杂志名称：建筑施工

刊登期号：2016年9月刊
作者：李红伟、原志超、李兴东、李志兵、倪瑾瑾

[摘  要] 本基坑项目石方爆破量高达15万立方，项目周边场地条件复杂、爆破振速要求高、工期要求紧张，需严格控制扬尘，项目选择了浅孔弱松动爆破，整体按纵向分层、横向分区的爆破方式，孔内分段、孔外接力爆破的起爆形式，并使用先进的挖改钻机进行浅孔爆破作业穿孔施工，圆满的完成了施工任务。

[关键词] 爆破工艺、穿孔工艺、浅孔弱松动爆破、非电雷管起爆、挖改钻机

1 、工程概况

        本深基坑项目位于深圳市的南山区高新北区，基坑长约125米、宽约92米，基坑面积11707m2，基坑开挖深度12.95~14.65m。拟建场地表层为素填土，总体厚度在1.0m左右，下部均为燕山期侵入粗粒花岗岩（强风化、微风化），场地内无断裂带经过。由于整个基坑深度12~13米范围内全部是粗粒花岗岩，强度较高，需采取爆破方式开挖基坑。

        本基坑东侧约10米有Φ200中低压燃气管线，振速要求2.5cm/s；基坑东侧约50米外为某气化站，振速要求3.0cm/s；基坑南侧约35米外为某精密光电仪器制造厂手机腌膜生产车间，振速要求0.2cm/s；基坑西南角约20米外为Φ200钢制氮气管线，振速要求1.0cm/s；基坑西侧约20米为某计算机通信设备制造厂精密机房，振速要求为1.0cm/s；基坑北侧约10m有一条电缆沟，基坑北侧约30m左右有铁塔架高约25m的110KVA高压电线，基坑北侧80米外为某高速公路。项目周边场地条件特别复杂，爆破振速要求十分严格。

        此外，本基坑位于高新技术开发区，周边有众多的办公和科研建筑，对粉尘、噪声等环境因素控制的要求非常高。本基坑工程的合同总工期仅227天，考虑到爆破工程量巨大，工期非常紧张。

 图1 项目周边环境示意图

 2、爆破工艺选择

        对于钢纤维混凝土而言，若握裹力相对于钢纤维抗拉强度过大，会造成钢纤维在受力过程中被拉断；若握裹力相对于钢纤维抗拉强度过小，会造成钢纤维在受力过程中被拉出。

2.1  爆破方式选择

        针对本基坑工程的情况，结合基坑支护设计单位意见，项目部选择了三种技术可行、安全可靠的爆破方式，从爆破振动、施工进度、扬尘污染三个方面进行比选研究。

        1）深孔弱松动爆破，该爆破方式采用炮孔直径大于50mm、深度大于5m，可使岩体被破碎松动，但不抛掷。深孔弱松动爆破方式施工速度快，扬尘污染较小，但爆破振动大，不符合本工程对爆破振动的严格要求，因此不能采用。

        2）静态爆破，该方式是在岩石上钻孔，将膨胀剂加水搅拌后，放入爆破孔内，经化学反应，体积膨胀，通过孔与孔之间的应力，将岩石破碎的爆破作业。静态爆破振动小，施工效率低，施工速度过慢，达不到工期要求，因此不能采用。

        3）浅孔弱松动爆破，该爆破方式采用炮孔直径小于或等于 50mm、深度小于或等于5m，可使岩体被破碎松动，但不抛掷的爆破作业。浅孔弱松动爆破方式施工速度较快、爆破振动较小，但扬尘污染大，需要采取其他针对性措施控制扬尘。权衡利弊后，本项目决定采用此爆破方式。

2.2  增强结构抗冲击能力

        钢纤维在混凝土中均匀地分布，从而对混凝土结构全方位均匀地进行增强，使混凝土结构受到冲击时钢纤维能吸收大量的冲击能量，减少了应力集中，有力地控制裂缝在混凝土内部的产生和发展。

2.3  起爆方式选择

        起爆方式是指为了利用炸药爆炸的能量，必须采用一定的器材和方法，使炸药按照工程要求的先后顺序，准确而可靠地发生爆轰反应。合理选择起爆方式有助于控制本工程进度、振速、成本等，项目选择了三种起爆方式进行了仔细分析和对比。

        1）普通电雷管起爆方式，该起爆方式可根据1-15段雷管的延期时间不同，理论上可将每次爆破分为15段同时爆破（微差爆破）。该起爆方式施工成本低，但雷管的延期时间误差大，爆破振速无法保障，不符合本工程对爆破振速的严格要求；此外，该起爆方式对单孔（单段）药量有严格限制，单次起爆总药量低，爆破进度慢，不能满足本工程对进度的要求，决定不予采用。

        2）数码雷管起爆方式，该起爆方式可根据1-15段雷管的延期时间不同，理论上将每次爆破分为15段同时爆破（微差爆破），数码雷管的延期时间误差很小，有利于控制爆破振速，但该起爆方式对单孔（单段）药量有严格限制，单次起爆总药量低，爆破进度慢，不能满足本工程对进度的要求；此外，该起爆方式施工成本高，起爆成本为普通电雷管的10倍左右，项目成本无法承受，决定不予采用。

        3）非电雷管起爆方式，该起爆方式采用导爆管传递爆轰波，非电雷管进行起爆，由于是采用导爆管传递爆轰波，可利用爆轰波在导爆管内传递速度远小于在电路中的传递速度，通过合理选用雷管段进行设计，实现孔内分段、孔外接力爆破，理论上可实现单次起爆无限分段，因此单次起爆总药量无限制，爆破进度快。非电雷管可实现孔内分段、孔外接力爆破，并可选用延期时间差较大的雷管段进行布线，极大的降低了雷管延期时间误差对爆破振速的影响，有利于控制爆破振速。由于该起爆方式采用孔内分段、孔外接力爆破，单孔所需雷管量为电雷管起爆的2倍，起爆成本为普通电雷管的3倍左右，增加的施工成本在项目可承受范围内，最终决定采用该起爆方式。