1、前言

　　樁基礎是橋梁基礎的一種常見形式，也是比較普遍采用的一種形式。樁主要分為摩擦樁和承力樁，對于承力樁來說一般需要坐落于完整的基巖面上并且嵌入完整巖層一定深度。承力樁的施工方法主要有以下幾種：挖孔、旋轉鉆機成孔、沖擊鉆機成孔、旋挖鉆機成孔等幾種方法。但對于巖石硬度超過1000Kpa的巖層來講，采用沖擊成孔時，一方面日進尺往往較慢，有的一天僅進尺十幾公分，甚至幾公分，另一方面鉆頭磨損嚴重，一天的大部分時間花費在鉆頭補焊、修整上，這樣一來，工程進度就無法保證。

　　我單位在京滬高速鐵路跨濟棗高速公路特大橋工程中，部分樁基嵌入1500Kpa的長度最長達到37米，采用沖擊成孔時效率極低，樁長52米的樁基施工3個月仍沒有成孔，嚴重制約了施工進度。實踐證明在硬巖地區施工長樁采用本工藝進行施工可以大大提高了樁基成孔進度，經濟，實用，且不會對周圍巖層造成破壞，對于其他類似工程施工具有一定的借鑒意義。

　　2、工程概況

　　跨濟棗高速特大橋是京滬高速鐵路(三標段)跨越濟棗高速公路的一座立交橋。橋梁全長2303.67米，下部除40#、42#墩外其它全部采用樁基礎，除懸灌梁外其他墩臺身采用流線型橋墩、一字形橋臺，梁體形式為51—32m+10—24m+1-25.5m+(32+48+32)m+2(40+56+40)m梁結構。

　　本橋位于巖溶中等發育地段，溶洞主要發育于奧陶系中統石灰巖、泥質灰巖、角礫狀泥灰巖中，樁基設計全部采用承力樁，溶洞發育大多呈串珠狀，故為保證樁基坐落于完整巖層面上，樁長一般較長。其中68#墩部分樁長達54.5米，70#墩部分樁長達52米。由于要穿越溶洞區，所以樁嵌入1500Kpa的巖層最長達37米。(68#墩地質情況詳見下圖)

　　68#、70#墩從4月底開始施工，開始時采用普通沖擊鉆孔進行施工，但由于巖石較硬，持續了三個月仍沒有成樁，后采用深孔水壓爆破鉆進進行施工，平均日進尺可以保持在1~2米，大大提高了鉆孔進度。

　　3、深孔水壓爆破鉆進原理

　　深孔水壓爆破鉆進的原理是：首先采用地質鉆機在需要爆破的樁位中心鉆一小孔作為爆破孔，根據巖性軟硬程度采取分段裝藥，然后將鉆孔中注滿水，利用水的不可壓縮性使炸藥爆炸產生的高溫高壓氣團充分傳遞到被炸圍巖上，用于對需要鉆進的巖層進行預先破碎，然后采用沖擊鉆機對破碎后的巖石進行鉆孔達到成孔的目的。

　　在爆破過程中采用分層裝藥松動控制爆破技術，使巖石松動而不飛散。同時通過對裝藥量的控制，可以保證不對樁位以外的圍巖造成破壞。

　　4、爆破準備

　　4.1乳化炸藥

　　也就是防水炸藥，此種炸藥爆速可達4000～5200m/s,殉爆距離為7～12cm，抗水性良好，可在水中連續浸泡96h而不失效，并且具有機械鈍感特性，雖經沖擊也不起爆。

　　4.2電雷管

　　此種雷管使用方便，價格低廉，且不受各種雜電干擾。

　　4.3、裝藥量計算

　　裝藥量一般根據施工經驗和巖性軟硬確定，一般硬度為800Kpa的每層控制在3卷炸藥，硬度超過800Kpa的每層控制在4卷炸藥左右。

　　裝藥量也可按照松動～粉碎爆破公式：

　　Q=0.33～0.45KW3(Kg)計算

　　K：巖石堅固系數?。?.5～2.0;

　　W：最小抵抗線取(0.5～2.0m)。

　　4、深孔水壓爆破鉆進施工工藝

　　4.1測量定位

　　首先進行測量，定出樁位的中心，以保證地質鉆機在樁位中心進行鉆孔，防止由于爆破未在樁位中心造成爆破時樁位周邊巖性松動效果不同，巖性軟硬不一形成偏孔。

　　4.2地質鉆孔

　　樁基定位后，采用地質鉆機在樁基的中心鉆一直徑110mm的孔做為爆破孔，鉆孔深度根據需要爆破處理的巖層厚度確定，一般鉆至距樁底0.5～1m左右，這是為了保證樁底承力層不受爆破作用的影響，絕對不得出現超鉆以防破壞承力層。

　　在鉆進過程中需要注意務必保持地質鉆桿的垂直度，不得出現傾斜，特別是對于較長樁，如地質鉆桿出現偏斜過大，也會造成爆破后沖擊鉆的偏孔現象。

　　4.3 清孔

　　地質鉆孔到位后，在裝藥前應進行清孔，防止鉆渣沉積在孔底過厚造成裝藥不到位影響樁下部巖石的爆破效果。

　　4.4 裝藥

　　裝藥是深孔水壓爆破鉆進中至關重要的一步，采取分層裝藥，特別是分層裝藥的間距和每層裝藥量一定要根據巖性的軟硬程度進行確定。(裝藥形式如右圖)

　　施工中藥包與藥包之間距離一般控制在1m左右，土石分界線以下0.5m為第一個藥包，然后間隔1m左右為第二個藥包，按照同樣的間距一直布置到深孔最底部。藥包綁扎在細鋼筋上(鋼筋直徑6~10mm)，鋼筋長度以達到孔底為準。炸藥一般采用乳化炸藥，如采取其他炸藥如2#巖石應做好防水處理。

　　起爆方式一般采用電起爆，每個藥包安裝一個電雷管，所有電雷管串聯起來，使所有藥包同時起爆。也可采用導火索起爆，但采用較少。

　　4.5深孔注水

　　把綁扎好藥包的鋼筋(即鋼筋上有藥包、導爆索或電雷管)，順孔放入孔中，然后往孔中灌水，直到把孔灌滿。如果孔穿過貫通溶洞或其他原因造成漏水，可不停地往里灌，與此同時起爆。

　　4.6起爆

　　起爆前使用測雷管的專用電橋測雷管與線路導通與否，然后人員撤離到安全距離以外進行起爆。

　　4.7鉆進

　　爆破結束后，在確保沒有瞎炮的情況下采用沖擊鉆機進行常規的鉆進成孔作業，這里就不再贅述。

　　5、結束語

　　深孔水壓爆破鉆進施工，操作簡單，使用方便，在樁基的施工中，我單位成功的運用了這一工藝，解決了高硬度長樁的施工成孔難題，達到了節約生產成本，使施工進度和綜合效益大幅度提高的目的。以上介紹的僅是嵌巖樁的成孔方法，對于探頭石、斷樁砼爆破處理等同樣行之有效，“藥”到病除。

　　【參考文獻】

　　水壓爆破施工安全技術在城市地下工程開挖施工中的應用

　　深孔水壓爆破技術的探討 山西建筑