广西桂威爆破工程有限公司 玉林 537000
摘要：通过精心设计施工，优化施工工艺，采用中深孔爆破方案、电子数码雷管逐孔起爆技术、预裂爆破减振技术、铁板及沙包覆盖措施、脚手架围挡防护措施，城市基坑开挖爆破施工取得了理想的效果，有效的缩短了工期、确保了安全和质量、效益得到保证。
关键词：数码雷管；城市基坑爆破；安全防护
1.工程概况及周边环境
1.1工程概况
拟建的城央时代碧桂园住宅楼项目位于玉林市城北街道。建筑总面积为约9万m2，地上33层，其中裙楼部分地上2层，地下室2层。拟爆破基坑面呈长方形，东西长200m，南北宽260m，基坑开挖面积约5万m2，开挖深度约6m，基坑上部0-2m表土及表露尖岩已使用机械整平，下部4-6m方量约25万m3需爆破开挖，基坑靠近南侧和东南位置部分已经开始建设楼房，施工机械及厂区已布置完毕。本工程南侧为在建楼房和项目部，东侧为售楼中心，西侧为在建楼房和民房，基坑北侧外为空地。周边环境如图1所示。
.png)
2.技术难点
本工程周边环境复杂，且地处闹市区，工期较短、方量大，为确保安全、顺利完成爆破施工，应重点考虑以下几点：
（1）基坑在相对繁华的城区，周边环境复杂，参与施工的队伍和人员较多，爆破开挖要确保周边人员、车辆、设备、建筑物等安全，单次用药量不宜过大。
（2）基坑内需爆破开挖的岩体量大，埋深较浅，开挖深度较大，爆破开挖应满足施工进度要求，开挖出来的基坑及时可以进行下一道建筑工序。
（3）基坑开挖应注重保持基坑边坡稳定和底板平整，减小爆破对边坡岩体的影响，并且确保周边围护桩、喷锚结构和混凝土结构的安全。
（4）爆破实施过程中应严格控制每次单段齐爆药量和一次起爆总药量，采取有效的减振措施，使爆破振动有害效应降到安全标准范围内，减弱对周边环境的影响。
（5）本工程爆破存在扰民的风险，安全警戒范围内的人员、车辆、可移动设备都要提前疏导撤离，警戒撤离压力较大，爆破次数应尽量少。
3.爆破方案的选择
本工程地处繁华市区，不仅要确保“零飞石、微震感”，而且还应满足施工进度要求。若采用浅孔爆破技术开挖容易做到安全施工，但爆破次数较多且频繁时，安全警戒压力大，同时也影响基坑其他在建项目的施工，难以保证进度要求。
因此，经对比分析，决定采用中深孔控制爆破技术开挖基坑，采用多钻孔、少装药的方法，增大炮孔不耦合系数，逐孔起爆技术，以减小爆破振动。基坑周边钻预裂孔，减少爆破对周边建（构）筑物的影响，确保边坡平整稳定。确保炮孔填塞质量和填塞长度，加强爆破区域安全防护，确保无飞石产生。
4.爆破设计
4.1中深孔爆破参数
（1）台阶高度H=5m；炮孔直径：76mm；药卷直径：60mm；最小抵抗线20-40倍药径，W取2.2m；底盘抵抗线W底=（1. 2~1.3）W，根据经验取W底=2. 0m，炮孔超深h=0.3W底，根据经验取h=0.5m；炮孔深度L=h+H=5.5m。
（2）炮孔间距a=1. 25W，取a=2. 5m；炮孔排距b=W，取b=2.0m；炮孔填塞长度L1取（20一30）炮孔直径，取L1=2. 5m；炸药单耗q=0.25- 0.35kg/m3；单孔装药量Q =qabH，取Qmax=8kg。
4.2预裂孔爆破参数
为进一步减弱爆破振动对周边环境的影响，特别是在建楼房周围，应进行预裂爆破，使保护区与主爆区之间形成一条减振缝，削弱主爆区对保护结构的振动影响。预裂孔距离保护区距离不小于1m，大于预裂孔孔距，减小预裂孔内炸药能量对围护桩的影响。被保护岩体待爆破后利用设备另行清除。
孔径d = 76mm，孔距a=（8~12）d，取0.8m，垂直钻孔，孔深L =6m，线装药密度取300-350g/m；炮孔底部1m线装药密度增加到1.5-2倍，炮孔装药长度L=5m，炮孔填塞长度 =1m。
单孔装药量2kg，相邻两孔同时起爆药量为4kg，预裂孔单段药量不大于4kg。
4.3装药结构
采用不耦合装药，底部丢一只矿泉水瓶做缓冲层，以减小爆破对底板的扰动破坏。将爆破危害控制在“零飞石、微震感”的范围内。
4.4起爆网路
为减小爆破振动，采用电子数码雷管逐孔起爆网路，以有效提高爆破效果和保护边坡。孔内一发数码电子雷管，孔间延时为10ms，排间延时为20ms。
预裂孔与主炮孔可分开爆破，也可同次爆破。当预裂孔与主炮孔同次爆破时，预裂孔先爆，主炮孔后爆，预裂孔起爆时间比主爆孔提前至少150ms。
5.安全防护
5.1飞石防护措施
主要采用近体防护和远体防护相结合的防护隔离措施。
（1）爆破区域采用盖钢板压沙袋的防护方式，确保炮区周边1米覆盖到位。
2）当凌空面正对着建筑物且距离不足50米时，在炮区正对着建筑物方向5米外搭建钢管脚手架，脚手架高度高于台阶高度2米；钢管脚手架垂直面铺设双层竹笆，用铁丝绑扎牢固，形成封闭的防护棚。
（3）堆设沙包于在建楼房底部柱子根脚处，防止大的滚石对柱子造成破坏。
5.2爆破震动防护措施
距离基坑最近的15m处有建筑物，通过安全校核，控制一次单段齐爆药量。由于爆破振动频率远大于建筑物自振频率，可认为爆破振动对建筑物影响不大，因此主要以质点振动速度来评价。通过控制单段齐爆药量来控制爆破质点振动速度，在施工时严格按照单孔单响起爆网路起爆，预裂孔优先于主爆区先行爆破形成预裂缝，减少振动波传播。
根据公式R=（K/V）1/α•Q 1/3，k=50，a=1. 5，Q取8kg，R=15m，经计算v = 2. 34cm/s，满足《爆破安全规程》（GB 6722-2014）规定。考虑爆破规模及总药量对周边环境的影响，每次爆破总药量控制在1000kg以内。
6.爆破总结
整个爆破历时3个半月，爆破85次，比合同工期减少2个半月，满足挖装要求，底板高差±0.3m，工期短、速度快，减少了爆破对周边环境的影响。整个爆破过程无任何安全事故发生，达到了“零飞石、微震感”的要求。
（1）复杂环境下基坑控制爆破，通过精心设计并优化参数、精心施工、严格控制单段药量与钻孔偏差、确保填塞质量与长度、安全防护到位，能够将有害效应控制在有效范围内。
（2）复杂环境下控制爆破，使用数码电子雷管进行逐孔起爆，既可以提高爆破效果和施工速度，也能确保火工品管理安全。
（3）复杂环境下基坑爆破，采用“多打孔、少装药”，避免多排起爆，加强振动监测，及时提供监测数据，修正爆破参数，可减小爆破有害效应。
（4）增大炮孔装药不藕合系数，采用炮孔底部空气间隔，能有效改善爆破效果，同时对降低爆破振动也具有良好效果。
（5）采用预裂爆破降振效果更加明显，若是条件允许也可开设减振沟以减少振动危害。
参考文献：
[1]张乐，颜景龙，等.隆芯1号数码电子雷管在露天采矿中的应用[J].工程爆破，2010，16（4）：73~76.
作者简介：
王月辉（1984-），男，工程师，主要从事爆破技术管理方面工作。