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摘要:人工挖孔桩具有机具设备简单,施工操作方便,占用场地小,无泥浆排出,施工质量可靠,可全面 展开施工,缩短工期,造价低等优点。
关键词:挖孔桩;爆破;护壁;安全
一、工程概况
桐木沟特大桥全长2047米,跨径组合为17联3×30+10×(3×40)+5×(4×30)+5×(4×30)+(5×20)米预应力混凝土先简支后连续箱型连续梁;桥墩采用矩形截面空心墩,双柱墩,桥墩基础为支承桩,桥台为柱式及肋板桥台。
桥址处于V型深沟内,地势变化很大,地貌特征山岭重丘区,面层为亚粘土,下层为碎石土及强-弱风化千枚岩。其中,桩基共计434根,最长桩长为28.5米,由于处于山谷中,场地狭窄,运输不便,,给施工带来很大不便,因此好多桩基采用了人工挖孔桩施工。
二、施工前的准备工作
(一)开挖前,场地完成三通一平。各项临时设施、动力、照明、通风、安全设施、施工机具、进场人员要满足施工要求。
(二)根据设计图纸进行纵横轴线放样,及复测工作。
(三)用十字线将中心桩点引出护筒外80cm,用水泥砂浆固定,并做好保护工作。桩孔周边,用白灰撒线型。
(四)所用的原材料,根据设计要求和规范规定进行检测。严格按试验室确定的配合比施工。
(五)采用2个班组,流水分班作业。
三、施工过程
(一)粘土、淤泥、流砂的开挖方法:
对于孔内的粘土、淤泥、流砂层,可用铁铲、锄头便可开挖。孔内挖土采用分段开挖方式,对于粘土层,一般0.8m~1.0m为一个施工段;对于淤泥、流砂层,一般0.4m~0.5m为一个施工段。混凝土护壁一般施工至中风化岩面,微风化岩层不需另加混凝土护壁,可以自身稳定。
(二)强风化岩层、中风化岩层,坚硬致密微风化岩层的开挖方法
由于强风化岩层、中风化岩层的厚度较厚;对于微风化岩层设计要求进入≥3000mm,根据以上情况,决定采用爆破方案。但人工挖孔桩入岩爆破施工时,自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大,中风化层以上地段成孔时,受流沙、流泥的影响,有些地段护壁质量较差抗震能力小。因此爆破的选择是非常关键的。
1.眼位置的选定和布置
合理适当的选定和布置炮眼,是爆破效果好坏的关键,也对以后封孔时砼的超方有直接的影响。爆破开挖一般要求孔的四周及底面的岩石不受或少受破坏,石方的超挖量也不要太多。
孔眼的布置。炮眼呈同心圆布置,同心数目为2-3圈,同心数目可根据孔径的大小决定,通常桩径1.3-1.8m同心数目为2圈,桩径大于1.8m的可布置3个圈。靠近开挖中心的为掏槽眼,外圈为周边眼。
a、掏槽眼。采用圆锥形掏槽眼,圆锥形掏槽眼与工作面夹角70°~80°,掏槽眼比其他炮眼深0.2~0.3m,在孔内r=50cm的环向布置。通常桩径1.3-1.8m布置3个。
b、周边眼。在孔内布置6-9个,眼距取0.4~0.6m。
2.装填药包
在装药前,检查炮眼深度是否符合要求,如有石粉或杂物应清除干净。先在炮眼底部用铁皮做成三角形,使底部留有空底,或者放置一个短木块亦可,以形成聚能药包,提高爆破效果。装填药量是非赏重要,药量太少没有效果,太大又会对附近房屋、高压线等造成影响。而我们这里爆破最近的地方到房屋的距离不到15米,好多爆破上面就有高压线。因此药量的装置就显的更加重要了。装药量应根据计算,一般按加强抛掷计算,主炮眼的装药量Q按下面的计算公式计算:
Q = K·W3(0.4+0.6n3)·e
其中Q为装药量,e为不同炸药的换算系数,W为最小抵抗线(吊炮眼深),n为爆破作用指数,(n=r/W,r为爆破底部半径。工程应用中,通常根据n值大小对爆破进行分类。当n=1即r=W时,称为标准抛掷爆破Q = K·W3[(4+3n)/7]3·e;当n>1即r>W时,称为加强抛掷爆破Q = K·W3(0.4+0.6n3)·e;当0.75≤n<1时,称为减弱抛掷爆破Q = K·W3(0.4+0.6n3)·e;当n<0.75时,称为松动爆破Q = K·W3 n3·e。K为爆破单位体积岩石的耗药量,查下表得:
装药时,药包和雷管要轻填,轻放,用木棒轻轻压紧,以免药卷和药室间构成空隙面影响爆破威力。为使炸药全部发挥作用,雷管安装的位置应放在炸药的中部或底部。
3.填塞炮泥
炮眼内炸药装好后,空隙部分用炮泥填好,对炮泥的要求是与炮泥壁磨擦作用大,能结成一个整体充填时易于密集,不漏气。炮泥可用一份粘土,二份粗砂及适量水混合,炮泥要分层装入炮眼内,第一层20cm的炮泥可轻轻压紧,以后各层可用木棍捣实(严禁使用铁钎予捣实,以免发生危险。),必须使炮泥和眼壁紧密接触,不得有空隙,直至炮眼填满为止。
4.起爆
放炮前现场严禁烟火,以防危险。如果用电气起爆时,必须由装药人员亲自起爆。在爆破范围内做好安全防护措施,如设置岗哨等,在即将爆破时,禁止非爆破人员进入危险区。起爆方法要根据雷管种类而定,当用火雷管时,用火点燃导火索起爆。点燃前先将导火索线头的药心用手人捻散后再点燃起爆。导火索的长度应根据需要而确定。另外导火线,雷管等要分别妥善保管不得放在一起储存,并要防止雷管生锈,炸药变质、导火索,受潮等现象,电雷管与电池不得由同一人携带。雷雨天不应携带电雷管。并应停止爆破作业。
当用电雷管时,将雷管的引出绝缘线与电源连接起爆,铺设需要和接通电源起爆应由一人操作。
5.哑炮的处理
哑炮在施工过程中是不可避免的也是非常危险的。因此处理一般应由原装炮人员处理。因为他们了解装药情况,并且应等起爆完毕等20分钟以后方可进行爆破现场进行处理。
a、浅眼哑炮的处理方法:炮眼在50cm以内时,可以用表面爆破法炸毁。
b、深眼哑炮的处理方法:如为粉状炸药散着装填和炮眼用松散物填塞可以先把填塞物用木制成或竹制工具小心掏出,然后再用低压水冲洗出整个药包,。并将拒爆的药包雷管销毁。钻孔方向要掌握好,以免钻头触及原炮眼雷管及炸药,发生爆炸,如果哑炮是装有硝铵炸药,可以用水泡湿,使药包失去起爆能力再行挖除
四、粘土、淤泥、流砂层地段人工挖孔桩施工的护壁技术
(一)混凝土护壁模板采用厚度δ=4mm的组合式钢模板拼装组合而成,拆上节而支下节,循环周转使用,上下设两对半圆组合的钢圈顶紧,不另设支撑,钢圈之间用专用扣扣紧。
(二)对于粘土层,每一施工段高度,一般0.8m~1.0m为一个施工段,待砼强度上来以后在拆模进行下一个施工段。对于淤泥、流砂层,一般0.5m为一个施工段。护壁中还应插入φ14~φ16的竖向钢筋,间距取500mm;横向则用φ14~φ16的圆钢来加固,间距取300mm。
(三)混凝土用搅拌机搅拌,采用C20混凝土,坍落度取60mm~80mm,混凝土用吊桶运入人工浇筑,用钢管振捣密实。
五、结语
通过本工程的施工,本人认为人工挖孔桩具有机具设备简单,施工操作方便,占用场地小,无泥浆排出,施工质量可靠,可全面展开施工,缩短工期,造价低等优点。因此特别选用在山岭重丘区的桩基施工。
关键词:挖孔桩;爆破;护壁;安全
一、工程概况
桐木沟特大桥全长2047米,跨径组合为17联3×30+10×(3×40)+5×(4×30)+5×(4×30)+(5×20)米预应力混凝土先简支后连续箱型连续梁;桥墩采用矩形截面空心墩,双柱墩,桥墩基础为支承桩,桥台为柱式及肋板桥台。
桥址处于V型深沟内,地势变化很大,地貌特征山岭重丘区,面层为亚粘土,下层为碎石土及强-弱风化千枚岩。其中,桩基共计434根,最长桩长为28.5米,由于处于山谷中,场地狭窄,运输不便,,给施工带来很大不便,因此好多桩基采用了人工挖孔桩施工。
二、施工前的准备工作
(一)开挖前,场地完成三通一平。各项临时设施、动力、照明、通风、安全设施、施工机具、进场人员要满足施工要求。
(二)根据设计图纸进行纵横轴线放样,及复测工作。
(三)用十字线将中心桩点引出护筒外80cm,用水泥砂浆固定,并做好保护工作。桩孔周边,用白灰撒线型。
(四)所用的原材料,根据设计要求和规范规定进行检测。严格按试验室确定的配合比施工。
(五)采用2个班组,流水分班作业。
三、施工过程
(一)粘土、淤泥、流砂的开挖方法:
对于孔内的粘土、淤泥、流砂层,可用铁铲、锄头便可开挖。孔内挖土采用分段开挖方式,对于粘土层,一般0.8m~1.0m为一个施工段;对于淤泥、流砂层,一般0.4m~0.5m为一个施工段。混凝土护壁一般施工至中风化岩面,微风化岩层不需另加混凝土护壁,可以自身稳定。
(二)强风化岩层、中风化岩层,坚硬致密微风化岩层的开挖方法
由于强风化岩层、中风化岩层的厚度较厚;对于微风化岩层设计要求进入≥3000mm,根据以上情况,决定采用爆破方案。但人工挖孔桩入岩爆破施工时,自由面狭小、作业面较深、岩石的夹制力较大,中风化层以上地段成孔时,受流沙、流泥的影响,有些地段护壁质量较差抗震能力小。因此爆破的选择是非常关键的。
1.眼位置的选定和布置
合理适当的选定和布置炮眼,是爆破效果好坏的关键,也对以后封孔时砼的超方有直接的影响。爆破开挖一般要求孔的四周及底面的岩石不受或少受破坏,石方的超挖量也不要太多。
孔眼的布置。炮眼呈同心圆布置,同心数目为2-3圈,同心数目可根据孔径的大小决定,通常桩径1.3-1.8m同心数目为2圈,桩径大于1.8m的可布置3个圈。靠近开挖中心的为掏槽眼,外圈为周边眼。
a、掏槽眼。采用圆锥形掏槽眼,圆锥形掏槽眼与工作面夹角70°~80°,掏槽眼比其他炮眼深0.2~0.3m,在孔内r=50cm的环向布置。通常桩径1.3-1.8m布置3个。
b、周边眼。在孔内布置6-9个,眼距取0.4~0.6m。
2.装填药包
在装药前,检查炮眼深度是否符合要求,如有石粉或杂物应清除干净。先在炮眼底部用铁皮做成三角形,使底部留有空底,或者放置一个短木块亦可,以形成聚能药包,提高爆破效果。装填药量是非赏重要,药量太少没有效果,太大又会对附近房屋、高压线等造成影响。而我们这里爆破最近的地方到房屋的距离不到15米,好多爆破上面就有高压线。因此药量的装置就显的更加重要了。装药量应根据计算,一般按加强抛掷计算,主炮眼的装药量Q按下面的计算公式计算:
Q = K·W3(0.4+0.6n3)·e
其中Q为装药量,e为不同炸药的换算系数,W为最小抵抗线(吊炮眼深),n为爆破作用指数,(n=r/W,r为爆破底部半径。工程应用中,通常根据n值大小对爆破进行分类。当n=1即r=W时,称为标准抛掷爆破Q = K·W3[(4+3n)/7]3·e;当n>1即r>W时,称为加强抛掷爆破Q = K·W3(0.4+0.6n3)·e;当0.75≤n<1时,称为减弱抛掷爆破Q = K·W3(0.4+0.6n3)·e;当n<0.75时,称为松动爆破Q = K·W3 n3·e。K为爆破单位体积岩石的耗药量,查下表得:
装药时,药包和雷管要轻填,轻放,用木棒轻轻压紧,以免药卷和药室间构成空隙面影响爆破威力。为使炸药全部发挥作用,雷管安装的位置应放在炸药的中部或底部。
3.填塞炮泥
炮眼内炸药装好后,空隙部分用炮泥填好,对炮泥的要求是与炮泥壁磨擦作用大,能结成一个整体充填时易于密集,不漏气。炮泥可用一份粘土,二份粗砂及适量水混合,炮泥要分层装入炮眼内,第一层20cm的炮泥可轻轻压紧,以后各层可用木棍捣实(严禁使用铁钎予捣实,以免发生危险。),必须使炮泥和眼壁紧密接触,不得有空隙,直至炮眼填满为止。
4.起爆
放炮前现场严禁烟火,以防危险。如果用电气起爆时,必须由装药人员亲自起爆。在爆破范围内做好安全防护措施,如设置岗哨等,在即将爆破时,禁止非爆破人员进入危险区。起爆方法要根据雷管种类而定,当用火雷管时,用火点燃导火索起爆。点燃前先将导火索线头的药心用手人捻散后再点燃起爆。导火索的长度应根据需要而确定。另外导火线,雷管等要分别妥善保管不得放在一起储存,并要防止雷管生锈,炸药变质、导火索,受潮等现象,电雷管与电池不得由同一人携带。雷雨天不应携带电雷管。并应停止爆破作业。
当用电雷管时,将雷管的引出绝缘线与电源连接起爆,铺设需要和接通电源起爆应由一人操作。
5.哑炮的处理
哑炮在施工过程中是不可避免的也是非常危险的。因此处理一般应由原装炮人员处理。因为他们了解装药情况,并且应等起爆完毕等20分钟以后方可进行爆破现场进行处理。
a、浅眼哑炮的处理方法:炮眼在50cm以内时,可以用表面爆破法炸毁。
b、深眼哑炮的处理方法:如为粉状炸药散着装填和炮眼用松散物填塞可以先把填塞物用木制成或竹制工具小心掏出,然后再用低压水冲洗出整个药包,。并将拒爆的药包雷管销毁。钻孔方向要掌握好,以免钻头触及原炮眼雷管及炸药,发生爆炸,如果哑炮是装有硝铵炸药,可以用水泡湿,使药包失去起爆能力再行挖除
四、粘土、淤泥、流砂层地段人工挖孔桩施工的护壁技术
(一)混凝土护壁模板采用厚度δ=4mm的组合式钢模板拼装组合而成,拆上节而支下节,循环周转使用,上下设两对半圆组合的钢圈顶紧,不另设支撑,钢圈之间用专用扣扣紧。
(二)对于粘土层,每一施工段高度,一般0.8m~1.0m为一个施工段,待砼强度上来以后在拆模进行下一个施工段。对于淤泥、流砂层,一般0.5m为一个施工段。护壁中还应插入φ14~φ16的竖向钢筋,间距取500mm;横向则用φ14~φ16的圆钢来加固,间距取300mm。
(三)混凝土用搅拌机搅拌,采用C20混凝土,坍落度取60mm~80mm,混凝土用吊桶运入人工浇筑,用钢管振捣密实。
五、结语
通过本工程的施工,本人认为人工挖孔桩具有机具设备简单,施工操作方便,占用场地小,无泥浆排出,施工质量可靠,可全面展开施工,缩短工期,造价低等优点。因此特别选用在山岭重丘区的桩基施工。