李家俊,陳春林
北京振沖工程股份有限公司,北京 100106
微差爆破技術(shù)也被稱作微差控制爆破技術(shù),是在爆破施工過程中,運(yùn)用一種特制毫秒延期雷管,通過毫秒級(jí)時(shí)差順序來對(duì)各組藥包進(jìn)行起爆的一種爆破技術(shù)。其原理是將普通型的齊發(fā)爆破炸藥總量分成若干較小能量,通過最佳的裝藥結(jié)構(gòu)、合理的微差隔間和起爆順序,形成多面臨空條件,將齊發(fā)爆破產(chǎn)生的大量地震波轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)小幅值的地震波,價(jià)值個(gè)地震波間彼此的相互干涉,進(jìn)一步減低了地震效應(yīng),從而控制爆破震動(dòng)于給定范圍之內(nèi)。
微差爆破之后,石塊破碎均勻,降低了大塊率,挖裝機(jī)械的效率得到進(jìn)一步提升。微差爆破過程中,前一響所產(chǎn)生的徑向裂縫為下一響提供了新的自由面,加之爆破之后巖塊運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生相互碰撞,使其巖石破碎作用更加明顯。
微差爆破技術(shù)在黨前排孔起爆后,待形成新的自由面時(shí),后排孔才實(shí)施起爆,爆破方向是在控制范圍當(dāng)中的,直接減少了拋散和爆堆厚度,使得爆堆更加集中。此外,爆堆蒸汽使得對(duì)于場地上散拋巖石的清理實(shí)踐大大縮短,后沖作用的減小,也直接為下一循環(huán)的爆破工作奠定了良好的基礎(chǔ)。
微差爆破技術(shù)通過加大排間距,擴(kuò)大孔徑,減少了總鉆孔的工作量,每延米的爆落方量得到了增加,直接減少了巖石爆落單位耗藥量,使得爆破成本得到降低。
微差爆破技術(shù)應(yīng)用中,整個(gè)爆區(qū)被分為若干段,爆破藥量被分散成若干份,加之一定的延遲爆炸間隔,使得爆炸地震波各自獨(dú)立,爆破作用的強(qiáng)度得到了降低。在爆破藥量固定的情況下,段數(shù)分布越多,其爆破的次數(shù)也越多,規(guī)模也越大。
常規(guī)爆破技術(shù)采用的是即發(fā)電雷管齊發(fā)爆破的形式,假使裝藥量過多,待爆炸之后地震效應(yīng)對(duì)周圍環(huán)境的破壞更大,嚴(yán)重影響了爆炸范圍內(nèi)的建筑及人員安全,一些不良后果常常難以避免。處于對(duì)常規(guī)爆破技術(shù)破壞因素的考慮,一次性的裝藥量得到了限制,自身的推廣和應(yīng)用也受到了阻礙,在成產(chǎn)建設(shè)中的發(fā)展甚微。而微差爆破技術(shù)就很好地彌補(bǔ)了常規(guī)爆破技術(shù)的不足,使爆破技術(shù)在爆破作業(yè)中有了很大程度的改觀具有一定的實(shí)用性、先進(jìn)性和科學(xué)性。運(yùn)用微差爆破技術(shù),因采用分段裝藥,故一次裝藥量可增加數(shù)倍甚至幾千倍,爆破效率得到提升,爆破質(zhì)量得以改善,且對(duì)于地震波范圍內(nèi)的破壞行為也實(shí)現(xiàn)了有效的控制。
本文結(jié)合具體工程實(shí)例來微差爆破技術(shù)在樁基處理中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行論述。
南渝高速公路,是重慶同四川之間重要的交通干線,連接其間往來。在實(shí)際的修建過程當(dāng)中,一直徑為210cm的樁基經(jīng)檢測為m類樁,故應(yīng)實(shí)施報(bào)廢處理。依據(jù)常規(guī)的處理辦法即在廢樁周圍加設(shè)兩根同種樁,再加以承臺(tái)來實(shí)施處理,這種處理辦法被稱之為扁擔(dān)樁處理法。
處于對(duì)公路建設(shè)進(jìn)度和相關(guān)費(fèi)用的考慮,最終選擇實(shí)施微差爆破技術(shù)來對(duì)此樁進(jìn)行處理,即是處理清理原廢樁爆破處后,重新再原樁位置豎立新樁。微差爆破技術(shù)在此處的應(yīng)用主要過程主要包括以下環(huán)節(jié):
1)將原接長裝部分通過普通鉆眼爆破的形式實(shí)施破壞清楚處理;
2)樁基處理。
第一,根據(jù)此次公路樁基工程的爆破特點(diǎn),采取延期毫秒起爆技術(shù),從而減少爆破中的雜散現(xiàn)象、爆藥使用量及射頻等對(duì)電流產(chǎn)生的影響;第二,采用掘進(jìn)爆破和預(yù)裂爆破相結(jié)合的形式,預(yù)裂爆破從中起到減震作用 從而保護(hù)周圍孔壁和巖石開挖的穩(wěn)定性,掘進(jìn)爆破開挖形式,使得開挖區(qū)域中因設(shè)立掏槽孔而形成臨空面;第三,實(shí)施挖孔樁爆破的掘分層,過程速度適應(yīng),從而避免因裝藥量過大、布孔過深而使上部已成孔壁遭到破壞,將每次爆破的深度控制在0.8m和1m之間;第四,在樁中心位置用鉆芯機(jī)鉆取深0.8m,直接為8厘米的孔眼,暫不裝藥;第五,在距中心孔眼40cm的范圍鉆取4個(gè)直徑為5cm的孔眼,鉆去深度為0.6m,每個(gè)孔裝藥150g;第六,在鋼筋籠緊鄰內(nèi)側(cè)位置均勻深60cm,直徑為5cm的孔眼,運(yùn)用間斷性的裝藥形式,在6個(gè)孔中裝藥,每個(gè)孔裝藥75g;第七,待裝藥結(jié)束之后,即可通過好妙法實(shí)施爆破,采用自內(nèi)向外的爆破順序,其爆破深度的影響約為60cm,最后運(yùn)用挖孔的形式將清渣提升至孔外;第八,當(dāng)清渣結(jié)束之后,即可參照上述順序?qū)嵤┿@孔裝藥爆破,依據(jù)先后順序依次展開,約至孔底1m處,放炮停止,采用風(fēng)鎬機(jī)直接即可在不影響孔底基巖承載力的前提下。將混凝土進(jìn)行清除。
從微差爆破技術(shù)在廢樁出的過程中可以看出,通過合理的爆破順序和藥量的嚴(yán)格控制,加之孔壁附近混凝土和原樁基鋼筋籠的保護(hù)作用,使得原孔壁被完好的保存?;鶐r的承載力滿足設(shè)計(jì)規(guī)劃的要求,即對(duì)孔底基巖的承載力不會(huì)產(chǎn)生影響,新樁重新制作后的質(zhì)量也得以保證。
下面,就以保證質(zhì)量為必要前提,對(duì)扁擔(dān)樁處理法和微差爆破技術(shù)在在南渝高速公路此樁(樁長13m,直徑15m)中應(yīng)用的進(jìn)度和費(fèi)用進(jìn)行比較。
實(shí)施微差爆破后進(jìn)行新樁重做處理法的進(jìn)度:此樁的微差爆破需要約15d,此樁重新澆筑需要約2d,即微差爆破處理后加上新樁重做共需17d。此樁實(shí)施扁擔(dān)處理法的進(jìn)度:兩根樁的開挖需要28d,兩樁澆筑需3d,即扁擔(dān)樁處理法的應(yīng)用共需31d。直觀的對(duì)比就可以看出,相比于扁擔(dān)處理法,微差爆炸技術(shù)的應(yīng)用要節(jié)省時(shí)間14d。
微差爆破技術(shù)對(duì)于樁基的處理費(fèi)用為:1m750元,13m9750元,l根樁重新澆筑的費(fèi)用(除開挖費(fèi)用之外的混凝土和鋼筋的綜合費(fèi)用):13*l 605+l 387*4.75+319*4.92-13 *198=26 996.6元??傎M(fèi)用為9 750+26 996.3=36 746.3元。而采用扁擔(dān)處理法的費(fèi)用則為兩根同種樁的費(fèi)用同一個(gè)承臺(tái)費(fèi)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。通過兩種技術(shù)應(yīng)用的費(fèi)用對(duì)比,可知相比于扁擔(dān)處理法,微差爆破技術(shù)要節(jié)約費(fèi)用52 610.9元。通過進(jìn)度和費(fèi)用的雙重對(duì)比,可以明顯看出,相比于扁擔(dān)處理法,微差爆破技術(shù)在樁基處理中的應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢。
微差爆破技術(shù)在樁基處理中的應(yīng)用,是自身爆破特點(diǎn)和樁基工程實(shí)踐施工優(yōu)勢的上佳組合。爆破特點(diǎn)上,相比于常規(guī)爆破技術(shù),微差爆破技術(shù)優(yōu)勢明顯,實(shí)際施工中,相比于扁擔(dān)處理法,微差爆破技術(shù)又在進(jìn)度和費(fèi)用上具有明顯的優(yōu)勢。隨著建設(shè)工程的不斷發(fā)展,微差爆破技術(shù)必將發(fā)揮更為廣泛的作用。
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