公路橋梁施工中關于預裂爆破在人工挖孔樁的應用

侯望++袁勝利

摘 要：中國水利水電第七工程局具有國家水利水電工程施工總承包特級資質和國家公路工程施工壹級資質，我公司在公路橋梁施工方面具有豐富的經驗，能夠將預裂爆破技術很好地應用于人工挖孔樁中。本文主要論述了本公司所承接的梅州抽水蓄能電站工程中人工挖孔樁的施工，同時論述了關鍵技術預裂爆破在其中的應用，希望為相關人員提供參考。

關鍵詞：公路橋梁；預裂爆破；人工挖孔樁；應用

廣東作為中國第一經濟大省，電能需求大。至2020年，廣東省內火電、核電以及新能源將分別占廣東省內外電源總裝機容量的56%、10%、21%和3.2%。這樣復雜的電源結構，決定了廣東電網亟需優質的調峰電源和保安電源。目前，廣東是全國抽水蓄能裝機容量最大的省份，境內擁有世界最大的抽水蓄能電站—廣州抽水蓄能電站。梅蓄電站是廣東省內興建的第五座大型抽水蓄能電站。

一、梅州抽水蓄能電站概況

梅州抽水蓄能電站地處廣州-汕頭粵東部分的中部，位于廣東省梅州市五華縣南部的龍村鎮黃獅村境內，電站上、下水庫均位于黃獅村內，上水庫在龍獅殿，下水庫在黃畬，上、下水庫集水經先水河匯入琴江，屬韓江流域琴江河支流。上、下水庫落差約400m。電站裝機容量2400MW，共裝設8臺單機300MW立軸、可逆、單級混流式水泵水輪電動發電機組，電站擬分期建設，上、下水庫按終期規模一次建成，本期裝機1200MW。

二、黃獅二橋工程人工挖孔樁概況

黃獅二橋位于梅州抽水蓄能電站下庫右岸公路K1+239.859～K1

+308.664處，橋型采用5×10m現澆鋼筋混凝土箱梁橋，全橋長68.04m，橋梁縱坡0%。橋址道路中心線位于R=52m的平曲線路段，考慮1.2m平曲線內側加寬。1號～4號橋墩采用樁基礎雙柱式圓形墩，橋墩基礎由2根D1.6m，深度11m。人工挖孔灌注樁基礎組成，橋墩采用2根D1.4m圓形墩。

三、預裂爆破技術概述

對于重要的土石方爆破工程采用預裂爆破技術是必然的，如重要的水利水電工程、特殊工程等，該技術的實施可以確保工程的安全可靠運行和使用，極大降低工程邊坡存在的片幫、滑坡、滾石、泥石流等災害，最終達到邊坡或壁面光滑、穩定的效果。

四、公路施工中人工挖孔樁介紹

人工挖孔樁是指利用人工在巖石地基中直接挖成所需要的基坑，然后將鋼筋骨架和混凝土直接澆筑于巖石基坑內而形成的基礎。利用混凝土直接與坑壁結合，使基礎增加了與地基的粘合力，增強了基礎的下壓支撐力，加大了基礎的抗拔強度，并不用支模和二次回填。坑口直徑和坑底直徑均符合設計要求尺寸，坑壁平直，保持原土原石。經檢驗基坑直徑符合設計要求后方可直接進行混凝土澆灌，并用經緯儀、塔尺、鋼尺等校正好底腳螺栓方位及距離，其余施工方法和普通混凝土基礎施工方法相同。

五、預裂爆破在人工挖孔樁的應用

（一）施工順序

由于本工程橋梁樁基深度在11m，所以在應用過程中采用先沿樁基開挖線進行預裂孔鉆孔施工，鉆孔一次性施工到底，直接鉆孔至孔底高程。再進行周邊孔和中心掏槽孔鉆孔。

具體順序：預裂孔一次鉆孔成型→預裂孔爆破→周邊孔及中心掏槽開挖（不超過1m）→爆破→開挖

（二）預裂爆破參數及其確定

鉆孔直徑D根據我國水利工程邊坡預裂爆破一般采用孔徑為80mm～110mm的經驗，再根據藥卷的直徑、巖石硬度、鉆孔設備等確定。一般可為藥卷直徑的2倍～3倍，孔徑過大、過小，均會影響預裂爆破的效果。本工程根據現場試驗確定孔徑為100mm。

（三）預裂孔的深度

預裂孔的作用是削弱應力波的作用，并且減輕地震的效應對巖壁的影響，所以，預裂孔的深度一定要超過主裂孔的深度。

（四）裝藥的形態

為了保證細長藥卷之間間隔裝藥起爆的可靠性，炮孔內沿著全部長度必須都要覆蓋導爆索，考慮到炮孔底部的夾制，一般來講，炮孔底部的藥量適當加到2～3倍。

（五）孔口堵塞時的長度

如果我們堵塞的長度很短或者裝藥時裝得過多，就會造成孔口變成為類似于漏斗那樣的形狀；如果我們堵塞時的長度太長或者裝藥時裝得過少，又會造成在頂部很難產生一條完整的預裂縫，所以一般來說，我們把堵塞的長度控制到孔徑的12～20倍。

（六）孔深L

孔深主要決定因素是鉆孔設備的精度，限制鉆孔深度是為了控制鉆孔偏差。一般將爆破孔孔深限制在10m以內可以保證鉆孔偏差在允許范圍內。

（七）不耦合系數E

根據鉆孔直徑D的大小選擇藥卷直徑D。不偶合系數E是指鉆孔直徑與藥卷直徑的比值，可用E=D/d表示。用于本工程預裂爆破的藥卷直徑有32mm和25mm兩種，鉆孔直徑為100mm～105mm時，選用32mm直徑的藥卷，E值為3.1～3.3，鉆孔直徑為45mm～50mm時，選用25mm直徑的藥卷，E值為1.8～2.0。

六、爆破效果

通過大量的模擬爆破實驗和現場爆破的經驗，可以確定工地爆破時采用的參數，節省了很多財力，取得了很大的經濟效益，也不浪費人員和設備，并保證了他們的安全。

七、結語

采用預裂爆破技術，可以很好地解決爆破強度和人員安全的矛盾，滿足土石方開挖中對爆破的技術要求。但是隨著開采深度在以后的工程中還會加大，我們需要對所有因素進行細致考慮，相信隨著我們的努力以及科學的進步，我們在該領域能夠取得更好的成果。

參考文獻：

[1]張強，張純杰，尹國光.不耦合裝藥預裂爆破技術在露天礦中的應用研究[J].科技經濟導刊，2016（06）：73+68.endprint