[摘要内容]本文是以日照市菏泽路公交调度中心项目基坑石方静力爆破为例,主要介绍降低石方静力爆破对塔吊基础的不利影响的施工方法,为以后类似的工程提供借鉴经验。
[关键词] 静力爆破 塔吊基础 石方预处理 监测
1、引言:
随着建筑工程科技的不断发展,建筑施工中安全和施工技术越来越重要。塔吊作为建筑工程的主要大型机械之一,塔吊基础的安全性也显得尤为重要。当进行石方爆破时可能会对塔吊基础造成影响,存在安全隐患,因此需采取特殊的施工方法避免对塔吊基础造成不利影响。
2、工程概况及难点分析:
2.1工程概况
菏泽路公交调度中心项目位于日照市菏泽路以西山东路以南体育公园以北区域,总建筑面积3.9万平方米,地下2层地上22层,包含主楼、裙房和地下车库三部分。工程基坑开挖深度约10米。菏泽路公交调度中心项目基础土方开挖后存在大量石方,西北角岩石面比设计基础高2m左右,其余区域岩石面比设计基础高1m左右,基坑内部散布多处局部岩石凸出部位。由于岩石分布面比较广,施工时需要对基础石方进行爆破。由于项目周边基坑垂直开挖,石方距离边坡较近,一般炸药爆破震动力大,对边坡支护及塔吊基础可能产生破坏,故采用静力爆破。
2.2工程特点、难点分析
本工程地下石方面积较大,石方爆破深度达到1米,深度较大。石方与塔吊基础紧邻,石方爆破产生的变形可能对塔吊基础造成影响。基坑内作业空间狭小,工期任务紧,多区段穿插作业多。石方爆破区域距离塔吊基础近。
3、施工方法
3.1土方清理
采用机械配合人工的方式将石方上部覆盖的土方全部清理干净,将石方全部暴露出来。
3.2石方预处理
对紧靠塔吊基础部位一米处石方进行切缝处理。切缝采用石方切割锯切两道,间隔100mm,深度500mm,形成沟槽作为石方爆破临空面,为石方爆破提供膨胀空间。
3.3设置监测点
在塔吊基础及石方北侧边缘区域各布置三个监测点。观测点的设置采用墨斗在该点位弹出十字线,并做好防护,防止人为破坏。观测方法为使用全站仪观测每个点位的水平位移和高度变化,观测频率为每小时观测一次,形成观测记录。当出现位移过大时暂停石方爆破和塔吊的使用,并增加观测次数。同时加强南侧2号塔吊的观测,当塔吊出现不均匀沉降和垂直度超过允许偏差(4‰)时及时预警,并协同安全部、工程部、技术质量部及时制定加固方案。
3.4设计布点
布眼前首先要确定至少有一个以上临空面,钻孔方向尽可能做到与临空面平行;横向分布孔距300mm,纵向间距300mm布置成批平排炮孔,排距以300mm左右为宜,必须采取逐排作业,不得多排同时作业,钻眼深根据现场石方状态而定。
3.5测量
测量每个点位的标高,确定爆破深度,超爆深度控制在100mm内。
3.6钻孔
1、钻孔的直径与破碎效果有直接关系,钻孔过小,不利于药剂充分发挥效力;钻孔太大,易冲孔,根据以往经验本工程采用直径为38mm钻孔最佳。孔距300-500mm,排距为孔径的15倍即570mm;孔深按照现场石方需要爆破的深度而定,但不少于300mm。
2、钻孔内的余水和余渣应用高压风吹洗干净,孔口旁应干净无土石渣。
3.7配制药剂
药剂与水按照1:0.24的比例进行勾兑(即一小包药剂兑1.2公斤水)左右的水,施工时要注意加水量,水多时影响膨胀能力。将膨胀剂和水倒入铁桶中用木棍搅拌成流质状态(糊状)备用。
3.8装药
1、向下的眼孔,将兑好的药剂灌入钻孔内,倒满为止。根据本工地的具体情况,该工地拟采用“由上至下,分层破碎”,的施工方式,方便人工操作。一般要求要在10-20分钟内完成填充。
2、水平方向的钻孔,可用比钻孔直径略小的高强长纤维纸袋装入药剂,按一个操作循环需要的药卷数量,放在盆中倒入洁净水完全浸泡,30~50秒左右药卷充分湿润,完全不冒气泡时,取出药卷从孔底开始逐条装入并捅装紧,密实地装填到孔口。即“集中浸泡,充分浸透,逐条装入,分条捣实。”
3、装药完成后约2-7小时为岩石开裂时间,裂泡大约为2-3公分宽左右。岩石刚开裂后,可向裂缝加水后支持药剂持续完全反映,可获得更好效果。
4、本工程进行岩石破碎施工,操作人员的协调配合很重要。应采用多小组灌装的方式。每小组由主副两名灌装手组成。取药搅拌时,主灌装手负责取药分量和搅拌,副灌装手负责确保药剂捣实,完成后旧麻袋履盖孔口。各小组采用“同步操作,小拌勤装的反复操作。”即:每组施工工人在操作前必须穿戴好劳保用品,每次操作循环过程中负责装孔的孔数不能过多。每次拌药量不能超过实际能够完成的工作量。各灌装小组在取药、加水、拌药、灌装过程中应基本保持同步和保持相对距离进行(以免相互影响和冲孔发生安全事故),可以每孔内药剂的最大膨胀基本保持同期出现,有利于岩石的破碎。
5、每次装填的过程中,已经开始发生化学反应的药剂(表现开始冒气和温度快速上升)不允许装孔内。从药剂加入拌和水到灌装结束,这个过程的时间不超过20分钟。
3.9药剂反映时间的控制
药剂反映的快慢与温度有直接关系,温度越高,反映时间越快,反之则慢。实际操作中控制药剂反映时间太快有两种,一种是在拌和水中加入抑制剂,另一种方法是控制拌和水、干粉剂和岩石的温度。中午气温较高,破碎前应对被破碎物遮挡,药剂存放低温处避免暴晒。将拌和水温控制在15℃以下。
药剂(卷)反映时间过快易发生冲孔伤人事故 ,可用延缓反映时间的抑制剂。抑制剂放入浸泡药剂(卷)的拌和水中。加入量为拌和水的5%~6%,冬季加入促发剂和提高拌和水温度。拌和水温度不可超过50℃。反映时间一般控制在30~60分钟较好,条件较好的施工现场可根据实际情况缩短反映时间,以利于施工。
3.10碎石清理及局部石方处理
药剂充分反应后,采用装载机将碎石进行清理。将石方局部高凸部位进行剔凿并清理。
4、结束语
石方静力爆破是一项危险性较大的施工内容,石方爆破的过程中石方体会发生较大变形和位移,施工时要充分考虑对作业范围内的既有机械、建筑物、临时设施的影响。采取石方局部切割预处理的方法,做出临时变形沟槽,为石方膨胀提供变形空间是一种非常安全且切实有效的方法,通过该方法结合分区段、分排依次向塔吊基础方向推进的施工顺序来提高石方爆破的安全,保障塔吊基础的稳定和安全。
参考文献
[1] 无.
作者简介
1 韩兵,项目专业工程师,中建八局第二建设有限公司。
2 魏长敏,项目经理,中建八局第二建设有限公司。
3 张帆,项目总工,中建八局第二建设有限公司。
4 赵桐帅,项目试验工程师,中建八局第二建设有限公司。
5 杨旭,项目专业工程师,中建八局第二建设有限公司。