复杂环境下大型钢筋混凝土内支撑体系拆除

仇业振

厦门地山建设发展集团有限公司（361009）

复杂环境下大型钢筋混凝土内支撑体系拆除

仇业振

厦门地山建设发展集团有限公司（361009）

以帝景苑一期基坑内支撑系统拆除项目为例，介绍复杂环境下大型钢筋混凝土内支撑体系拆除施工中遇到的部分难点重点，以及采取的措施和成果。重点列举了爆破拆除施工中的相关参数，以期为同类型的支撑梁拆除爆破提供一些参考。

大型钢筋混凝土支撑；爆破拆除；复杂环境

1 工程概况

帝景苑项目位于厦门思明区湖滨南路与湖滨西路交叉口处，建设工程场地原始地貌为海湾滩涂，后经人工回填成建筑场地，一期工程为1～3楼，基坑面积约3万m2，含三层地下室，深度18.5 m。本基坑内支撑系统分三层，各道支撑梁间的竖直立柱为外径φ600 mm钢管立柱和600 mm×600 mm的格构钢立柱，详见图1和表1。

图1 帝景苑支撑梁平面示意图

周边环境复杂，北侧距离筼筜湖35 m；西侧距离污水处理厂6 m、高压变电站6 m、湖滨西路9 m；南侧距离湖滨南路35 m；首道支撑梁顶上有一条现浇的污水渠连通湖滨南路和筼筜湖；第三道支撑梁底部距离新浇筑的主体结构楼板仅0.6 m（楼板为空心楼板、板厚7 cm）。

2 拆除控制重点

根据周边负责环境要求和项目本身施工要求，除保证爆破产生的飞散物不出基坑外，拆除施工控制重点还有:

1）西侧变电站、污水处理厂、污水渠都是运行中的重大民生工程，施工中不得出现断电、停产等情况。

2）临近筼筜湖地下水位高、土质松软，为避免内支撑系统结构失稳，影响基坑安全，需保证竖向格构柱、围护桩的安全。

3）楼下主体结构的空心楼板为新浇筑混凝土，要保证其不会被爆破碎块损伤。

4）单次爆破规模大，爆破网路复杂，传爆网路的安全性要求高。

表1 支撑梁尺寸、配筋密

3 拆除方案选择

针对本工程的几大控制重点和建设单位要求，换撑后分区进行支撑梁拆除施工；对称施工，以保证应力逐步释放；采用机械拆除与爆破拆除相结合，爆破拆除为主、机械拆除为辅的方式进行施工；形成防护、钻孔、爆破、出渣等各工序流水作业。

第三道撑施工时工期要求紧，办爆破审批手续需要时间，为满足工期要求，手续办理期间采取液压破碎锤进行机械拆除，把部分次梁打断，释放内支撑体系的应力，手续办理完成后，再对大尺寸的支撑梁和主体结构下的梁板进行爆破拆除；第二道撑采用机械破除四周次梁、释放应力后爆破拆除剩余部分；第三道撑尺寸较小、距离地面不到1 m，防护设施搭设难度较大、成本高，全部采用机械拆除。

表2 支撑梁爆破参数统计表

4 设计与施工

4.1 机械拆除部分

拆除机械选用换装液压破碎锤的中小型挖掘机，吊至待拆除的支撑梁上，履带和支撑梁之间采用宽约1 m、长约6 m的钢跳板作为行走支架，液压破碎锤破碎支撑梁时，采取边破拆边后退的路线行进。

破碎后钢筋采用人工归集后吊至基坑外；混凝土渣采用小型轮式装载机归堆，长臂挖机出渣并装车。

4.2 爆破拆除部分

为控制爆破振动、降低爆破覆盖成本和缩短工期，采用分区域爆破的方式施工，确保防护棚搭设、钻孔作业、爆破作业、清渣外运等都能形成流水作业。

1）防护措施采用常用的离体防护棚，顶部防护是在上道支撑梁顶部用钢管、方木和模板进行封闭；防护棚的侧面悬挂竹笆片和密眼渔网，上端固定，下端悬至底板或者梁下1.5 m左右。

2）炮孔布置和单耗、单孔装药量见表2。

纵梁的单孔装药量外侧孔要低于中间孔；弧梁的单孔装药量内侧孔最低、外侧孔次之、中间孔最高；腰梁的单孔药量外侧最小、中间较高、内侧最高，靠近围护桩的最后一排孔需减少装药量；交叉处钢筋密度高，孔距缩小约30%，单孔装药量增加约20%。

3）起爆网路和起爆顺序：

该项目爆破时孔内非电导爆管雷管段位选17、18、19、20四个段位，孔外接力雷管段位选用3、5两个段位；

单根梁的起爆顺序一般为梁体两侧炮孔先响、中间炮孔后响，腰梁爆破时，最外侧先响、内侧最后响；在多个梁板同时起爆时的先后顺序一般依次为板、小梁、大梁、腰梁、交叉点。

起爆网路采用导爆管交叉复式接力起爆网路，通过复式网路的交叉连接和接力，确保每一个簇联点都有不低于两个方向的传爆信号传入，即使某个方向的线路被破坏也能保证后续网路准爆性。

4）为确保周边安全设置50 m警戒距离，对西、南两侧道路进行交通管制。

4.3 重点控制措施与成果

1）为避免内支撑系统结构失稳，影响基坑和临近筼筜湖的安全，施工中利用液压破碎锤打断与腰梁联系的次梁，释放内支撑系统应力；起爆时钢格构立柱附近比四周相连的支撑梁后响；采用接力起爆网路将最大单响药量控制在5 kg以内；施工时密切跟踪对竖向钢格构立柱和围护桩的监测。以上措施保证了施工中内支撑系统的安全稳定，基坑和筼筜湖均未出现新增渗漏点。

2）为确保西侧变电站和污水处理厂等不断电、不停产，保护措施分为振动和飞石两部分，振动控制措施主要有采用液压破碎锤将西侧连接腰梁的次梁打断后再进行爆破作业，该侧腰梁分段分批和其他支撑梁一起爆破，且采用顺着腰梁主筋方向的逐排接力起爆网路，将该段腰梁的最大单响药量控制在2 kg以内；飞石控制措施主要是顶部的防护，在常规木模板防护棚的上面松铺两层密眼渔网（尼龙网、网眼直径约1～2 mm），杜绝了个别爆破飞散物飞出基坑；施工中，未发生停电、停产情况。

3）主体结构的空心楼板为密肋梁结构或填充泡沫，楼板厚度仅7 cm。爆破均须在楼板达到设计强度后再施工，爆破施工中早期采取防护措施是在梁下方垫沙土和竹笆片，经多次试爆后发现在加大炸药单耗、混凝土被粉碎至30 cm以下时，不会对楼板造成损伤；相反，若有较大的混凝土块砸在楼面上则容易出现楼板损伤。

4）单次爆破规模较大、空间狭小，传爆网路的安全性要求高。接力网路采用双发以上雷管交叉连接，形成一个导爆管复式交叉网路，有效保证了传爆网路的安全性。两道支撑梁大面积拆除爆破共19次，其中有两次网路出现部分拒爆，研究后发现孔外传爆距离小于20 m（孔外传爆距离是指孔内雷管炸响时孔外传爆雷管炸响的最小距离），容易造成先响炮孔产生的飞散物破坏孔外传爆网路。

5）设计施工顺利解决了本工程的几大重点难点，但同时也暴露出一些问题，主要有爆破手续的审批滞后；手风钻钻孔粉尘对人体伤害大、成本高、钻孔速度慢；多次爆破对繁华道路的影响较大等。这些问题需在今后的施工中逐步改进。

5 结语

本工程顺利完工，确保周边重大民生设施安全，其施工组织和技术参数为同类型复杂环境下大型基坑钢筋混凝土内支撑体系爆破提供一些参考。

[1]汪旭光.中国工程爆破协会成立20周年学术会议:中国爆破新进展[M].北京:冶金工业出版社,2014,10.

[2]潘娅红,赵坤,陈宝弟,章金岳.软土条件下深基坑混凝土支撑爆破拆除[J].工程爆破,2013(5):41-44.

[3]董锋.复杂环境下深基坑钢筋混凝土支撑爆破拆除技术[J].建筑施工,2011(3):173-175.