浅谈基坑围护中水平支撑梁系统的爆破拆除施工

王　辉

摘要：文章介绍了爆破拆除水平支撑梁系统的技术方法和具体措施，与人工拆除法和膨胀剂拆除法相比，对水平支撑梁系统进行爆破拆除施工，缩短了工期，加快了进度，效果明显。

关键词：基坑围护；水平支撑梁；爆破拆除

中图分类号：TU746 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）05-0169-02

一、工程概况

广州市××工程地下二层，地上22～32层，总建筑面积206534m2（地上建筑面积148893m2，地下建筑面积57641m2）。基坑形状不规则，开挖深度9.7m～10.7m，开挖土方约30万m3。方案采用上部土钉支护，下部大直径钻孔灌注桩支挡加两道钢筋混凝土内支撑围护，围护桩外设1排Φ600的水泥搅拌桩止水。

水平支撑梁与围护桩形成了一个整体，将围护桩承受力的一部分的水平推力转化为水平支撑梁的轴向压力，充分发挥砼的抗压性能好的优点，分担了钻孔桩的受力，共同支护基坑的土体。

二、选择支撑拆除的方法

当地下室的底板施工完毕后，就必须拆除第二道水平支撑梁；负一层楼板施工完毕以后，就必须拆除第一道水平支撑梁，这样才能进行地下一层楼板和±0.000楼板的施工。因此，水平支撑梁系统如何进行安全、快速地拆除就成了影响整个工程施工进度和施工安全的一个重要环节和关键。该环形梁内支撑系统混凝土量达到1000m3，钢筋量为 80T。要在较短的时间内拆除如此大量的钢筋密集的钢混凝土梁具有相当的难度。因此，我们对该水平支撑梁系统的拆除给予了充分高度的重视，在地下室底板浇筑之前我们就开始考虑水平支撑梁系统的拆除方案。

（一）人工拆除法

组织一批工人，用大锤和风镐拆除支撑梁，优点：施工方法简单；机械和设备简单；容易组织。缺点：施工效率低、工期长；施工安全较差；施工时锤击与风镐噪音大，粉尘较多，会对对周边居民产生干扰。

（二）用静态膨胀剂拆除法

在支撑梁上按设计孔网尺寸钻孔眼，钻孔后灌入膨胀剂，数小时后利用其膨胀力，将混凝土胀裂，再用风镐胀裂的混凝土清掉。优点：施工方法较简单；混凝土胀裂过程缓慢进行，无粉尘，噪音小，无飞石；缺点：要钻的孔眼数量多；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；膨胀剂膨胀产生的胀力小于钢筋的拉应力，该力可使混凝土胀裂，但拉不断钢筋，要进一步破碎，尚困难，还得用风镐处理，工作量大；施工成本最高。

（三）爆破拆除法

在支撑梁上按设计孔网尺寸钻炮眼，装入炸药和毫秒电雷管，起爆后将支撑梁拆除。优点：施工的技术含量较高；爆破率效率较高，工期短；施工安全；成本适中（比静态破碎剂法便宜）。缺点：爆破时产生爆破振动和爆破飞石；爆破时会产生声响。

（四）综合比较选择拆除方案

人工拆除法和膨胀剂拆除法有其优点，特别是无震动或震动小，无飞石产生，但是效率低，工期长，成本高。爆破法拆除最大的特点是效率高、工期短、成本适中，爆破法虽然会产生爆破振动和飞石，但它是可以控制和解决。

我们经过仔细的考虑和推敲，征求多方的意见和建议，从从施工工期、造价及噪音等多方考虑，最后决定使用控制爆破法拆除水平内支撑梁系统。

三、内支撑系统爆破拆除技术

（一）爆破拆除设计

采用爆破拆除地下室基坑支撑系统，为确保爆破拆除工作顺利进行，工程技术人员共同攻关、认真考究，参考其它地区内支撑爆破拆除的经验，根据本工程内支撑不同的部位、不同的砼厚度和不同的钢筋含量，设计选用不同的药量、孔径、孔深、孔距以及炮眼布置方式和引爆方式：

水平支撑梁：选用直径为40mm的炮眼孔径，长方向炮眼孔距500mm，短方向炮眼孔距450mm，孔深450mm，单孔装药量和边孔装药量均为120g；

支撑钻孔桩：选用直径为40mm的炮眼孔径，孔深450mm，药量800g；

炸药：采用2号硝铵炸药，当炮眼中有水时，采用乳胶炸药；

雷管：采用毫秒电雷管；

起爆法：支撑系统拆除分几个段块进行，采用电力起爆法，大串联的电爆网络，用高能起爆器起爆。

（二）爆破拆除法安全分析和控制措施

1．爆破振动：当炸药爆炸瞬间产生地震波，使周围建筑物产生振动，产生的地震波与爆药的药量成正比，与距离成反比。爆破安全规程的规定：一般建筑物和构筑物的爆破地震安全性应满足安全震动速度的要求，对一般砖房、非抗震的大型砌块建筑物，其地面质点的安全震动速度为2～3cm/s。作业时，采用毫秒电雷管，并根据不同块段距离建筑物的远近来确定单段的装药量，严格控制每一段雷管所起爆的炸药量，使地面质点的震动速度<2cm/s。

2．飞石控制：确保钻孔质量、孔网和孔深；控制药量，严格按设计来计算；严密防护：每个炮口上压一个砂包，梁侧再用钢板包住梁顶与梁侧，在梁顶钢板上再压砂包。

3．噪音控制：炮眼装好炸药之后，要用炮泥堵密实，再压上砂袋，它可减少噪音，另外用电力起爆法，时间短，噪音得到控制。

（三）爆破拆除施工

1．施工工艺流程。施工准备→放线定孔位→钻孔→验孔→装药和堵孔→连线和导通→防护覆盖→线路导通→爆破警戒→起爆→爆后检查→解除警戒→清理余渣碎石。

2．试爆。在正式进行爆破拆除以前，我们选择西南角上的一部分支撑环梁进行试验性的爆破，其量与炮孔的参数均是严格按照爆破设计来进行。起爆以后，经过检查无哑炮，解除警戒以后，我们进行现场勘察，支撑梁800×800的爆破效果相当理想。整条梁的砼碎裂得比较均匀，粒径大部分都在20cm以下，而且梁上残余的混凝土不多，箍筋基本炸断，主筋全部剥离。环形支撑梁的爆破的效果则不是太理想。环梁的梁侧表面的混凝土基本上剥离，但是梁箍筋以内的混凝土基本上只是炸开裂，松动，而未能炸开成较少的碎块，不能自动跌落或通过人手较易处理。我们对试爆的结果和有关的数据进行分析以后，对环形梁支撑部分的孔距、药量孔深等等参数进行了小的调整。在调整以后，我们对环形梁进行了第二次试爆，第二次试爆以后，爆破的效果比第一次有了明显提高，环形梁的处表面的砼基本炸松脱落，中间箍筋内部的混凝土也基本炸成较小，经人手很易处理的小块混凝土，箍筋也基本炸断，并同混凝土剥离，取得了比较满意的效果。

3．正式施工。在通过两次试爆以后，我们对爆破技术的各种参数进行分析和调整，然后，全面铺开环梁支撑的拆除施工，我们按照施工设计的要求，分段地对梁进行爆破，爆破完成以后，随即对已破碎的混凝土采取人工清除处理。通过十几天的紧张连续工作，按时、按质、安全地拆除了水平内支撑系统，保证了地下室的施工进度。

四、结语

爆破拆除地下室基坑的土方开挖的支撑系统，我公司为了保证工程的施工进度，通过多方面的比较和分析，确定采用爆破处理，成功地完成了混凝土内支撑系统的爆破拆除工作，缩短了工程的工期，加快了工程的进度。

参考文献

[1]何广沂．工程爆破新技术[M]．中国铁道出版社，2000．

[2]何广沂，朱忠节．拆除爆破新技术[M]．中国铁道出版社，1988．