广州萝岗孤石地层某高层灌注桩基础施工方法

2018-07-25冯伟喜

四川水泥 2018年7期

关键词：岩面孤石雷管

冯伟喜

（广州华工大勘察工程有限公司，广东广州 510640）

1 工程概况

本建筑位于广州市萝岗区，地面高150 米，地下10m深，结构型式采用框架-核心筒结构。基础采用灌注桩基础，其中框架柱为单柱单桩基础，桩径2.2m，共24根；核心筒采用群桩基础，桩径1.6m，共30根。

桩基础设计概况：桩身为C40水下混凝土；桩端持力层为微风化花岗岩，入完整微风化花岗岩不少于0.5m；桩端沉渣厚度不得大于50mm。

工程地质概况：基岩为花岗岩，微风化岩面埋深16～45m，岩面标高变化大。场地不良地质现象主要为孤石，见孤石率为 30%，孤石埋深 8m～30m，孤石厚度0.5m～3.5m，孤石轴芯抗压强度普遍大于60mpa。

2 施工方案

由于场地范围内存在较多孤石，采用冲孔桩进行试桩，根据冲孔试桩结果：3.0m厚的孤石，冲孔1个月仍未穿过孤石，施工工期与成本均无法准确控制。为按时按质完成桩基础工程，经各单位研究后提出：超前钻+预爆破+冲击成孔的施工工法。具体流程如下：

（1）、超前钻孔，判断孤石位置与桩端基岩面标高。

由于场地内孤石较多，岩面标高变化大。为准确判断孤石位置与桩端基岩面标高，1.6m直径桩，布置3个超前钻孔； 2.2m直径桩，布置4个超前钻孔，超前钻布置如下图所示。超前钻孔分为控制性钻孔和一般性钻孔。控制性钻孔，钻孔直径90，钻孔深度进入桩端持力层以下3D，并且不少于5m。一般性钻孔，钻孔直径90，钻孔深度进入桩端持力层以下500。

图1 超前孔布置图

（2）、爆破孤石。

在爆破时，超前钻兼作为爆破钻孔，对于桩基础范围内孤石较多的桩，适当增加爆破孔数以确保孤石受到足够破坏，以保证冲孔桩施工顺利。

（3）、常规冲孔桩施工。

3 爆破原理及参数制定

根据设计施工图及工程实际需要，孤石体及桩底基岩拟采用深孔地下控制爆破技术施工。严格控制爆破飞石及爆破震动，确保爆破施工安全。爆破施工中应及时验证爆破效果进行爆破参数调整。

(1)、控制爆破原理

采用地表钻孔的方法对钻孔桩内存在的孤石及基岩进行钻孔，利用“预裂爆破+挤压爆破”作用机理，科学布孔，合理利用爆炸产生的能量对钻孔桩中岩石进行作用，以便达到使岩石破裂、分割成块并失去强度的目的。爆破施工时需进行试爆，然后对爆破后的桩基进行孔间抽芯取样，根据抽芯岩石的破碎情况及时调整爆破参数。

(2)、钻孔形式及结构

采用地质钻或潜孔钻进行爆破钻孔，孔径均为90mm，需要爆破的钻孔中安设直径75mm的PVC套管，不需要爆破的钻孔不需下套管防护。为了便于施工和准确控制钻孔方向，炮孔采用垂直钻孔形式。钻孔过程中用泥浆护孔，必要时下钢套筒。成孔后下φ75mm的PVC套管护孔，套管底需安有堵头闷管，爆破前孔口需遮盖，防止异物掉入堵塞炮孔。

(3)、装药结构及起爆网路

孔内雷管选用毫秒非电导爆管雷管，起爆雷管选用导爆管雷管，炸药选用2#岩石乳化炸药，标准直径为Φ60mm，防水性能较好，具体根据现场的需要加工。炮孔采用正向装药起爆，起爆选用非电爆破网路，采用激发针起爆。

(4)、炸药单耗计算

根据钻探情况，钻孔桩内所存在孤石体及桩基底部基岩均为微风化花岗岩，对存在孤石体及基岩的桩井应将孤石体与基岩同时起爆处理，控制爆破范围在桩基结构范围内。根据《水运工程爆破技术规范》（JTS204-2008）微风化岩水下钻孔爆破单耗经验数值为2.72 kg/m3，在爆破作业过程按照单耗2.3 kg/m3试爆，根据爆破效果调整爆破参数。

(5)、装药与堵塞

对于装药孔采取分层间隔装药结构，间隔装药间隔长度为0.6m，孤石上下0.5m范围不装药。设 4发电雷管多点同时起爆。装药孔全长堵塞至孔口，堵塞材料为粗砂。

(6)、起爆网路设计

采取不同孔内分段的串联电起爆网路，单个孔内设置2-4发同段电雷管并联后同时起爆，以确保起爆网路安全。

(7)、爆破飞石控制措施

岩石处理安全控制除了控制爆破震动外，空孔泥浆的控制尤为重要，岩石爆破时，采用在距离孔口0.5m外置覆盖钢板的防护措施，将泥浆控制在安全范围内。即：对于桩基内岩石爆破，由于爆源在地面以下约10-18m之间，爆破属于内部作用，采取在孔口上部一定范围采用“压钢板，布孔范围堆沙包围闭”的防护措施，将爆破时空孔产生的泥浆及所携带的石渣控制在安全范围内。