深基坑支撑环梁预埋炮孔控制爆破拆除施工工法

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1、深 基 坑 支 撑 环 梁预 埋 炮 孔 控 制 爆 破 拆 除施 工 工 法深基坑支撑环梁预埋炮孔限制爆破撤除施工工法1 前 言1.1 随着地下工程在建筑中日益增多,地下室大面积基坑支护构造的撤除工作将干脆关系到工程的施工进度及经济效益。支撑撤除方法主要有以下几种:人工风镐撤除法,静态破裂法,大型机械(镐头机)撤除法,爆破法等。1.2 人工风镐撤除对大量、大断面钢筋混凝士构件来说,工期长;静态破裂对含筋量较高的混凝土,破裂效果很差;液压机械冲击器(镐头机)破裂平安,效率高,但受跨度高度的限制,无法施工;另一方面地下室底板和楼板强度缺乏以承受机械的自重和强大的冲击力。1.3 随着爆破技术的开展

2、和新爆破器材的出现，用限制爆破法对支撑梁进展撤除已经取得胜利。依据撤除工程的要求，通过细心设计、细心施工和细心防护，严格限制爆破危害，完全能够到达快速、经济、高效撤除支撑梁的目的2 工法特点2.1 分阶段限制爆破撤除法,是依据撤除工程的要求、四周环境、撤除对象(钢筋混凝土支撑)和现场详细施工条件,通过限制爆破、分阶段爆破等技术措施,严格地限制炸药爆炸时能量的释放过程和介质的破裂过程,既可到达顶期的爆破效果,又能将破坏范围严格地限制在设计的平安范围内。 2.2 通过限制爆破破坏的范围；限制爆破时产生的碎块飞出距离，空气冲击波强度和音响的强度；限制爆破所引起的地基振动及其对旁边建筑物的振动影响。将

3、爆破对基坑、周边建构筑物及人员车辆的影响削减到最小2.3 爆破炮孔采纳PVC管预埋施工，预埋炮孔爆破法的成孔率高,本钱低,预埋管可屡次重复运用,可与浇注混凝土同时进展,大大缩短爆破作业的时间周期,在地面上作业,平安性高,不存在高空作业的危急,作业时间相对集中,无噪音、粉尘影响,削减了爆破负面效2.4 与人工撤除相比, 分阶段限制爆破撤除法大大地降低了劳动强度,缩短了工期,为施工单位赢得了宝贵的施工时间,综合经济效益极佳。3 适用范围本工法适用于各种大型深基坑钢筋混凝土环梁支撑系统的撤除，尤其适用于支撑混凝土强度等级高、方量大、工期紧的市区内工程基坑围护钢筋混凝土水平支撑的撤除。4 工艺原理4.

4、1 毫秒延期起爆技术限制爆破振动采纳毫秒延期起爆技术，雷管内装入适当的缓燃剂，以实现延期的时间间隔，以1325毫秒为一段。通过不同时差组成的爆破网络，一次起爆后，使各炮孔内的药包依次起爆，减小一次起爆药量,限制爆破振动，获得良好的爆破效果。4.2 爆破炮孔采纳PVC管预埋施工预先埋设炮孔用的成孔材料选用外径40的中空PVC管。在钢筋笼做好后,支模板和浇注混凝土前,按设计要求的孔位、孔深和倾角,将成孔材料预先放置在钢筋笼内,然后再用细铁丝将成孔材料绑扎固定在钢筋笼中。4.3 区域、分阶段段爆破、换撑在底板和换撑构造到达强度要求后,从最下层支撑开场逐层撤除;爆破时分区域、逐段爆破,从而使换撑在相对

5、较长的时间完成,详细区域划分和分次爆破状况应视现场状况确定。5 工艺流程及操作要点5.1 工艺流程5爆破施工工序预埋炮孔-平安防护-爆破撤除-爆后清渣5 预埋孔：为缩短爆前人工凿孔的工期，采纳预埋孔方式：在支撑、围檩浇注水泥的同时，按爆破设计的孔距、排距、孔深用PVC管进展预埋孔；预埋孔孔深要比设计孔深深5，来不及预埋孔的，爆前钻孔。5平安防护：爆破时采纳钢管、竹笆、绿网组成平安防护架详细搭设参见下文第7节“平安保证措施，确保爆破的平安。5爆破撤除：由于已预埋孔，为保证爆破效果，爆前需对预埋孔进展检查、补孔，使其到达设计要求。搭好防护架后，装药、覆盖，并采纳孔内孔外分段延时方式进展起爆。5爆后

6、清渣：每次爆破后由爆破员刚好全面检查，假设有哑炮刚好解除；在爆破员的监视下进展气割；对有哑炮未爆局部或爆破不彻底的局部用人工剔除砼渣；做到砼渣全部脱筋，砼渣块粒径小于20cm；将钢筋、砼渣分类归堆，用塔吊或汽车吊将其吊出基坑外运。5.2 爆破操作要点分阶段限制爆破撤除是将许多的小药包分散填埋于按预先设计好的孔中，运用微差爆破技术，分段延时起爆，使爆破后既能到达预期的爆破效果，又能把爆破振动、冲击波、飞石、噪音和粉尘等对环境危害程度限制在规定的范围之内的爆破技术。5分部位采纳不同爆破强度等级和炸药等级 依据四周环境，针对不同层次支撑系统和同一层支撑系统中所处位置的不同，选择不同爆破等级，确保周边

7、环境的平安，同时又要尽量缩短施工工期。爆破等级炸药单耗施 工 部 位松动爆破700800g/m3第一道支撑系统的围檩强松动爆破7001000g/m3第一道支撑及其次道支撑系统中剩余的围檩别离爆破9001200g/m3其次道支撑系统的支撑5一次齐爆药量针对不同的爆破区域采纳不同的一次齐爆药量，以限制爆破作业诱发的地表振动，确保基坑和四周建构筑物和管线的平安。其中：一般支撑、围檩爆破撤除：一次齐爆药量限制在3公斤以内基坑南北两侧围檩爆破撤除：一次齐爆药量限制在2公斤以内5爆破几何参数依据支撑的详细尺寸、配筋状况、混凝土强度等级、炸药种类、最小反抗线方向以及四周环境状况等确定爆破参数为：最小反抗线：

8、 w取200300mm左右 孔 距： a取850mm左右 排 距： b取200300mm左右 孔 径： 40mm 孔 深： 取支撑梁高的三分之二，孔底留高以最小反抗线为准。 药 量 参 数：单孔药量Q=，其中：为炸药单耗，依据支撑粱的配筋、爆破等级以及所需的爆破效果来选定，单位为Kg/m3；5预埋孔示意图25252575508075750*750支撑布孔示意图25252575608090750*900支撑布孔示意图20202060408060600*600 支撑布孔示意图303030150538080301500*800围檩布孔示意图305爆破主要设计指标单次爆破持续时间：装药联网时间：约5-

9、8小时 爆破持续时间：约5-6秒钟 爆后检查时间：15分钟左右爆破延期时间：以15ms、25ms和25ms交织延期，从而有效地限制最大单段齐爆药量。5.2.6爆破撤除程序为实现逐步卸截、合理卸载，以确保基坑自身的平安和周边建构筑物平安，撤除程序应遵循先周边后中心的原那么，即先用小药量爆破与围檩相接处的支撑，开出“口子，再进展基坑中间局部支撑的爆破撤除。这样就切断了振动波向基坑边缘传递的主要途径，以到达逐步卸截、合理卸载，以确保基坑自身的平安和周边建构筑物平安的目的。5.2.7围檩、节点的爆破撤除 节点爆破撤除时，采纳孔内、外延期相结合的起爆网络，外圈即时起爆，内圈依次微差分段起爆，既限制每段齐

10、爆药量，爱护了主要节点上的钢立柱，同时增加爆破效果。 围檩爆破时，采纳斜向分段爆破撤除的措施。由于围檩、顶圈梁和支撑相比少一个临空面，配筋又较密，故炸药单耗增大；但它又和基坑围护的围护桩紧贴，为削减爆破振动，确保围护的平安，故采纳斜向分段、逐段延期爆破法予以撤除。由于斜向分段后爆破作业所产生的反作用力及诱发的爆破振动，其方向指向未爆的围檩，可有效地保证围护桩的平安。5.2.8起爆网络运用四通或干脆绑扎将510个药包连接起来成为一个起爆单元段，再用毫秒延期雷管将各个起爆单元串联起来，各主起爆线间在中间同时段位置用导爆管相互联通假设干处，以提高起爆网络的牢靠性。起爆时，采纳起爆器击发导爆管雷管，从

11、而引爆延期雷管和孔内炸药。起爆网络示意图如下：MS-5击发枪 四通 导爆管 毫秒延期雷管待爆支撑梁 秒延期雷管 乳化炸药 黄沙HS-5起爆网络示意图5.3 碴土清运5碴土清运采纳以机械清碴为主，人工协作为为辅的清碴方案。5爆破后，人工首先进展钢筋清理，将小型镐头机及挖掘机吊至作业面，对爆破后的支撑进展二次破裂及清理，用机械进展归堆、运输，将碴土集中在便利装车的部位，用加长臂挖掘机干脆进展装车外运，人工将机械清理后的作业面进展清扫。对于机械不便作业的部位采纳人工法进展清理。5在全部碴土清理完毕并清扫干净后，向总包方移交场地。6、材料设备及劳动力支配6.1 材料6 爆破用主要材料以一次爆破工程量1

12、500m3为例，需用火工品方案如下：乳化炸药 约1500公斤，详细的运用量应遵守前文章节“中的规定各段非电雷管 15000发塑料导爆管 2500米6 防护用的主要材料搭设防护棚需用的主要材料一览表序号名称数量备注1脚手架、扣件假设干由搭设防护棚的大小而确定各种材料的数量。2竹笆假设干3草袋或麻袋假设干4绿网或强力平安网假设干5铁丝假设干6虎钳、铁锤等工具假设干6.2爆破及撤除施工机具配置：名 称单 位数 量长臂挖掘机台1轻型破裂机台2载重汽车大通15吨辆106m3电动空压机台2风动凿岩机部4气割设备套10军用起爆破器套2镐头机台1指挥车辆1保障车辆1对讲机部86.3 劳动力支配爆破工：10人普

13、工：10人。防护工：30人清渣工：30人7爆破振动危害限制措施7.1 爆破振动有两个主要评价指标：振动速度和振动频率。爆破振动频率远大于一般建筑物的自振频率，爆破振动不会引起建筑物的共振，可认为对建筑物破坏很小，因此主要以质点振动速度来评价。7.2 依据爆破振动的特点，爆破振动与以下几个因素有亲密关系：一次齐爆药量、测点距爆源中心距离和传播介质状况。而距离和介质不行变更，因此要限制爆破振动，主要是限制一次齐爆药量，即在爆破过程中，采延时起爆，限制单段齐爆药量的方法来限制。7.3 严格限制一次齐爆药量 V=K*Q1/3/Ra V：距爆破中心R米处振动速度CM/S K：地层介质系数对支撑，K=40

14、，对围檩，K=80 Q：一次齐爆药量KG，中间支撑爆破取Q=3KG，距基坑10米内支撑及围檩爆破撤除取Q=1KG。 R：距爱护建构物距离M未实行任何措施时,计算结果如下表:与基坑边距离(M)56789101520振动速度(CM/S)支撑爆破围檩爆破通过“切口隔震、割筋降震以及围檩爆破时距建筑物较近的地方进一步降低一次齐爆药量等措施，爆破振动可降到末实行措施前的40-55%，即在R=5M处，V小于3CM/S。中华人民共和国国家标准GB6722-2003?爆破平安规程?规定的建筑物地面质点的平安振动速度一般砖房为2-3CM/S，混凝土框架建筑为3-5CM/S，距离大于10米计算数据远小于允许范围，

15、因此可认为爆破振动不会对周边建筑物造成危害。实行同样措施，实践证明对主要管线是平安有效的。7.4切口隔震、割筋降震、对称爆破。实行“切口隔震、割筋降震、对称爆破等措施，以确保对地下围护桩、周边管线和建筑物的爱护。7切口隔震：首先采纳小药量爆破方法将围檩和支撑连接处炸开一个切口，然后毫秒延期爆破内部支撑，这样支撑的爆破振动在切口处被阻断，就不会传递到围檩和地下围护桩上。7 割筋降震：将围檩外侧一层爱护砼人工风镐剥离，露出箍筋，人工气焊割除。7 割断箍筋：主筋失去了箍筋的牵拉，很简单推开。这样大大降低炸药单耗，有效降低爆破强度及爆破振动。7 对称爆破：钢格构柱处的支撑点采纳从外向内毫秒延时分段形似

16、对称剥皮爆破作业技术，爆破产生的作用力被对称抵消，从而到达爱护钢格构柱不受破坏的目的。7.5 多布孔、少装药、确保准爆。一般爆破孔布设多为45个/M3，为更好地爱护周边环境及已建好的构筑物，本工法实行密孔小药量爆破原那么，每个立方米布设6-7孔，这样爆破块度可限制在30CM以下，削减爆破振动的影响，同时采纳复式起爆网络，防止产生哑炮。7.6 墙、柱预留筋如距爆破部位较近时，可能有部份被爆破产生的飞石打弯，但不会打坏，爆破后用人工校直后即可以运用。8 平安保证措施8.1 飞石防护措施8.1.1近体防护为减缓爆破时飞石抛出的速度和爱护爆体外表上起爆网络不受飞石的冲击，需在爆体外表上铺设两层草包或麻

17、袋，铺设的草包或麻袋应将爆体上外表全部盖严。8.1.2离体防护：支撑爆破时，在整个支撑爆破区域的顶部和侧面临空部位，分别搭设顶棚和垂直防护墙，形成大防护棚，将整个爆破区遮挡起来，防止爆破时砼碎块飞出。1第一道支撑体系搭设封闭防护架要求： 护架下层高度距支撑上外表不小于2米。 设防护架工作程序：架立杆铺下层钢管铺第一层竹笆铺其次层竹笆铺绿网铺顶层钢管。防护架立杆立在底板上，立杆一般距支撑大于1米；铺设下层钢管的排距行距约为米2米，并且扣件将其固定在立杆上；铺设竹笆时竹笆与竹笆之间需搭接20厘米，并用铁丝绑牢。铺设顶层钢管主要是压住竹笆层，铺设排距行距约为1米2米，并用扣件将其固定在立杆上。 顶上

18、第一道覆盖材料由下而上为：竹笆竹笆绿网；顶上其次道覆盖材料由下而上为：竹笆；侧面的覆盖材料由里到外为：竹笆绿网。 按以上要求爆前1天进展验收，验收未搭好或验收不合格不能装药爆破。钢管第一道支撑体系搭封闭防护架示意图脚手架维护墙支撑围檀竹笆绿网2m竹笆绿网竹笆竹笆立杆草袋2其次支撑体系搭设封闭防护架要求防护架搭在第一道钢砼支撑上。搭设防护架工作程序为：架立杆铺下层钢管铺第一层竹笆铺其次层竹笆铺绿网铺顶层钢管。防护架立杆立在底板上，立杆一般距支撑大于2米；铺下层钢管的排距行距约为米2米。顶上的覆盖材料由下而上为：竹笆竹笆绿网。按以上要求爆前1天进展验收，防护未搭好或验收不合格不能装药爆破。立杆其次

19、道支撑第一道支撑草袋维护墙其次道支撑体系搭封闭防护架示意图围檀围檀竹笆竹笆绿网8.2哑炮的处理措施8处理哑炮前由爆破领导人定出戒备范围,并在该区域设置戒备,处理哑炮时,无关人员不准进入戒备区。8经检查确认起爆网络完好时，可重新起爆。8派有经验的爆破员处理哑炮。8用吹风管将堵塞物及炸药吹出，也可用木、竹或其他不产生火花的材料制成的工具，轻轻地将孔内堵塞物及炸药掏出。8哑炮处理后，应由处理者填写登记卡或提交报告，分析产生哑炮的缘由。8.3 平安戒备措施8.3.1组成爆破平安领导小组，协调有关平安事宜。8.3.2爆破戒备距离100米，在爆破时四周派出平安戒备人员，负责各戒备点的平安戒备任务。8.3.

20、3戒备信号规定：第一次警报：起爆前30分钟，人员全部撤出，戒备人员到位。其次次警报：起爆前5分钟，中断外部的交通.第三次警报：起爆前2分钟约1分钟倒记时：10,9,8,7,6,5,4,3,2,1.起爆！第四次警报：平安检查后，解除戒备。8.4火工品管理：现场设临时炸药、雷管库房各一间。库房应由当地消防主管部门重点处检查合格后运用；雷管、炸药分车运输，分库存放，并由持证的火工品保管人员进展双人24小时值班保管。同时做好火工品领用的出入库签字交接手续，仔细填写?火工品运用明细册?，做到帐物相符。图 火工品仓库示意图9 环境保证措施9.1 防止爆破粉尘及爆破噪声措施9在以湿麻袋或湿草包覆盖于待爆体上

21、。9离体防护层上撒水,让防护层湿透,以过滤粉尘和爆炸产物。9选择相宜的天气进展爆破,避开大风天气,防止产生大量扬尘。9在爆后清理碴土过程中，通过撒水防止产生扬尘。9在装药时应将各孔用炮泥堵塞严实，防止产生冲炮。9多重防飞石的防护对爆破噪声降低也有大的作用。10 效益分析经济效益钢筋混凝土支撑围护系统的钻眼爆破撤除,一般采纳小孔径( 3442 mm)手风钻钻孔,撤除每立方米的支撑梁须要钻孔58个,因此支撑梁爆破的钻孔工作量很大。支撑梁采而浇注支撑梁的同时进展预埋炮孔，大大提高了撤除效率，降低了工人的劳动强度 ，节约能源，保证整体的施工进度。同传统的钻孔爆破撑梁撤除相比，预埋炮孔爆破撤除能节约75

22、%的机械设备费用，节约60%的人工费，缩短近一半的工期。社会效益爆破后，箍筋炸断，大局部混凝土与钢筋别离，没有别离的混凝土也被炸开，用风镐稍加破裂即可。爆破飞石没有对楼房的梁柱造成任何影响；爆破振动没有影响往建楼房的构造、四周的建筑物及设备；爆破冲击波限制在设计范围内，在建楼房构造完好；爆破噪音低，能够被四周的居民承受：爆破对在建楼房的正常施工，四周公路的正常交通、旁边工厂的正常生产也没有造成影响。11 工程应用实例11.1宁波东港公寓及东港大酒店扩建工程是依据超五星级酒店标准投资兴建的，规模浩大的建筑群体，是2003年度宁波市重大建立工程，工程总建筑面积121000，全现浇框剪及框筒构造，工

23、程主体分西酒店公寓、北酒店公寓和办公楼三个高层独立单体，28至30层，建筑高度120m。2003年8月开工，2005年4月竣工。 工程地下室南北长，东西长(局部为)，工程桩采纳6001000大直径钻孔灌注桩，密排式混凝土灌注桩围护结合两道钢筋砼内支撑作为基坑挡土止水构造，两道内支撑面设计标高分别为和，钢砼支撑梁截面最大为400600mm，环梁截面尺寸为2500700，钢筋布置相当密集。支撑的设计一方面能保证支撑与构造板面之间有肯定的施工空间，另一方面其竖向净空满意挖土机挖土条件，基坑采纳轻型井点降水，最大开挖深度为。本工程地处宁波市区中心，东临潜龙路，南临彩虹路，西面紧贴东港大酒店老楼，北面为

24、潜龙北路，建筑物与根底外墙最小净距为，三侧临街局部有市政管线，距红线最小距离为。工程定类分级为A级爆破。爆破现场周边环境极为困难。依据困难的周边环境, 结合爆破工作的特性, 施工中采纳了深基坑支撑环梁预埋炮孔限制爆破撤除施工工法, 混凝土支撑的爆破效果良好。11.2 宁波红巨大厦工程宁波红巨大厦以办公为主，集餐饮、购物、消遣、健身为一体的综合性超高层建筑。总建筑面积60898m2,其中地上36层，地下2层，建筑高度156米，为宁波市其次高楼。2021年5月开工，方案工期600日历天。 本工程工程桩采纳8001000大直径钻孔灌注桩，密排式混凝土灌注桩围护结合两道钢筋砼内支撑作为基坑挡土止水构造。由于本工程需撤除的支撑混凝土强度等级高、方量较大、工期较紧等缘由,经过技术、经济上的比拟, 确定采纳深基坑支撑环梁预埋炮孔限制爆破撤除施工工法进展爆破撤除。爆破效果相当志向，爆破振动及噪声较小;基坑四周建筑物完好无损。爆破施工后,周边在建工地照常施工，未收到丝毫影响;四周道路交通畅通。爆破飞石的距离完全限制在设计范围内。爆破后的支撑梁碎而不飞,且几乎无大块掉下底板,保证了底板的平安。挡土连续桩无损,地下室施工平安运作。