染大，需要采取其他針對性措施控制揚塵。權衡利弊后，本項目決定采用此爆破方式。

2.2  增強結構抗沖擊能力

        鋼纖維在混凝土中均勻地分布，從而對混凝土結構全方位均勻地進行增強，使混凝土結構受到沖擊時鋼纖維能吸收大量的沖擊能量，減少了應力集中，有力地控制裂縫在混凝土內部的產生和發展。

2.3  起爆方式選擇

        起爆方式是指為了利用炸藥爆炸的能量，必須采用一定的器材和方法，使炸藥按照工程要求的先后順序，準確而可靠地發生爆轟反應。合理選擇起爆方式有助于控制本工程進度、振速、成本等，項目選擇了三種起爆方式進行了仔細分析和對比。

        1）普通電雷管起爆方式，該起爆方式可根據1-15段雷管的延期時間不同，理論上可將每次爆破分為15段同時爆破（微差爆破）。該起爆方式施工成本低，但雷管的延期時間誤差大，爆破振速無法保障，不符合本工程對爆破振速的嚴格要求；此外，該起爆方式對單孔（單段）藥量有嚴格限制，單次起爆總藥量低，爆破進度慢，不能滿足本工程對進度的要求，決定不予采用。

        2）數碼雷管起爆方式，該起爆方式可根據1-15段雷管的延期時間不同，理論上將每次爆破分為15段同時爆破（微差爆破），數碼雷管的延期時間誤差很小，有利于控制爆破振速，但該起爆方式對單孔（單段）藥量有嚴格限制，單次起爆總藥量低，爆破進度慢，不能滿足本工程對進度的要求；此外，該起爆方式施工成本高，起爆成本為普通電雷管的10倍左右，項目成本無法承受，決定不予采用。

        3）非電雷管起爆方式，該起爆方式采用導爆管傳遞爆轟波，非電雷管進行起爆，由于是采用導爆管傳遞爆轟波，可利用爆轟波在導爆管內傳遞速度遠小于在電路中的傳遞速度，通過合理選用雷管段進行設計，實現孔內分段、孔外接力爆破，理論上可實現單次起爆無限分段，因此單次起爆總藥量無限制，爆破進度快。非電雷管可實現孔內分段、孔外接力爆破，并可選用延期時間差較大的雷管段進行布線，極大的降低了雷管延期時間誤差對爆破振速的影響，有利于控制爆破振速。由于該起爆方式采用孔內分段、孔外接力爆破，單孔所需雷管量為電雷管起爆的2倍，起爆成本為普通電雷管的3倍左右，增加的施工成本在項目可承受范圍內，最終決定采用該起爆方式。