广东省第五建筑工程有限公司 广东韶关 512000
摘要：在建筑工程深基坑实际施工过程中，应当积极采取科学合理的施工技术来促进深大基坑支撑拆除施工的安全顺利进行。基于此，文章结合工程实际，就建筑工程中深大基坑环形撑拆除施工技术进行简要分析，以促进建筑工程施工的顺利进行，供相关人员参考。
关键词：基坑工程；支撑拆除；拆除方案；安全保护措施
当前，城市建设用地日益稀缺，超大超深基坑已屡见不鲜。同时，科学技术的突飞猛进，新技术、新理念也在不断更新，人们对建筑工程的要求也变得越来越规范与严格。而深基坑支撑拆除是整个基坑施工的一道关键工序，拆除不当会对已有建筑结构造成损伤，甚至威胁基坑整体安全从而影响工程进度和质量。因而，要求施工人员在拆除过程中，结合工程实际，制定合理的施工方案采取科学的施工技术。
1.工程概况
某深基坑工程紧邻江堤，设有4层地下室，基坑开挖最大深度为29.4m，基坑开挖面积约31000m2，土方总开挖量约70万m3。场地土质主 要是粉质黏土、粉土及粉砂。基坑支护采用钢筋混 凝土地下连续墙加TRD水泥土搅拌墙止水帷幕，地下连续墙为永久结构地下室外墙，基坑距离江堤岸仅约50m。建设场地为不规则多边形，整个基坑采用4道钢筋混凝土支撑，每道支撑采用双圆环的布置形式，2个圆环半径分别为64.5，75.2m。
2.拆除方案
2.1 拆除方案选择
（1）静态膨胀剂拆除钻孔工作量大，膨胀剂难以 克服钢筋的抗拉强度，膨胀产生的裂缝较小，需大量人工打凿，工期长、成本高。
（2）机械切割吊装拆除，混凝土切割、吊装要求大型设备且价格昂贵，施工进度慢、工期长；同时，机械切割造成的噪声污染持续时间大而长，容易引起周边居民不满；另外，机械切割时振动持续时间较长、频率较低，导致结构长时间产生微振动，可能引起结构损伤带的扩张。
（3）人工和机械联合拆除工期长，机械拆除时机械自重、破碎冲击、大块混凝土掉落等，对地下室楼板的强度有不利影响。
（4）爆破拆除具有工期短，效率高等优点，通过定量化的毫秒微差爆破设计、精心的爆破施工组织，有效控制爆破飞石、爆破振动、爆破噪声等有害效应，达到安全、可靠、快速地完成基坑钢筋混凝土支撑梁拆除，为整体建筑工期的提前起到决定性作用。
综合分析决定优先采用爆破拆除方式。
2.2 爆破设计要求
（1）本工程四周地下连续墙既作为围护结构主体，又为永久结构地下室外墙，要求在爆破中绝对保证其结构功能的完整性，既无渗漏又无内伤。
（2）基坑周边建筑情况复杂，西侧分布较多老式多层住宅；南侧约1m为新建办公楼；西北侧约15m为1栋16层沿街居民楼；东侧5m为沿江大道，离大江仅约50m，爆破环境十分复杂。要求爆破振动对周围建（构）筑物不产生影响。
（3）爆破区人车流量较大，必须严格控制爆破飞石，确保过往车辆、行人的安全。
（4）爆破施工确保工程桩和地下室结构与施工安全。
（5）爆破后产生的块度需满足人工清渣要求，工程应在规定工期内完成。
2.3 爆破方式
根据本工程的特点，经过仔细分析，决定采用以微差爆破拆除为主、以机械切割为辅的多种拆除方式相结合的方案，针对不同部位适当采取不同措施。具体安排如下：1用于运输的车道板由于厚度较小，不宜用爆破法破碎，故机械拆除 1～4 层车道板；2靠近道路、建筑物周边的腰梁、支撑采用松动爆破，爆破后风镐跟进处理；3第 1，2，3，4层支撑采 用逐段微差延时爆破。在浇筑混凝土时，将钻孔改为预埋孔，即将符合要求的纸管预先插入混凝土中，凝固后管腔即成爆破孔，用于爆破装药，可以缩短施工工期，减少施工噪声。
2.4 爆破几何参数
（1）预埋孔参数
根据基坑支撑的具体位置、尺寸、配筋、混凝土强度等级、最小抵抗线及周围环境等情况确定相关参数。采用梅花形预埋孔布孔方式，最小抵抗线W取300mm。各道支撑尺寸如表1，表2所示。
表 1 第 1，2 道支撑梁截面尺寸
（2）单孔装药量
根据体积法公式：
Q = q × a × s/n （1）
式中：Q为单孔药量（g）；a为孔间距（cm）；s为支撑构件的截面积（m2）；n为排数；q为炸药平均单耗（g/m3），与混凝土强度、钢筋配筋等相关。单孔装药药量如表3所示。
表3 爆破参数
（3）节点部位
孔间距 a=30cm，孔深为厚度的2/3，因节点处配筋较密，单孔药量稍作加强，为正常装药量的125%，单耗选取为1000g/m3。
2.5 起爆网络设计
采用孔内高段位、孔外低段位的微差延期起爆技术，并采用双雷管传爆，确保传爆网路的可靠性。
（1）节点网路
节点网路处由外向内对称起爆网路，平衡钢立柱免受侧向推力，采用支路先爆，为节点处爆破创造临空面。如图1所示。
图1 节点网路示意
（2）支撑爆破网路
采用分段延期起爆网路，严格控制起爆药量和爆破振动。如图2所示。
图 2 支撑网路连接示意
（3）腰梁爆破网路
腰梁爆破时，采用斜向分段爆破拆除的措施。由于腰梁和支撑相比少一个临空面，且配筋较密，故炸药单耗增大；但它又和基坑围护的围护桩紧贴，为减少爆破振动、确保围护的安全，故采用斜向分段、逐段延期爆破法予以拆除。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，其方向指向未爆的腰梁，可有效地保证围护桩的安全。如图3所示。
图 3 腰梁网路连接示意
3.安全性评估
爆破工程中爆破振动的控制和个别飞散物的控制与防护在工程安全中至关重要，也是判别拆除施工成功与否的一项重要指标。
3.1 爆破振动危害的控制
由于支撑梁拆除爆破药包较多，药量较少且分散，其爆破振动速度低于相同药量条件下的一般岩土爆破的爆破振动速度。根据 GB6722—2014《爆破安全规程》中的爆破振动安全距离计算公式：
Qmax =R3（V/K）3/a （2）
式中：Qmax为最大一次起爆药量（kg）；R为保护目标至爆点距离（m）；V为允许振动速度（cm/s）；K 为与 地质条件有关的系数，取 K= 32.1；a为地震波衰减系数，取 a= 1.57。
爆区周围建筑物为框架结构。爆破振动允许速度V≤5cm/s。爆破作业区域离南侧1层民房最近，相距为3m，按最不利原则考虑，以控制爆破振动对其不产生危害为目的，进行单段起爆最大药量校核。
经计算，本次拆除在该区域允许单响最大起爆破药量为0.2kg，该区域单响可起爆1个炮孔，约0.2kg炸药，小于允许的起爆药量，爆破产生的振动不会对周围建筑造成影响，可满足安全要求。
3.2 个别飞石的安全距离
Lf =70K0.58 （3）
式中：Lf为无覆盖条件下拆除爆破飞石的飞散距离（m）；K为拆除爆破单位用药量（kg/m3）。本次爆破实际单位用药量为0.8kg/m3；计算得Lf=61m。
这是在没有覆盖情况下的安全距离，周围环境不允许有任何飞石。
拟采用以下几点方法对爆破中个别飞石进行控制和防护：1精心设计，严格施工，并根据现场施工情况（炮孔的成孔质量、保护对象、防护要求），试爆后对爆破参数进行调整；2严格控制单段最大起爆药量，即1个段别一次起爆的最大药量。在影响爆破飞石诸因素中，单段最大起爆药量是主要因素之一；3严格控制爆破规模，即控制一次爆破总药量；4合理布置孔网参数，根据爆破要求、爆体的性质，综合考虑确定爆破参数；5加强防护措施。
为防止万一，在爆区附近要加强防护，对飞石的人身防护是撤离危险区，并加强警戒，还应该在爆区四周安全距离内外设封锁线和信号，以防飞石对人员和物体的危害；防护措施有：1第 2～4 层支撑在爆体表面上铺2层胶管帘、1层帆布并在第1层支撑上对应下层爆破区域铺设密目式黑网的组合严密覆盖防护。2第1层支撑爆破时靠近地面，适当地减小药量，在爆体表面上铺1层木板、2层胶管帘、1层帆布的组合严密覆盖防护。根据梁体的 宽高用铁丝串连胶管、裁剪帆布的大小，覆盖在爆体的三面（上面、左面、右面）。如图4所示。
图4 防护示意
3.3 冲击波
此次爆破无外部装药，且对爆破部分均进行了严密的遮挡，冲击波强度得到了有效的控制和削弱，故冲击波不会造成危害。
4.重要目标的安全保护措施
4.1 新建结构的保护措施
（1）支撑爆破时，下部板面已经浇筑完毕，确保支撑爆破不对板面产生开裂、破坏等危害，采取的措施为：1采用合理的布孔方式，均匀布孔，爆破能量均匀公布，确保爆破无大块产生；2通过先爆破支撑、后爆破节点，避免整体梁下落砸坏板面；3在爆破区域下方底板上铺设木板，防止爆破时碎碴损伤底板。
（2）下道支撑爆破后，钢格构柱仍要支撑上部支撑梁，因此需采取措施减少支撑爆破对其影响，确保格构柱强度满足结构要求。常采取的方法主要有：1正确布孔，一般爆破孔与柱边距离大于装药压缩圈，减少爆炸力对钢柱的影响；2优化装药，使格构柱附近的装药均匀用于破碎混凝土；3格构柱周边孔减弱30%～50% 装药量，仅进行松动爆破，以保护格构柱。
4.2 周边车辆、行人等的安全保护措施
拟采取的主要措施为：1爆破时请有关部门配合阻断马路人行道；2选择合适爆破时间，在周边人员较少时进行爆破作业。一般每次爆破撤离时间约30min，其余处于安全警戒范围人员全部撤离。
5.结语
总之，深大基坑支撑的拆除工作关系到建筑工程的整体施工质量，因此做好深大基坑支撑的拆除工作具有重要意义。实践表明，本工程采取的以微差爆破为主、多种拆除方式相结合的拆除方案设计安全、合理，保证了地下连续墙、深基坑、型钢格构柱以及周边建筑物的安全，爆破块度均匀。其成功实施能够为今后在相类似的基坑支撑梁拆除施工中提供一定的技术指导与相关的实践经验。
参考文献：
[1] 李亮.深大基坑支撑拆除施工技术[J].科学与财富，2017（11）.
[2] 曹天义.建筑工程中深大基坑支撑拆除的施工技术[J].江西建材，2015（9）：54-55.
[3] 程加良.深大基坑支撑拆除技术应用分析[J].建筑工程技术与设计，2017（22）.
[4] 王伟，俞水新，邢国然，等.深大基坑支撑拆除施工技术[J].浙江建筑，2015（1）：37-40.
[5] 孙伯乐，张俊兵，郑保才，等.适用于异型深大交叉节点基坑环形支撑拆除的施工方法：，CN 105239583 A[P].2016.
论文作者:叶怡柱
论文发表刊物:《基层建设》2018年第10期
论文发表时间:2018/5/31
标签：基坑论文; 药量论文; 飞石论文; 节点论文; 工程论文; 网路论文; 防护论文; 《基层建设》2018年第10期论文;