大型深基坑支撑爆破拆除中的技术措施

摘要：随着社会的发展与进步，重视大型深基坑支撑爆破拆除中的施工技术对于现实生活中具有重要的意义。本文结合实际案例分析了深基坑支撑拆除工程爆破中的技术难点, 提出了对重点对象的

保护措施, 研究了支撑爆破振动的有效控制和延期网路的可靠连接。

关键词 ：深基坑支撑 爆破拆除 技术措施；

中图分类号：O643.2+23 文献标识码：A文章编号：

引言

钢筋混凝土支撑是临时支护设施，支撑梁、围檩和支护桩构成了高层建筑工地的基坑围护体系。支撑的形式多种多样，但作用都是一样的，防止深基坑施工过程中因坑壁受侧压力导致支护桩偏移折断，造成基坑侧壁塌滑。甚至基坑垮塌。支撑浇注于基坑开挖过程中。每开挖到一定深度浇筑一层支撑。当浇注好最底层一道支撑后，基坑继续开挖至设计深度 ，随后进行地下室底板施工。

一、工程概况

武汉中央文化旅游区工程，本工程基坑面积约2.2万平方米，深约24.3米。周边支护结构采用1000mm厚地下连续墙，地连墙底标高为-40.00多米，入中风化岩3米多。砼等级为C35抗渗砼。支撑梁采用环形支撑，其中心相对标高分别为-7.70米、-12.70米、-17.70米的三道环梁支撑组成，环梁支撑为插入桩基础的钢格构柱。因本工程基坑面积大，开挖后基坑上工作面小，工期紧，故业主委托设计单位将第一层环梁支撑加混凝土板带封闭，后凿出施工吊装洞口，做为材料垂直运输。

支撑拆除条件：根据基坑围护设计的要求，必须完成支撑以下的全部结构方可拆除上一道支撑，其中底板区域要求完成支撑投影下方的底板结构即可拆除支撑。下图为基坑支护剖面图：

图1 结构与地连墙及环梁支撑相互关系典型剖面图

二、支撑爆破拆除中的技术难点和技术措施

2.1技术难点

(1).地下室结构施工的工期非常紧张。酒店区域的结构要求9月13日出±0.00，秀场区域的底板要求9月中旬全部完成，秀场区域的地下室结构要求12月中旬全部出±0.00。其中包括了支撑拆除、深基坑处理、砖胎模、垫层、防水卷材施工等；另外还有技术间歇。施工任务极为艰巨。

(2).大面积拆除，工程量大，需采取合适的措施，在确保安全的前提下，加快工期。

(3).拆除完成后的混凝土渣量非常大。如在结构施工期间进行拆除，将会导致由于清运工作量非常大而延缓结构出正负零的节点时间；必须进行合理的组织，在确保工期的前提下，完成混凝土渣的清运工作。

(4).与结构施工的穿插安排。

(5).由于结构图调整较多，支撑梁与结构柱及格构柱与结构梁冲突部位较多。

(6).酒店区域和秀场区域的结构施工进度不一致。酒店主楼区域要求于2012年9月13日前完成正负零以下结构，秀场区域区域要求于2012年9月中旬完成底板结构，十二月中旬完成正负零以下结构。这会导致楼板结构无法同时封闭，而支撑拆除进度也就不相一致。

(7).场地狭小。目前钢筋加工场均布置在第一道支撑上；地连墙以外的场地非常狭小，仅西南角局部地方可布置一个小型钢筋加工场；其他不足处均需采取场外加工的方式进行补充。

2.2爆破拆除技术措施

1)毫秒延期起爆技术控制爆破震动 采用毫秒延期起爆技术将总装药划整为零，分段爆破支撑梁 ，减小一次起爆药量 ，控制爆破震动 。

2)分区域、逐段爆破、换撑 在底板和换撑结构达到强度要求后，开始拆除底下第一层支撑；爆破时可分区域、逐段爆破，从而使换撑在相对较长的时间完成，具体区域划分和分次爆破情况应与建筑施工单位多协商确定。

3)采用合理布设药孔、优化爆破参数和严密防护来控制爆破飞石。根据计算和实际经验，可以将飞石控制在一定范围内，对周围不造成危害。

2.2 保护措施

1)对支撑立柱的保护 由于在拆除底下一层支撑时，立柱暂不拆除，因此在爆破时采取以下措施进行保护，一是靠近立柱预留约 30cm支撑不爆破，二是在爆破时立柱两侧对称爆破，防止不对称的冲击力。

2)对底板的保护 爆破时不拆除底板混凝土表面的钢模 ，可在模板上铺设草袋等作为缓冲，减小部分碎石的冲击力，由于主要配筋主要在梁的上下面，飞石主要向两侧飞散，并非直接向下飞散，因此不会对底板产生较大的冲击力。同时为避免产生大块度混凝土，尽量多布孔，减小碎块块度。

3)对围檩的保护 对靠近围护桩里侧可保留

40cm不布孔，采用松散爆破，尽量少装药；而外侧可正常装药 ，破坏部分围檩。由于布筋主要在围檩侧面，飞石的主要飞散方向是上下两侧，不会对围护桩一侧造成破坏。

4)应力释放顺序 为避免一次性同时释放应力对围护体系产生不良影响，可先分步人工打凿方法在结点处切断支撑与围擦的连接，或者在支撑与围檩的结合部密集布设两排孔，其中一排不装药，另一排少装药 ，在支撑爆破前形成一条预裂缝 ，以削弱应力波的传递。

三、支撑爆破的震动控制措施和网路连接

爆破振动主要与一次齐爆药量及延期时间选择有关。考虑围檩紧靠支护桩的情况，具体施工时，将一次齐爆药量应严格控制在 2kg以内，这使得一次爆破分段较多，有时可多达 100响，对网路可靠性提出了挑战。

时间延期的目的在于使每一段爆破振动能够在时间上有效分开而不引起重叠，爆源作为一个强冲击波激励，引起结构物和地面振动，结构物和地面的振动响应主要与 自身的介质特性和固有频率有关。支撑爆破测试表明：结构物振动功率谱的能量主要集中在频率几赫兹到几十赫兹，主振相持续时间约为200ms，因此各段延期时间应大于 200ms。实测结果表明，当延期时间超过 500ms时，爆破振动相对较小。由于分段较多，段间延期时间较长，通常需采用孔外接力延期网路。但这种网路易出现断路现象，原因是前一响爆破产生的飞石可能破坏后续起爆 网路引起断路 ，因此应加强网路的防护。

四、装药防护和施工组织

支撑梁由于其配筋主要集中在梁的上下侧，侧面配筋较少，较少的药量可以达到很好的破碎效果，而且向上飞 散较少。梁上装药量可控制在单耗0．45～0．6之间，梁与梁结点处钢筋布置很密，可适当加大药量，围檩装药量单耗可控制在 l以内。支撑及结点爆破应一次成功，否则爆破造成构件裂隙，加上构件尺寸小，裂隙通常己渗透到构件表面，再次装药爆破效果很差，加大装药量则容易引起安全问题。支撑爆破防护根据现场环境条件进行设计，在闹市区如上海市要求在离梁的两侧 1m处架设钢管脚手架，脚手架高出梁的端面 1．8m，两侧脚手架顶端再用钢管横向连接，形成一个上面和两侧都封闭的防护蓬，并在脚手架上绑扎二层竹篱笆，同时在梁上直接铺设草袋以保护网路，爆破后飞石基本控制在基坑内。如果环境条件较好，在周围人员撤离的情况下 ，可直接在梁上铺设 2层草袋和 2层竹笆 ，也可达到较好的效果。

支撑爆破施工组织涉及到多方面，除自身施工作业组织、周围警戒协调外，与建筑施工单位有很多交叉作业事项，比如爆破前一段时间不能浇混凝土，坑内的半成品需要保护，有的支撑梁爆破部位紧贴刚建好的墙柱等，需要在作业过程中加强协调和及时调整。

五、安全技术措施

进入施工现场的人员，必须配戴安全帽。凡在2m以上高处作业无可靠防护设施时，必须使用安全带。在恶劣的气候条件下，严禁进行拆除作业。

当日拆除施工结束后，所有机械设备应停放在远离被拆除支撑梁（部位）的地方。 施工期间的临时设施，应与被拆除支撑梁（部位）保持一定的安全距离。

逐级实行安全技术交底，严格实施安全“三宝”的使用和检查制度；把施工安全作为头等大事来抓。

开工、收工统一指挥、监督工作人员遵章作业，循序渐进，随时解决施工中的隐患。

坚决禁止酒后作业，如发现酒后作业必须强制其停止工作，离开施工现场。

癫痫病、心脏病、高血压等及身体不适合高处作业的人员严禁上岗操作。

施工现场临时用电必须按照国家现行标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-88的有关规定执行。夜间施工必须有足够照明。

电动机械和电动工具必须装设漏电保护器，其保护零线的电气连接应符合要求。对产生振动的设备，其保护零线的连接点不少于两处。

拆除工程施工过程中，当发生重大险情或生产安全事故时，应及时排除险情、组织抢救、保护事故现场，并向有关部门报告。

采用静力破碎作业时，灌浆人员必须戴防护手套和防护眼镜。孔内注人膨胀剂后，严禁人员在注孔区行走，并应保持一定的安全距离，装膨胀剂时，不能直视钻孔，否则产生喷孔现象易使眼睛受伤甚至致盲。

静力破碎膨胀剂严禁与其它材料混放。

在相邻的两孔之间，严禁钻孔与注入膨胀剂施工同步进行。

建筑基础破碎拆除时，挖出的砼渣应及时运出现场或清理出工作面，在基坑边沿1m内严禁堆放物料。

建筑基础暴露和破碎时，发生异常情况，必须停止作业。查清原因并采取相应措施后，方可继续施工。

六、结束语

支撑控制爆破应根据环境合理设计药量，药量过小会影响工期和后续清碴作业 ，药量过大存在飞石安全隐患 。一次起爆雷管可达上万只，网路设计和连接应仔细研究，在保证可靠性的同时，应尤其关注爆破振动对周围建筑物，特别是对坑内正在施工的构件和结构的影响 。防护量较大 ，不同的防护方案直接涉及到爆破安全和防护成本核算。所有这些都应根据具体环境和对象权衡调整，设计出多个满意的最佳方案，以体现出爆破作业快速高效安全的优势。

参考文献

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