静力爆破在深基坑钢筋混凝土临时支撑体系拆除中的应用

　摘要：目前，随着我国城市迅速发展，高层建筑数量不断增多，相应多层地下室、地下隧道、商业街等配套的建立，且多处于城市闹市区，周围建筑物、管线密集，传统的基坑锚杆锚索支护体系受到了限制，钢筋混凝土内支撑支护体系被应用，这就赋予深基坑内支撑拆除更大的难度。因此，本文结合某工程实例，浅谈静力爆破在深基坑内支撑拆除中的应用原理及施工工艺的控制要点。

　　关键词：静力爆破；深基坑；内支撑梁；拆除
　　
　　1.前言
　　随着我国经济的高速发展，城市空间越来越密，尤其是沿海的开发城市。所遇到的深基坑工程日益增多，且多处于城市的闹市区，周围建筑物、管线密集，这样对基坑支护结构的要求也就越来越严格，越来越高。内支撑在保证基坑边坡安全的同时还能满足基坑变形控制的要求，它是由挡土结构和内支撑系统组成的结构形式，它刚度大，变形小、能有力的控制挡土结构的变形和周围地形的变形，正是由于内支撑的重要性，导致拆除内支撑成为直接影响基坑稳定性的重要因素之一。本文结合某项目实例浅析静力爆破技术在内支撑拆除中的应用原理及施工工艺要点。
　　2.项目概况
　　某工程位于深圳市福田中心区，项目西、北、东侧为在建或拟建工程，南侧紧邻地铁一号线，建筑高度170m，临近地铁基坑深达16.9m，基坑坑壁距离地铁隧道外边线5.3m，基坑采用钢筋砼地下连续墙围护+四道钢筋砼内支撑。第一道内支撑对撑尺寸为1200×1000mm，第二~四道支撑对撑尺寸为700×800mm，连系梁尺寸对应为500×600、700×800mm。
　　3. 深基坑内支撑拆除方法的特点对比
　　各种拆除方法的拆除特点对比：
　　拆 除 方 法 特 点 分 析
　　 优   点 缺  点
　　传统爆破拆除 爆炸的压力能瞬间施放，投入工人少、工期短。有利于建筑物的整体拆除 震动幅度大，对现有结构、周边建筑物以及地下管线带来较大影响，安全系数低
　　人机配合凿除 操作简单，粉尘较少，安全系数较高 基坑内作业时间长，投入人工多，效率低，噪音持续时间长。社会效益差
　　静力爆破拆除 基坑内作业时间短，投入工人少，工期短，效率高（12小时以内发生破碎）安全系数高，无震动，操作简单 专业要求较高
　　根据以上分析，上述的拆除方法都存在的一些不足与缺陷，结合该工程特点同时考虑拆除后基坑变形控制、安全、质量和工期等角度考虑，静力爆破拆除成为首选方法。
　　4. 静力爆破的原理
　　静力爆破主要采用静态破碎剂和水按照一定的配比搅拌均匀，灌入通过事先在砼构件上钻好的孔洞，由于物理化学反应，液体固化后体积膨胀，从而在砼结构内部产生巨大的拉应力，导致砼结构被均匀的破坏，从而达到易于拆除的目的。
　　5. 工艺流程及操作要点
　　根据该工程后浇带位置，将地下室结构和拆撑分为西区和东区施工，两个区域交替进行结构和拆撑施工。如下图：
　　
　　图5 内支撑拆除分区示意图
　　5.1 支撑梁拆除顺序
　　支撑梁拆除顺序原则：随结构施工由下往上拆除，先次后主（对撑、角撑主梁后拆）。在拆除支撑梁前，须保证下层永久性结构及换撑结构砼达到设计强度。
　　5.2施工工艺
　　
　　图5.2 内支撑静力爆破拆除施工工艺流程图
　　5.3操作要点
　　5.3.1爆破参数选择与装药量计算
　　炸药单耗与爆体混凝土强度等级、主筋规格及数量、箍筋规格及间距、爆体临空面状况、爆体所处的位置等有密切的关系。一般情况下支撑及连梁直线段等取600～800g/m3，围檩（腰梁）及环梁和节点处取1000～1250g/m3，可获得较为满意的爆破效果。
　　炸药单耗确定之后，单孔药量按式q=kv 计算（式中：q—单孔装药量kg；k—炸药单耗kg/m3）。
　　5.3.2放线与布孔
　　钻孔前应按照爆破设计标孔，通过测量放线方式在支撑梁上准确标示出孔位。标孔前，要清除爆破体表面的破碎层，再用油漆或粉笔标示各孔眼的位置。
　　考虑施工进度及设备投入情况，实际施工中采用风镐打孔，为避免粉尘影响在后浇带位置设置钢管隔离架，钻孔和起爆粉尘很大时刻可采用喷雾降尘。
　　
　　图5.3.2 后浇带隔离架示意图
　　 5.3.3清孔
　　成孔完成后，即用风压将孔内的残渣吹出，并将梁顶面清理干净，孔清完后即用纸团将孔塞住，避免在装药前孔被污染。
　　 5.3.4灌药静爆
　　清孔完成后，即向孔内装膨胀剂。装药前，先拨出堵塞纸团并检查孔内是否有积水，如有需先将积水清除。放药时，在灰桶里进行调试，按照10:1水药体积比进行调配，直至药呈糊状即可，然后用小勺将药装入孔中，离梁面5cm即可，经过20～25小时后，完成化学反应将砼胀裂。
　　 5.3.5破碎钢筋切割
　　砼完成静爆后，用风镐开始破除砼梁，然后采用气割将钢筋骨架割除运走。
　　 5.3.6立柱拆除
　　内支撑立柱在整个地下室结构施工结束后采用逐段静爆拆除的方法拆除。
　　6．安全注意事项：
　　1、施工时，施工人员应戴防尘罩，戴绝缘手套，穿胶底鞋。
　　2、内支撑拆除施工时，周边设置安全警示带，禁止非作业人员穿行。
　　3、静爆装药后，静止人员在内支撑梁区域穿行，防止应力释放伤人。
　　4、钢筋切割时，应将氧气瓶和乙炔分开放置，防止火险发生，并配置有效灭火设施及有专人进行监火。
　　7. 结论
　　采用静力爆破拆除内支撑有施工速度快、安全系数高、破碎完的碎块小、施工方法简单、拆除过程中粉尘易于控制、无爆破震动波及冲击波、需要工作面小、可与结构同步施工等特点，可以大大提高结构施工工期，节约工程成本。适用于施工场地受限，场地周边为大型商业办公楼，对噪声要求高，因基坑周边存在地下空间工程而对扰动要求较高，对安全性要求较高，无法办理爆破相关证件，工期较紧的工程，可以有效解决支撑梁拆除施工对总工期的影响。
　　参考文献：
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