微差爆破技术在桩基处理中的应用

2011-08-15李家俊陈春林

科技传播 2011年17期

李家俊，陈春林

北京振冲工程股份有限公司，北京 100106

微差爆破技术也被称作微差控制爆破技术，是在爆破施工过程中，运用一种特制毫秒延期雷管，通过毫秒级时差顺序来对各组药包进行起爆的一种爆破技术。其原理是将普通型的齐发爆破炸药总量分成若干较小能量，通过最佳的装药结构、合理的微差隔间和起爆顺序，形成多面临空条件，将齐发爆破产生的大量地震波转变为多个小幅值的地震波，价值个地震波间彼此的相互干涉，进一步减低了地震效应，从而控制爆破震动于给定范围之内。

1 微差爆破技术应用优势

1.1 爆破质量高，爆破成本低

微差爆破之后，石块破碎均匀，降低了大块率，挖装机械的效率得到进一步提升。微差爆破过程中，前一响所产生的径向裂缝为下一响提供了新的自由面，加之爆破之后岩块运动中产生相互碰撞，使其岩石破碎作用更加明显。

1.2 爆堆整齐，后冲作用被削弱

微差爆破技术在党前排孔起爆后，待形成新的自由面时，后排孔才实施起爆，爆破方向是在控制范围当中的，直接减少了抛散和爆堆厚度，使得爆堆更加集中。此外，爆堆蒸汽使得对于场地上散抛岩石的清理实践大大缩短，后冲作用的减小，也直接为下一循环的爆破工作奠定了良好的基础。

1.3 每延米的爆落方量得到增加

微差爆破技术通过加大排间距，扩大孔径，减少了总钻孔的工作量，每延米的爆落方量得到了增加，直接减少了岩石爆落单位耗药量，使得爆破成本得到降低。

1.4 弱化了地震效应，扩大了爆炸规模

微差爆破技术应用中，整个爆区被分为若干段，爆破药量被分散成若干份，加之一定的延迟爆炸间隔，使得爆炸地震波各自独立，爆破作用的强度得到了降低。在爆破药量固定的情况下，段数分布越多，其爆破的次数也越多，规模也越大。

2 微差爆破技术同常规爆破技术的对比

常规爆破技术采用的是即发电雷管齐发爆破的形式，假使装药量过多，待爆炸之后地震效应对周围环境的破坏更大，严重影响了爆炸范围内的建筑及人员安全，一些不良后果常常难以避免。处于对常规爆破技术破坏因素的考虑，一次性的装药量得到了限制，自身的推广和应用也受到了阻碍，在成产建设中的发展甚微。而微差爆破技术就很好地弥补了常规爆破技术的不足，使爆破技术在爆破作业中有了很大程度的改观具有一定的实用性、先进性和科学性。运用微差爆破技术，因采用分段装药，故一次装药量可增加数倍甚至几千倍，爆破效率得到提升，爆破质量得以改善，且对于地震波范围内的破坏行为也实现了有效的控制。

3 微差爆破技术在桩基处理中的应用

本文结合具体工程实例来微差爆破技术在桩基处理中的实际应用进行论述。

3.1 工程概况

南渝高速公路，是重庆同四川之间重要的交通干线，连接其间往来。在实际的修建过程当中，一直径为210cm的桩基经检测为m类桩，故应实施报废处理。依据常规的处理办法即在废桩周围加设两根同种桩，再加以承台来实施处理，这种处理办法被称之为扁担桩处理法。

3.2 微差爆破技术在桩基处理中的实际应用

处于对公路建设进度和相关费用的考虑，最终选择实施微差爆破技术来对此桩进行处理，即是处理清理原废桩爆破处后，重新再原桩位置竖立新桩。微差爆破技术在此处的应用主要过程主要包括以下环节：

1）将原接长装部分通过普通钻眼爆破的形式实施破坏清楚处理；

2）桩基处理。

第一，根据此次公路桩基工程的爆破特点，采取延期毫秒起爆技术，从而减少爆破中的杂散现象、爆药使用量及射频等对电流产生的影响；第二，采用掘进爆破和预裂爆破相结合的形式，预裂爆破从中起到减震作用从而保护周围孔壁和岩石开挖的稳定性，掘进爆破开挖形式，使得开挖区域中因设立掏槽孔而形成临空面；第三，实施挖孔桩爆破的掘分层，过程速度适应，从而避免因装药量过大、布孔过深而使上部已成孔壁遭到破坏，将每次爆破的深度控制在0.8m和1m之间；第四，在桩中心位置用钻芯机钻取深0.8m，直接为8厘米的孔眼，暂不装药；第五，在距中心孔眼40cm的范围钻取4个直径为5cm的孔眼，钻去深度为0.6m，每个孔装药150g；第六，在钢筋笼紧邻内侧位置均匀深60cm，直径为5cm的孔眼，运用间断性的装药形式，在6个孔中装药，每个孔装药75g；第七，待装药结束之后，即可通过好妙法实施爆破，采用自内向外的爆破顺序，其爆破深度的影响约为60cm，最后运用挖孔的形式将清渣提升至孔外；第八，当清渣结束之后，即可参照上述顺序实施钻孔装药爆破，依据先后顺序依次展开，约至孔底1m处，放炮停止，采用风镐机直接即可在不影响孔底基岩承载力的前提下。将混凝土进行清除。

4 微差爆破技术在桩基处理中的应用分析

从微差爆破技术在废桩出的过程中可以看出，通过合理的爆破顺序和药量的严格控制，加之孔壁附近混凝土和原桩基钢筋笼的保护作用，使得原孔壁被完好的保存。基岩的承载力满足设计规划的要求，即对孔底基岩的承载力不会产生影响，新桩重新制作后的质量也得以保证。

下面，就以保证质量为必要前提，对扁担桩处理法和微差爆破技术在在南渝高速公路此桩（桩长13m，直径15m）中应用的进度和费用进行比较。

4.1 两种技术应用的进度比较

实施微差爆破后进行新桩重做处理法的进度：此桩的微差爆破需要约15d，此桩重新浇筑需要约2d，即微差爆破处理后加上新桩重做共需17d。此桩实施扁担处理法的进度：两根桩的开挖需要28d，两桩浇筑需3d，即扁担桩处理法的应用共需31d。直观的对比就可以看出，相比于扁担处理法，微差爆炸技术的应用要节省时间14d。

4.2 两种技术应用的费用比较

微差爆破技术对于桩基的处理费用为：1m750元，13m9750元，l根桩重新浇筑的费用（除开挖费用之外的混凝土和钢筋的综合费用）：13*l 605+l 387*4.75+319*4.92-13 *198=26 996.6元。总费用为9 750+26 996.3=36 746.3元。而采用扁担处理法的费用则为两根同种桩的费用同一个承台费用的和：2*（13*1 698.5+l 452.6*4.95+319*4.75）+（33.12*451.62+961.8*5.48+4 627.6*5.06）=89 357.2元。通过两种技术应用的费用对比，可知相比于扁担处理法，微差爆破技术要节约费用52 610.9元。通过进度和费用的双重对比，可以明显看出，相比于扁担处理法，微差爆破技术在桩基处理中的应用具有明显优势。