全覆盖条件下城市基坑支撑梁爆破拆除.pdf

第3 2 卷第4 期 2 0 1 5 年1 2 月 爆破 B L A S T D i G V 0 1 ．3 2N o ．4 D e c ．2 0 1 5 d o i 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 1 5 ．0 4 ．0 1 9 全覆盖条件下城市基坑支撑梁爆破拆除 杨建军，黄磊 南京同大爆破工程有限公司，南京2 1 0 0 0 7 摘要南京市河西青奥公园工程基坑深l O ．2 5m ，面积2 83 0 0m 2 ，采用钢筋混凝土梁支撑系统。为了安 全快速地拆除6 0 0 0m 3 的钢筋混凝土支撑梁，通过在支撑梁混凝土浇筑时预留爆破装药孔、孔内外延期起爆 技术、钢管框架为主体的全覆盖防护措施等手段，达到了节省施工成本，增加工程经济效益的目的，取得了较 好的爆破及振动控制、飞石和粉尘的防护效果，可为类似爆破工程提供参考。 关键词预留爆破装药孔；孔内外延期；全覆盖防护 中图分类号T U 7 4 6 ．5 文献标识码A文章编号1 0 0 1 - 4 8 7 X 2 0 1 5 0 4 0 0 9 9 0 4 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no fC i t yF o u n d a t i o nP i t S u p p o r tB e a mu n d e rF u l lC o v e r i n g Y A N GJ i a n - j u n ，H U A N GL e i N a n j i n gT o n g d aB l a s t i n gL t d ，N 删i n g2 10 0 7 ，C h i n a A b s t r a c t T h ed e e pf o u n d a t i o np i tp r o j e c tw i t hr e i n f o r c e de o n e r e t eb e a ms u p p o r t i n gs y s t e mo fN 删i n gH e x i0 一 l y m p i cP a r ki s1 0 ．2 5md e p t h ．a I l dc o v e r sa na r e ao f2 83 0 0m 2 ．I no r d e rt or e m o v e d6 0 0 0m 3r e i n f o r c e dc o n c r e t e s u p p o r t i n gb e a mq u i c k l ya n ds a f e l y ，b ya d o p t i n gr e s e r v e db l a s th o l es c h e m ew h e np o u r i n gs u p p o r t i n gb e a mc o n c r e t e ， d e l a y e di n i t i a t i o nt e c h n o l o g yo fh o l e ，f u l lc o v e r a g em e a s u r e sb ys t e e lt u b u l a rf r a m e ，t h eb l a s t i n gd e m o l i t i o nw a sp e r - f o r m e dw i t hs m a l lc o n s t r u c t i o nc o s t ，m e a n w h i l et h ep r e f e r a b l ep r o t e c t i v ee f f e c t so ft h eb l a s t i n gv i b r a t i o n ，f l yr o c k sa n d d u s tw e r ea c h i e v e d ，w h i c hp r o v i d e dar e f e r e n c ef o rt h es i m i l a rb l a s t i n ge n g i n e e r i n g ． K e yw o r d s r e s e r v e db l a s th o l e ；d e l a yi nh o l e ；f u l lc o v e rp r o t e c t i o n 1 工程概况 1 ．1 工程概述及周边环境 该项目位于南京市建邺区河西南部，基坑区域 开挖深度约1 0 ．2 5m ，基坑面积约为2 83 0 0m 2 ，周长 为8 3 8m ，爆破方量约为6 0 0 0m 3 。北侧距离在建宁 和城际黄河站地铁站3 7 ．8m ；东侧距离黄河路 2 6 ．0m ，黄河路下铺设有雨水及给水管线；南侧距 离恒河路2 0 ．0m ，在建恒河路下铺设有雨水、给水 管线及通信管线，基坑周围环境如图l 所示。 收稿日期2 0 1 5 0 7 1 4 作者简介杨建军 1 9 7 9 一 ，男，本科、中级职称、项目经理，从事爆 破项目现场施工管理， E m m l 2 7 6 3 5 6 0 9 1 q q ．c o m 。 1 ．2 工程结构 为了保证基坑开挖的稳定性，在基坑水平方向设 置一道临时钢筋混凝土支撑，支撑面采用对撑、角撑 并结合边桁梁布置，支撑梁节点立柱采用角钢格构 柱。支撑梁截面为1 3 0 0l a i n 9 0 0m l n 、1 1 0 0r u mx 9 0 0m i l l 、9 0 0m i l l 9 0 0m m 三种截面规格，支撑梁截 面配筋如图2 所示。支撑梁通过围檩与四周混凝土 灌注桩围护结构相连，围檩截面为1 2 0 0m mx 9 0 0m m 、2 2 0 0m mx9 0 0m m 两种截面规格，围檩截 面配筋如图2 所示。 2 爆破施工总体方案 由于支撑梁截面配筋多、钢筋直径粗，采用机械 万方数据 1 0 0 爆破 2 0 1 5 年1 2 月 钻孔施工难度大且不能满足快速施工的要求，为了 减小钻孔工作对施工进度的影响，支撑梁装药炮孔 采用预埋方式成孑L ．在支撑浇铸混凝土时，将符合要 求的纸管预先插入待爆破拆除的支撑、围檩之中，待 混凝土凝固后管腔即成炮孔⋯，现场预埋成孔如图 3 所示。 中心地块 中旭建设项目部一口l I 二] 二、 天保中河建设项目部 图1 爆破区域环境示意图 单位m F i g ．1 S c h e m a t i cd i a g r a mo ft h eb l a s t i n ga r e ae n v i r o n m e n t u n i t m 意 坠 围檩箍筋示意 围檩 意 W L l 2 围檩箍筋示意 ■■■■●■■■●■■一 围檩 图2 待爆结构截面配筋示意图 单位m m F i g ．2 S c h e m a t i cd i a g r a mo ft h ee x p l o s i o ns t r u c t u r er e i n f o r c e m e n t u n i t ．．m l n 爆破时为了减小爆破振动对北侧在建黄河路地 铁车站、黄河路地下管线的影响及满足基坑防水的 要求，通过延期手段先起爆支撑梁与围檩的连接处， 切断支撑梁其他部位爆破产生的振动传播路 径旧oJ ，减小爆破振动对基坑及保护目标的影响。 一次爆破雷管数量大，为了保证雷管起爆的可 意 靠性，采用孑L 内用高段H S O 雷管、孑L 外采用低段 M S 一4 雷管、梁间采用绑扎M S - 5 雷管延期起爆，严 格控制最大一段起爆药量。由于爆点周边环境复 杂，采用全覆盖防护措施，严控爆破飞散物对环境的 影响。 万方数据 第3 2 卷第4 期 杨建军，黄磊全覆盖条件下城市基坑支撑梁爆破拆除 1 0 1 图3 预埋炮孔示意图 F i g ．3 S c h e m a t i cd i a g r a mo ft h ep r eb u r i e dh o l e 2 ．1 爆破参数 1 预埋孔参数 采用梅花型预埋孔布孔方式‘4 | ，最小抵抗线训 取3 0c m ，排距b 取 0 ．8 一1 ．3 埘，孔距n 取 2 ．0 3 ．5 b ，孔深Z 取 2 ／3 日。 2 单孔装药量 根据体积法公式【4 1 Q g 口s ／n 1 式中Q 为单孔药量，k g ；q 为炸药的单耗， k g ／m 3 ；s 为支撑梁截面积，s H B ，m 2 ；B 为支撑梁 截面宽度，m ；H 为支撑梁高度，m ；n 为布孔的排数； 口为孔距，m ；不同截面尺寸支撑梁按式 1 计算，单 孔装药药量如表l 。 2 ．2 起爆网路设计 本工程周边保护目标重要，施工时须严格控制 最大一段起爆药量，该工程中采用2 0 个炮孔作为一 个起爆单元，孔内装H S - 9 雷管，将其导爆管捆成一 捆，同条梁之间各起爆单元用双发M S ．4 雷管导爆 管雷管接力传爆，梁之间采用双发M S - 5 雷管传爆， 爆破起爆网路如图4 所示”’6J 。 表1 梁布孔及装药参数 T a b l e1H o l e sl a y o u ta n dc h a r g ep a r a m e t e r s 图4 起爆网路示意图 F i g ．4 S c h e m a t i cd i a g r a mo ff i r i n gc i r c u i t 万方数据 爆破2 0 1 5 年1 2 月 3 爆破安全校核及飞石防护 3 ．1 振动安全校核 本次支撑梁爆破拆除须重点保护的构筑物为北 侧黄河路在建地铁站及东侧黄河路沿线管线，参照 7 级抗震设防烈度，其许可最大振动速度为秽备 2 ～3c m ／s J ，确保其安全的最大一段药量采用下式 计算‘8 ] Q “ 苁 3 几 2 式中Q 为最大一段药量，k g ；R 为保护目标与爆点 之间的最小距离，R 2 6 ．0m ；秽舟为保护目标的最大 允许振速，口 2 ．0c m ／s 【9o ；K 、O ／为地震波传播系数， K 1 0 0 ，O t 2 ．0 ；K ’拆除控制爆破折减系数，K 7 0 ．5 【2 。，通过计算确保东侧黄河路沿线管线安全的 最大单段药量为Q 1 4 0 ．0k g 。 该次爆破施工中采用2 0 个炮孔作为一个起爆 单元，单孔最大药量为4 5 0 ．0g ，单段最大起爆药量 为9 ．0k g 小于允许单段起爆药量，所以该支撑爆破 产生的振动不会对保护目标产生危害。 3 ．2 爆破飞散物安全校核及防护措施 1 爆破飞散物 爆破飞散物是室外爆破时对周围环境影响最大 的危害之一，在未采取防护措施时爆破飞散物飞散 距离采用李守巨经验公式0 。，通过炸药单耗推算无 覆盖条件下飞散距离。 0 7 0 q n 5 3 3 式中L ，为无覆盖条件下爆破飞散物飞散距离，m ；q 为炸药使用单耗，k g ／m 3 ；该次支撑梁爆破拆除最大 单耗g 1 ．3 5k g ／m 3 ，得L r 8 3 ．0m ，爆破区域紧邻 道路及在建地铁站，因此需对该拆除爆破采用防护 措施。 2 飞散物防护措施 为了减小爆破飞散物对周边道路、在建地铁车 站及减少爆破粉尘对环境的影响，采用搭设钢管式 扣件全覆盖防护棚，全覆盖防护棚现场照片如图5 所示‘1 | 。 上部防护棚距被爆破支撑上表面1 ．8 ～2 ．0m 搭设脚手架，为支撑上部防护棚的重量，每隔2 ．0 ～ 3 ．0m 搭设一根立杆，下部钢管主要承担上部重量 及搭设人员行走要求，搭设参数为2 ．0m 0 ．5 0m ； 脚手架上面铺设l ～2 层竹笆，每层应均匀铺设、铺 满不得留空隙，两层间应相互错开不小于0 ．5 0m ； 上压钢管间距 0 ．6 0m ～0 ．8 0m 0 ．8 0m ，且需用 扣件与竖杆及相互间连接牢靠，每杆连接扣件不得 少于2 处；最上层铺设密目安全网；垂直防护棚与上 部防护棚的结合部位要严挡，不得有任何漏洞。竹 笆与钢管、安全网与钢管间要用1 6 的铁丝绑扎牢 固，绑扎间距不得大于0 ．5 0m ；安全网应牢固成一片， 各竹笆搭设搭接不得小于0 ．2 0m ；上部防护棚横杆间 距及垂直防护墙外横杆间距不得大于0 ．6 0m 。 图5支撑梁爆破全覆盖防护棚示意图 F i g ．5 S c h e m a t i cd i a g r a mo ff u l l c o v e r a g ep r o t e c t i v e s h e do ns u p p o r t i n gb e a mb l a s t i n g 4 爆破效果与体会 1 采用预埋成孔方式，缩短施工作业工期、节 约了施工作业开支，增加了经济效益。 2 采用孑L 内高段雷管、孔外低段传爆延期手 段，机动灵活地控制最大单段药量确保保护目标的 安全及确保延期起爆网路的安全性。 3 全覆盖防护措施减小了爆破飞散物及爆破 粉尘对周围环境的影响。 4 节点处增加1 0 ％一1 5 ％炸药单耗的措施是 可行。 5 爆破后混凝土全部出笼，局部炸药单耗稍 大，防护棚局部被冲开，以后类似工程中适当调整炸 药单耗及加强防护棚的搭设。 爆破效果见图6 ～图8 。 图6 节点爆破后效果示意图 F i g ．6 S c h e m a t i cd i a g r a mo ft h en o d ee f f e c ta f t e rb l a s t i n g 下转第1 1 7 页 万方数据 第3 2 卷第4 期 亓兴军，刘青爆炸作用下曲线梁桥的倒塌模式 1 1 7 上接第1 0 2 页 图7 支撑梁爆破后效果示意图 F i g ．7 S c h e m a t i cd i a g r a mo fs u p p o r t i n g b e a me f f e c ta f t e rb l a s t i n g 图8 爆破后防护棚损坏情况示意图 F i g ．8 S c h e m a t i cd i a g r a mo ft h ed a m a g e d p r o t e c t i v e s h e da f t e rb l a s t i n g 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] 蒋成荣，唐春海，蒙少明，等．复杂环境下基坑支撑梁 爆破拆除[ J ] ．爆破，2 0 1 4 ，3 1 2 l l l - 1 1 4 ． [ 1 ]J I A N GC h e n - r o n g ，T A N GC h u n h a l ，M E N GS h a o m i n g ，e t a 1 ．E x p l o s i v ed e m o l i t i o no fs u p p o r tb e a mo ff o u n d a t i o np i t i nc o m p l i c a t e de n v i r o n m e n t [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 1 4 ，3 1 2 1 1l - 1 1 4 ． i nC h i n e s e [ 2 ]张春丽，段卫东．复杂环境下深基坑支护梁爆破拆除 [ J ] ．工程爆破，2 0 1 4 ，2 0 4 1 9 2 2 ． [ 2 ]Z H A N GC h u n - l i ，D U A NW e i - d o n g ．B l a s t i n gd e m o l i t i o nf o r ad e e pf o u n d a t i o np i ts u p p o r tb e a mu n d e rc o m p l i c a t e de n v i r o n m e n t [ J ] ．E n g i n e e r i n gB l a s t i n g ，2 0 1 4 ，2 0 4 1 9 - 2 2 ． i nC h i n e s e [ 3 ]罗俊，程贵海，谢承煜，等．南湖名都广场基坑支护 工程爆破拆除[ J ] ．工程爆破，2 0 1 2 ，1 8 3 7 7 8 0 ． [ 3 ] L U OJ u n ，C H E NG u i - h a i ，X I EC h e n - y u ，e ta 1 ．B l a s t i n g d e m o h t i o nf o rs u p p o r ts t r u c t u r e so ff o u n d a t i o np i ta tn a i l h um i n g d u s q u a r e [ J ] ．E n g i n e e r i n gB l a s t i n g ，2 0 12 ， 1 8 3 7 7 - 8 0 ． i nC h i n e s e [ 4 ] 汪旭光．爆破手册[ M ] ．北京冶金工业出版社，2 0 1 0 ． [ 5 ]张志呈，熊文，吝曼卿．浅谈逐孔起爆技术时间间隔 的选取[ J ] ．爆破，2 0 1 l ，2 8 2 4 5 - 4 8 ． [ 5 ] Z H A N GZ h i - c h e n g ，X I O N GW e n ，L I NM a n - q i n g ．D i s c u s s i o no fd e l a yi n t e r v a le l e c t i o no fh o l eb yh o l ei n i t i a t i o n [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 1 1 ，2 8 2 4 5 ．4 8 ． i nC h i n e s e [ 6 ] 李超，吴剑锋，祝砚桧，等．1 0 层框架结构定向折叠 爆破拆除[ J ] ．爆破，2 0 1 3 ，3 0 1 7 9 ．8 2 ． [ 6 ] L IC h a o ，W UJ i a n - f e n g ，Z H UY a n h u i ，e ta 1 ．D i r e c t i o n a l f o l d e de x p l o s i v ed e m o l i t i o no f1 0 一s t o r e yf r a m e db u i l d i n g [ J ] ．B l a s t i n g ，2 0 1 3 ，3 0 1 7 9 8 2 ． i nC h i n e s e [ 7 ] G B 6 7 2 2 - - 2 0 0 3 爆破安全规程[ s ] ．北京中国标准出 版社，2 0 0 4 ． [ 8 ] 张家富，池恩安，温远富，等．市中心高大建筑群的定 向爆破拆除[ J ] ．工程爆破，2 0 0 0 ，6 1 3 6 - 3 9 ． [ 8 ] Z H A N GJ i a f u ，C H IE n a n ，W E NY u a n f u ，等．B l a s t i n g d e m o l i t i o no fag r o u po fb u i l d i n gi nt h ec i t yc e n t r e [ J ] ． E n g i n e e r i n gB l a s t i n g ，2 0 1 0 ，6 1 3 6 - 3 9 ． i nC h i n e s e [ 9 ]梁向前，谢明利，冯启，等．地下管线的爆破振动安 全试验与监测[ J ] ．工程爆破，2 0 0 9 ，1 5 4 6 6 6 8 ． [ 9 ] L I A N GX i a n g - q i a n ，X i eM i n g l i ，F e n gQ i ，e ta 1 ．S a f e t yt e s - t i n ga n dm o n i t o r i n go fb l a s t i n gv i b r a t i o no nu n d e r g r o u n d p i p e l i n e [ J ] ．E n g i n e e r i n gB l a s t i n g ，2 0 0 9 ，1 5 4 6 6 ．6 8 ． i nC h i n e s e [ 1 0 ]李守巨．拆除爆破中的安全防护技术[ J ] ．工程爆破， 2 0 0 0 ，6 1 3 6 - 3 9 ． [ 1 0 ] L IS h o u - j u ．S a f e g u a r dt e c h n o l o g yi nd e m o l i t i o nb l a s t i n g [ J ] ．E n g i n e e r i n gB l a s t i n g ，2 0 0 0 ，6 1 3 6 - 3 9 ． i nC h i - n e s e 万方数据