深基坑钢筋混凝土支撑爆破拆除的安全控制.pdf

q 一 深基坑钢筋混凝土支撑爆破拆除的安全控制 张洪禄 郑谦文 王夫彬 上海电力监理咨询有限公司 上海 2 0 0 0 3 1 摘要：深基坑钢筋混凝土支撑采用爆破拆除是当今常用的支撑拆除方法，但如何在拆除达到预期效果的同时，确保周 边建 ( 构 ) 筑物的安全是拆除时必须重点考虑的。结合工程实例，介绍了起爆网络的设置、安全控制措施、防护棚的 设置及清碴专项方案，为类似工程提供了可资借鉴的经验。 关键词：基坑钢筋混凝土支撑：爆破拆除；安全控制措施；防护棚 中图分类号：T U7 5 1 9 文献标志码：B DOI ：1 0 1 4 1 4 4 j c n k i j z s g 2 0 1 6 0 3 0 0 8 S a f e t y Co n t r o l o v e r B l a s t i n g De mo li t i o n o f De e p F o u n d a t io n P i t RC Su p p o r t ZHANG Ho n g l u ZHENG Qi an we n WANG F u b i n S h a n g h a i P o we r S u p e r v i s io n a n d C o n s u l t a n c y C o ， L t d S h a n g h a i 2 0 0 0 3 1 2 0 1 5 -1 2 2黧3 通 1壹r地 址 ； 上 海 市 高 由 路 68号 (2 吲 )。 收 稿 固 期 ： 用分段延时爆破方法，控制每段起爆药量，控制爆破振动 对 周围建筑的影响 。 2 确定总体方案 2 1 爆破施工流程 1 ) 预埋孔：为缩短爆破前人工凿孔的工期，采用预埋 孔方式 ，在支撑 、围檩浇筑水泥 的同时，按爆破设计的孔 距 、排距 、孔深用特制的纸管进行预埋孔 ；预埋孔孔深要 比设计孔深深5 c m，来不及预埋孔的，爆前钻孔。 2 ) 安全防护：爆破时采用钢管 、竹笆、绿网组成安全 防护架 ，确保爆破的安全 。 3) 支撑拆除 ( 爆破 )：爆前对预埋孔进行检查 、补 孔 ，使其达到设计要求 。搭好防护架后 ，装药、覆盖 ，并 采用孔内孔外分段延时方式进行起爆。拆除第1 道支撑时 ， 栈桥面板先用镐头机凿除。 4 ) 爆后清碴 ：对爆破不彻底的部分用人工剔除混凝土 碴 ；做到混凝土碴全部脱筋 ，混凝土碴块粒径小于2 0 c m； 将钢筋 、混凝土碴分类归堆 ，用塔 吊或汽车吊将其吊出基 坑外运。 2 2 爆破参数计算确定 普通部位的爆破参数如表 1 所示。 节点部位孔间距为5 0 c m，孔深为厚度的2 3 ，因节点 处配筋较密，单耗选取为1 0 0 0 1 1 0 0 g m ，单孔药量稍加 强一点，为正常装药量的1 2 5 。 立柱周边部位，在距立柱外围2 0 c m 布置周边孔，孔间 距为4 0 c m，孔深为厚度的2 3 ，对此处采用松动爆破 ，即 爆后再用风镐剔除混凝土块，单耗选取为5 0 0 6 0 0 g m。 ， 单孔药量为正常装药量的5 0 。 紧邻围护体部位，在距围护体1 0 2 0 c m处增加1 排 2 0 1 6 3 B u ild in g C 0 n s t r u c ti0 n 囫 张 洪禄 郑谦 文 王 夫彬 ：深基坑钢 筋混凝土 支撑爆破拆 除的安全控制 表1 普通部位爆破参数 截面 排数 孔距 孔深 单孔药量 单耗K 型号 ( mm mm ) 排 mm m m 边孔 中孔 ( g m- 。 l Z C1 1 8 0 07 0 0 2 8 0 0 47 0 2 0 0 8 9 3 Z Q L - 1 8 0 0X1 0 0 0 2 8 0 0 7 5 0 3 0 0 9 3 7 Z Q L - 2 6 0 0X9 0 0 2 1 0 0 0 6 5 0 2 5 0 9 2 6 ZC2 4 1 1 0 0 0X8 0 0 3 1 0 0 0 5 7 0 2 5 0 2 5 0 9 3 7 ZC3 - 1 1 2 0 08 o O 3 1 0 0 0 5 7 0 2 5 0 3 0 0 8 3 3 W L 2 4 1 3 00 1 0 0 0 4 8 00 7 5 0 4 0 0 3 0 0 1 5 6 2 W L3 1 6 00X 1 1 0 O 5 8 0 0 7 5 0 4 0 0 3 0 0 1 3 2 8 孔，孔间距在8 0 1 0 0 c m 之间，孔深为厚度的2 1 3 ，此部位 位于钢筋笼之外为素混凝土 ，单耗选取为7 0 0 8 0 0 g m ， 单孔药量为正常围檩装药量的5 0 。 施爆方法采用高压脉冲起爆器引爆非电导爆管网络。 孔内采用半秒高段雷管 ( Hs 5 )，-T L # I 采用毫秒低段雷管 ( Ms 3 或Ms 5 )组成多段别微差延迟起爆方法分段接力起 爆，每段爆破药量控制在2 以内。为确保爆破网络不中 断 ，每段均由2 枚毫秒延期雷管引爆 ( 图1 )。 ： 孔内半秒级雷管 ( H s 一 5 ) ( 1 2 枚 左右 ) ： 胶布 ( 34 匝 ) ： 7 L l 毫秒级雷管 ( Ms 一 5 或Ms 一 3 ) ( 2 枚 图1 起爆网络设置示意 3 安全控制措施 3 1 爆破振动控制措施 确定适宜的炸药单耗和单孔药量，采取分段延时爆破 技术。控制好一次齐爆的药量，即将最大单响药量Q 控 制在验算规定范围内。经验算，最大单响药量为2 k g ，保 护目标的最大允许振速为2 m s ，故四周是安全的。 3 2 飞石的控制措施 在支撑爆破工程中，室外爆破时对周围最大的危害之 一 是飞石，所以必须采取有效的防护措施。 为了将飞石控制在基坑范围以内，确保周围建筑 、设 施和人员的安全，具体采取以下几方面措施口 】 。 1 )用药系数的选择根据爆破理论和实践经验合理选 择，并选择合理的爆破用药量，使得支撑围檩足以将飞石 基本控制在基坑内。 2 ) 搭建全封闭防护棚 。 3 )炮孔的位置与深度加以严密控制。 4) 采用微差延时的起爆技术，将单段起爆药量严格控 制在3 k g 以下 。 固 建 筑 旃 工 嘲8 卷 嘲期 5 ) 装药环节严格把关，对于特定的特殊位置，由经验 丰富的技术人员调整药量 ，以确保爆破的质量和安全。 6 ) 为了使炸药能量充分发挥，并且有效地避免因爆炸 能量的外泄而产生冲炮现象 ，使用潮湿的黄沙将炮孔堵塞 密实，同时严格控制堵塞长度。 7 ) 为了确保工程安全以及工程场地周边的安全万无一 失，选择最佳的爆破时间，在爆破前，与当地公安、交警 及时联系协调 ，并在爆破时 由交警以及辖区派 出所的民警 协助进行周边及道路的警戒。 3 3 冲击波的控制措施 炸药的爆炸产生的空气冲击波属于由空气传播的压缩 波 。其能量 ( 即冲击波的强弱 ) 取决于爆破的装药量 、传 播距离以及爆孔的堵塞严密程度等 ，且与药包的爆炸能量 转化为空气冲击波能量的比例直接相关。由于本工程露天 爆破的特点 ，场地敞开 、周边空旷，冲击波极易分散 ，故 此，确定采用毫秒级微差起爆技术，将单孔药量及单段起 爆药量严格控制在设定范围 ，使冲击波能够严格控制在基 坑范围内。具体采用以下措施以有效控制爆炸冲击波。 1 ) 最大限度提高爆炸能量的利用率，有效减少形成空 气冲击波的能量。 2 ) 严格控制单段起爆药量在3 k g 内。 3 ) 采取毫秒级微差起爆的成熟技术 ，微差起爆顺序和 微差间隔时间合理选择，消除夹制作用。 4 ) 防止产生冲炮 ，合理选择各项爆破参数 ，减小最小 抵抗线距离。 5 ) 严格按要求进行炮孔的堵塞，保证炮孔堵塞良好 ， 以防止爆破时高压气体从炮孔冲出。 6) 搭建全封闭式防护棚。 3 4 噪声的控制 1 ) 根据周边交通等社会活动时间周期和规律，选择最 适当合理 的爆破时间 ，并与周边单位建立密切联系 ，特别 是与周围单位加强协调工作。 2 ) 准确计算单孔装药量，避免造成多余的爆破能量的 发散 ，同时 ，尽量减小爆后清凿工作量 ，使两者达 到最佳 平衡状态 ，因此也减少了凿除时的空压机噪声污染。 3 ) 利用微差爆破技术 ，严控各段的起爆装药量 ，使单 段的爆破噪声不致过大。 4 ) 为了避免冲炮现象的发生，炮孔的堵塞长度与堵塞 质量加以严格控制。 5 )利用上层遮盖 、爆破区周边严密围挡防护的方法 ， 将爆破对场地周边的影响因素控制在最小的范围内。 3 5 爆破时的扬 尘控制 措施 爆破时产生的炮烟以及混凝土支撑在爆炸时破碎会 产生一定的扬尘，造成空气污染，采取的防范措施如下。 ( 下转第2 7 5 页 ) 宋 鑫 郭维成 李晓明：大孔径井群井壁施工技术 4 结语 随钻模拟井群实验室内7 口实验井紧密相切，孔径大、 深度高，国内尚属首次，国外未有相关报道，建成以后用 于测井方法和物理实验研究，具有巨大的影响力和经济潜 力。井壁侧模支撑及浇筑若使用传统组合钢模板及施工工 艺，将造成施工成本大大增加，材料浪费严重。本文介绍 了一种新的井壁施工方式，即采用焊接定型钢筋骨架作为 井壁侧模支撑，木方拼接后将钢筋骨架包围成筒状结构， 其材料简单易得 ，无需单独加工 ，使用完成后 ，材料可重 复利用，钢筋可以用于楼板钢筋马凳等钢筋构件的制作， 木方拆下后可正常使用 ，同时 ，该井壁支撑系统使得井壁 环形剪力墙一次性浇筑高度大大提高，有效缩短工期。镀 锌钢板涂刷脱模剂后与井壁混凝土接触 ，拆模后混凝土外 光内实，成型效果好。本施工技术可广泛应用于高校教学 研究 、科研院所及其他大型公建 、市政项目的井壁施工。 参考文献 卫 【 1 】 戚 久鸿， 骆晓 明 海塘底脚防 冲工程 中小沉井群 的设计 与施 工U 1 浙 江水利科技 1 9 9 7 ( 4 ) ：3 0 3 2 【 2 】 曲万通 煤矿立井井筒井壁结构与普通法施工技术叩 科技风，2 0 1 1 ( 5 ) ：9 5 3 刘雪川， 张艳涛 立井冻结段带接茬钢板的单层井壁施工技术m 建 井技术， 2 0 1 3 ( 4 ) ：3 2 3 5 【 4 1 姚直 书， 程桦， 荣传新 西部地 区深基岩 冻结井筒井壁结构设计 与优 化 I 1 l煤炭学报， 2 0 1 0 ( 5 ) ：7 6 0 7 6 4 5 】 经来旺， 何杰兵， 张宏学 深立井井壁结构设计中存在问题及解决对 策o 1 中国矿业， 2 0 0 7 ( 6 ) ：6 6 6 8 f 6 姚直书 高强混凝土井壁结构的试验研究及其应用 西安矿业学院 学报， 1 9 9 6 ( 3 ) ： 2 2 7 - 2 2 9 【 7 】 吕恒林， 崔广心 深厚表土中井壁结构破裂的力学机理 中国矿业 大学学报， 1 9 9 9 ( 6 ) ： 5 3 9 5 4 3 【 8 牛少卿， 杨双锁， 王志刚， 等 非均匀水平应力场中井壁结构的优化设 计研究U 山西大同大学学报： 自然科学版， 2 0 1 0 ( 3 ) ： 6 0 - 6 3 【 9 】 刘向君 ， 叶仲斌， 陈一健 岩石弱面结构对井壁稳定性的影响 天然 气工业，2 0 0 2 ( 2 ) ： 4 1 4 2 1 0 曹会清， 杜伟， 王乐， 等 大高度沉井井壁施工技术U 1 中国科技信息， 2 0 1 0 ( 2 3 ) ： 6 2 - 6 3 ( 上接第2 7 2 页 ) 1 )加强炸药的保管存放 ，防止炸药因受 潮而影响性 能；同时保证堵塞良好，避免炸药不完全爆炸； 2 ) 支撑上方搭建全封闭防护棚，最上面一层再铺一层 绿网，用以遮挡灰尘 ； 3 ) 爆破后及时进行洒水 ，减少炮烟扬尘 ； 4 ) 爆破后对人员的进入严格控制把关，待炮烟和扬尘 充分稀释至爆破安全规程允许的浓度以下时 ，由专职人员 确认后方可进入工作面。 4 防护棚及清碴专项方案 第 1 道支撑爆破 防护棚采用双层安全封闭式防护 。在 距支撑面的上部2 r n 处搭建安全防护棚。此道防护天棚的 要求是 ：顶上设2 道防护棚，第1 道防护棚设2 层竹笆，交叠 铺盖 、不留缝隙。竹笆上面用钢管压住 ( 用扣件固定 )， 使之成为整体；第2 道防护棚设单层竹笆，交叠铺盖、不留 缝隙 ，竹笆上面用钢管压住 ( 用扣件固定 )，使之成为整 体 ，外用防护网覆盖。防护网用铁丝连接。2 道防护棚之间 距离为5 0 c m以上。 在基坑上沿的四周，沿基坑防护栏杆 的外侧与支撑底 面齐平，用竹笆搭建 1 道外侧向防护 ，间隔外道支撑 1 1 T I 以 上。此道防护底部着地、上沿与基坑上方防护棚搭接，不 留缝隙。 第2 4 道支撑爆破拆除防护棚搭建形式为单层封闭式 防护。此道 防护天棚的要求是 ：顶上设2 层竹 笆 ，交叠铺 盖 、不 留缝隙。外用防护网覆盖 。上面用钢管压住 ( 用扣 件固定 )，使之成为整体 ；防护网用铁丝连接。 所有 防护设施需在爆破前搭建完毕 ，防护棚搭建时现 场派专人监督 ，确保搭建符合设计要求 。防护棚需经验收 合格后方可实施爆破 。 爆破前要做好清碴 前的保护工作。对基坑 内的坪 、 沟 、井 、后浇带等可采用模板或竹笆进行封堵 ，防止爆碴 掉入。在爆破后主要采用机械清碴口 。 5 结语 本工程处于上海虹桥枢纽核心地带 ，周边环境复杂。 在爆破设计时，充分考虑了各方面影响因素 ，根据拆除的 混凝土支撑形式，按照国家标准，精密确定爆破方法、炸 药起爆用药量、起爆顺序；并采取可靠的安全警戒 、安全 遮挡 、周边围护等措施 ；采取可行的爆后扬尘及炮烟稀释 措施 ，使得爆破工程全过程处于安全 、可控的状态 ，有效 保证了本工程4 道混凝土支撑的逐次爆破拆除的安全。 参考文献 1 1 刘君， 谭雪刚， 朱嘉旺， 等 大型深基坑支撑爆破拆除中的技术措施田 爆破 2 0 0 5 ( 4 ) ： 8 5 8 7 2 赵 坤， 蒋昭镳 钢筋混 凝土支撑爆破 拆 除的设计 方法 U J 工程爆破 ， 2 0 0 0 0) ：5 0 5 4 嘲汪顺庆， 杨志， 韩光 明， 等 超大 面积钢筋混凝土支撑爆破拆 除 】 工程 爆破， 2 0 0 7 ( 2 ) ：6 5 6 7 2 0 1 6 3 B u ild in g C o n s t ru c t io n 困