淺孔微差爆破與靜力爆破在基坑支撐拆除工程中的應(yīng)用與對比分析

岑 宏

廣西建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司 廣西 南寧 530001

1 工程概況

領(lǐng)秀一方工程位于南寧市青秀區(qū)云景路景暉巷旁?；?xùn)|側(cè)為景暉巷和廣電網(wǎng)絡(luò)大樓，基坑邊離景暉巷道路邊約3 m、距廣電網(wǎng)絡(luò)大樓17 m；基坑西南面為春暉花園小區(qū)，坑邊與小區(qū)最近建筑物相距10 m；西側(cè)為荒地山坡，高出基坑面約20 m；北面為項(xiàng)目部板房及工地主要道路?；由疃绕骄鶠?3.6 m。基坑從上到下設(shè)置2層鋼筋混凝土支撐梁，支撐梁與護(hù)壁樁間設(shè)置封閉圍檁，支撐梁部分節(jié)點(diǎn)處設(shè)有鋼格構(gòu)柱支撐。鋼構(gòu)柱、支撐梁和圍檁組成的臨時支護(hù)體系隨著地下室結(jié)構(gòu)層施工進(jìn)度進(jìn)行爆破拆除。

2 內(nèi)支撐拆除方案

基坑支撐體系破除計(jì)劃采用淺孔微差爆破＋炮機(jī)鑿除，將拆除后的破碎混凝土運(yùn)離現(xiàn)場。支撐體系單層拆除量為1 033 m3，分3個單元進(jìn)行拆除，1單元對應(yīng)1#樓區(qū)域，2單元對應(yīng)2#樓區(qū)域，3單元對應(yīng)裙樓部分。拆除順序?yàn)?單元→1單元→3單元。在第1道支撐采用爆破拆除后，廣電網(wǎng)絡(luò)中心反饋，爆破產(chǎn)生的振動對其大樓中的精密設(shè)備產(chǎn)生影響，經(jīng)協(xié)商，第2道支撐采用靜力爆破＋炮機(jī)拆除。

3 對比分析

3.1 工藝

3.1.1 淺孔微差爆破

淺孔微差爆破過程中應(yīng)考慮卸載對基坑的影響，拆除時遵循“先支撐后腰梁、先周邊后中心”的原則。爆破前期應(yīng)首先破拆支撐與腰梁的聯(lián)系，截?cái)啾普駝酉蚧又苓厒鞑サ耐緩?，再逐步爆破支撐結(jié)構(gòu)。

淺孔微差爆破施工的工藝流程為：布孔、鉆孔、清孔→裝藥、堵孔→連接起爆網(wǎng)絡(luò)→覆蓋防護(hù)→清場、警戒→起爆→爆破、檢查。

3.1.2 靜力爆破

靜力爆破前，根據(jù)內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)、混凝土強(qiáng)度等確定炮孔位置、孔徑，在內(nèi)支撐上開孔。在孔洞中灌注爆破劑，依靠其膨脹力使混凝土開裂，達(dá)到破碎目的。其工藝流程為：布孔、鉆孔、清孔→裝藥、堵孔→清場、警戒→靜爆→爆破、檢查。

3.1.3 結(jié)論

淺孔微差爆破與靜力爆破均屬于爆破法拆除，但工藝原理有所差別，淺孔微差爆破通過爆炸力破碎支撐結(jié)構(gòu)，靜力爆破通過爆破劑的膨脹力破損支撐結(jié)構(gòu)。因此所產(chǎn)生的工期、成本和安全文明施工效果也有所區(qū)別[1-2]。

3.2 工期和成本

3.2.1 工期

在內(nèi)支撐梁拆除過程中，鑿巖機(jī)破除階段對工期影響最大，對于淺孔微差爆破的梁段，由于爆破對混凝土的破碎程度高，鑿巖機(jī)碎混凝土相對容易，由于爆破避開梁柱節(jié)點(diǎn)處，該處的鋼筋混凝土基本是完整的，所以梁柱節(jié)點(diǎn)比較難鑿。而靜力爆破本身需要一定的反應(yīng)時間，爆破劑發(fā)揮最大膨脹力約需1 h，同時靜力爆破的梁段混凝土破碎程度較低，鑿巖機(jī)碎混凝土難度增加，故第2道內(nèi)支撐梁拆除用時大大增加。本工程的2道內(nèi)支撐拆除量基本一致，第1道內(nèi)支撐拆除實(shí)際用時30 d，第2道支撐梁拆除實(shí)際用時49 d。

3.2.2 成本

本工程第1道支撐拆除施工中，換算材料單價約為15元/m3。第2道支撐拆除過程中，換算材料單價約為29元/m3。靜力爆破時僅材料單價就是淺孔微差爆破的近2倍，且靜力爆破鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)效果并不理想，后期拆除用人工、機(jī)械臺班較多，綜合單價更高。

3.3 施工安全

3.3.1 飛石

淺孔微差爆破拆除施工會產(chǎn)生較大的沖擊波，同時產(chǎn)生大量的飛石，爆破前必須采取防飛石措施。在該工程采用淺孔微差爆破拆除過程中，盡管采取了覆蓋措施，還是發(fā)生了2起飛石事件，所幸無人員、財(cái)產(chǎn)損失。靜力爆破施工過程中基本不會產(chǎn)生飛石現(xiàn)象。

3.3.2 振動

淺孔微差爆破會產(chǎn)生較大振動，盡管在爆破方案中考慮將支撐結(jié)構(gòu)與基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)斷開，振動還是能傳至周邊。本工程在淺孔微差爆破施工過程中受到廣電網(wǎng)絡(luò)中心投訴，爆破施工產(chǎn)生的振動影響到該中心大樓中的精密儀器。而靜力爆破施工過程中基本不會產(chǎn)生振動。

3.3.3 啞炮

在淺孔微差爆破過程中會出現(xiàn)個別雷管未引爆的現(xiàn)象，形成啞炮，需要在爆破結(jié)束后進(jìn)行排查，消除安全隱患。靜力爆破不存在啞炮現(xiàn)象。

3.3.4 結(jié)論

淺孔微差爆破產(chǎn)生較大的沖擊波，同時產(chǎn)生振動和大量飛石，對人員與周邊建筑均存在較大的安全威脅。尤其是在建筑、人員密集的城市建設(shè)工程中，采用靜力爆破會從根本上解決施工安全的問題。

3.4 文明施工

3.4.1 噪聲

淺孔微差爆破施工過程產(chǎn)生巨大聲響，噪聲值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。爆破施工前需做好周邊居民的安撫工作，張貼公告等等。靜力爆破產(chǎn)生的噪聲很小，甚至可以在夜間進(jìn)行作業(yè)，也不會影響周圍環(huán)境。

3.4.2 揚(yáng)塵

淺孔微差爆破施工過程會產(chǎn)生大量揚(yáng)塵，在施工前應(yīng)制訂揚(yáng)塵控制措施。本工程施工過程中通過覆蓋、炮霧機(jī)降塵等措施防止揚(yáng)塵污染（圖1），起到較好的效果。靜力爆破在鉆孔過程中產(chǎn)生少量揚(yáng)塵，可采用濕作業(yè)抑制揚(yáng)塵。

3.4.3 結(jié)論

靜力爆破施工全過程無噪聲、無污染，對周圍環(huán)境影響極小，相對于淺孔微差爆破施工產(chǎn)生的巨大噪聲、揚(yáng)塵，靜力爆破更適合應(yīng)用在人群、建筑密集的城市建設(shè)工程中。

3.5 其他

1）一般內(nèi)支撐梁與結(jié)構(gòu)板面的距離較小，在淺孔微差爆破過程中產(chǎn)生的沖擊波易損傷結(jié)構(gòu)墻柱的預(yù)留鋼筋，尤其是地下室外墻鋼筋直徑普遍較小，在沖擊作用下較容易彎折。本工程在爆破施工前采取了一些主動保護(hù)措施，如采用規(guī)范要求的最小預(yù)留長度，剪力墻錯位搭接處大直徑鋼筋在上等。但是在爆破施工過程中，地下室外墻鋼筋還是受到一定損傷（圖2）。靜力爆破不會產(chǎn)生沖擊波，施工過程中，地下室外墻鋼筋受損率較低。

圖1 炮霧機(jī)降塵實(shí)景

圖2 受損的地下室外墻鋼筋

2）淺孔微差爆破施工過程會剝離混凝土塊，較小的混凝土塊形成飛石，尺寸較大的混凝土塊則會造成塌落觸地沖擊。因此，在爆破作業(yè)前需控制爆破深度和炸藥當(dāng)量，結(jié)構(gòu)板面需達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度，避免爆破產(chǎn)生大尺寸混凝土塊塌落觸地沖擊對結(jié)構(gòu)的傷害。靜力爆破施工過程中，同樣需要控制剝離的大尺寸混凝土塊。

4 結(jié)語

在領(lǐng)秀一方混凝土內(nèi)支撐拆除工程中，采用了淺孔微差爆破與靜力爆破2種爆破法拆除工藝。淺孔微差爆破是一種高效、價格較低的內(nèi)支撐拆除方法，但該方法在施工安全、文明施工等方面問題較多，且在城市中爆破拆除前的審批手續(xù)、周邊居民安撫工作量較大。靜力爆破則是一種安全、綠色環(huán)保的內(nèi)支撐拆除方法，但靜力爆破成本費(fèi)用較高，同時工期較長。2種方法都有利有弊[3-5]，項(xiàng)目在制訂拆除方案前需全面權(quán)衡，以選擇出經(jīng)濟(jì)合理的爆破拆除方法。