无声爆破方法在工程桩桩头破碎中的应用

李同贵（辽宁工程勘察设计院，辽宁 锦州 121000）

无声爆破方法在工程桩桩头破碎中的应用

李同贵
（辽宁工程勘察设计院，辽宁 锦州 121000）

在工程建设过程中，很多工程部位都需要工程桩施工。工程桩成桩后，由于需要和上部其他结构（承台）等进行连接，要求对已经施工完毕的工程桩进行桩头破除工作以达到设计要求。传统的工程桩桩头破除工序繁琐、施工成本高。近年来无声膨胀剂的出现，为我们在工程桩桩头破除工作带来了新的方法。本文主要对比分析传统人工破除工程桩桩头施工工艺和无声膨胀剂破除工程桩桩头施工工艺。对后者的有力因素进行阐述，并对该施工方法在未来的应用前景进行展望。

无声爆破；桩头破除；经济高效

1　传统工程桩破除桩头的方法及利弊

1.1传统工程桩破除桩头的方法

（1）用切割机在桩身设计破除标高区域上、下切出两道线，切割深度根据桩基钢筋保护层厚度而定，一般为40mm左右，切勿伤害桩基钢筋。

（2）人工设计破除标高区域凿开缺口，深度至钢筋，便于后续风镐作业不会破坏钢筋保护层。

（3）风镐剥离上部钢筋保护层，将钢筋剥离砼，同时将钢筋向外侧微弯，便于后续施工。

（4）加钻顶断上部素砼，钻头稍向上，位置在桩顶线上100mm。

（5）桩头顶断以后，用吊车将桩头吊出，然后用人工凿除并清顶，保证不破坏砼保护层，桩头要平整，不得凹凸不平。

1.2传统工程桩破除桩头的缺陷

（1）工程造价高。传统的工程桩破除桩头的方法主要以人工手持风镐的方法施工。工作效率较低，以直径800mm，需要破除长度为1200mm的钢筋混凝土桩为例。一个熟练工人一个工作日可以完成约2根工程桩的破桩头工作。同时还需配备力工辅助。由于能熟练掌握风镐操作的技术工人工资普遍较高。故单个工程桩桩头破除的成本很高。

（2）工期较长。工程桩的数量往往较多，有的施工项目甚至有几千根工程桩需要同时破除。由于传统破桩头逐根施工的特点，出于经济性考虑，往往很难做到配备足够的设备和人员对现场内工程桩同时进行施工。这样就容易造成整个分项工程施工周期较长。进而影响其他分部分项工程的施工。

（3）噪音扬尘污染。传统破桩头的方法采用的是风镐机械破除的作业方式，施工过程中将产生很大的噪音，影响周边居民正常生活。同时也不能进行夜间施工。同时，施工过程中会产生扬尘污染，因此在城市繁华地段施工极为困难。

（4 ）可能破坏工程桩结构

2　无声膨胀剂破除工程桩桩头的原理

无声膨胀剂是将一种含有铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，用适量水调成流动状浆体，直接装入炮孔中，经水化后，产生巨大膨胀压力（可是将一种含有铝、镁、钙、铁、氧、硅、磷、钛等元素的无机盐粉末状破碎剂，用适量水调成流动状浆体，直接装入炮孔中，经水化后，产生巨大膨胀压力（可达30～50MPa）将混凝土（抗拉强度为1.5～3.0MPa）或岩石（抗拉强度为4～10 MPa）胀裂、破碎。它的膨胀压力与环境温度和反应时间成正比，物体开裂所需时间与环境温度成反比，即温度越高，所需时间越短。

一般经2～24小时，即可在无振动、无噪声、无飞石、无有害气体的状态下将物体破碎或切割开。一般被破碎的岩石或混凝土均属脆性材料，脆性材料的抗压强度大，抗拉强度小，其抗拉强度远小于抗压强度，所以，合理的钻孔设计（孔分布，孔径、孔深和孔间距）能够轻松地破碎坚硬的岩石和钢筋混凝土。它是当今其它爆破工具的最理想替代品。

3　无声膨胀剂破除工程桩桩头的施工方法

（1）炮孔布置 根据结构物质自由度情况而定，或尽可能多的创造自由面，对不同自由面采取不同的布孔方法。可采取垂直、水平、斜向等布孔方式。

（2）钻孔 应严格按作业设计规定的炮孔位置、方向、角度、深度施钻。炮孔全部钻完后，须用吹风管将炮孔吹净，并用木楔或废棉纱、废纸等堵于孔口待装药。

（3）拌制 拌制时，先将定量破碎剂倒入塑料容器内，然后缓缓加入定量水，用机械或手工拌成具有流动性的均匀浆体备用。

（4）装药 应将搅拌好的药浆用瓢和漏斗迅速装入孔内，并用炮棍捣实。如药量过多，应分组同时装药，在10min以内将拌好的药浆及时装入孔内。

（5）浇水 装药堵塞1h后，即往拆除体上浇水。春、夏、秋季浇冷水；冬季宜采取保温措施并浇温水，以加速水化反应，增大裂缝。经24h后，即可拆除。

4　无声膨胀剂破除工程桩的优势

（1）工程造价低。采用无声爆破法破除桩头，极大的提高了工作效率，整个施工过程普通力工即可以完成，工程造价显著降低。

（2）工期短。传统破除桩头工艺需在整个现场施工完毕后对桩间土进行清除后才能施工。相比之下，本方法可随时对工程桩进行钻孔作业。待桩间土清除后即可进行装药。整个反应时间为2-24h。即可完成所有桩头的破除工作。大大缩短了工期。

（3）无噪声扬尘污染。无声爆破方法，无声破碎剂胀裂物体过程中无振动、无噪音、无飞石、无粉尘、无有害气体。

（4）精准爆破 不伤害装身

5　结论

无声爆破破碎工程桩桩头的方法相比于传统破碎工程桩桩头的方法具有造价低，工期短，无污染等优点。应用前景良好。但由于缺少实际工程实践，在实际的操作过程中有可能存在一些问题。需要在以后的研究讨论中进一步完善。

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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.096