大型鋼筋混凝土支撐的爆破拆除技術淺析

冷 熠

(貴州新聯(lián)爆破集團工程有限公司， 貴州 貴陽 550002)

隨著技術的更新，工程涉及的范圍也迅速擴大，爆破拆除技術也取得了長久的進步。首先改進布孔方法，由爆前鉆孔發(fā)展為澆注時同步預埋孔。其次是改進布藥方法，由密孔裂碎解體發(fā)展為疏孔充分解體。

1 爆破的基本設計方法

1.1 布孔設計

布孔設計主要考慮垂直孔，需確定的參數(shù)是孔距、排數(shù)和孔深。

(1) 孔距。根據支撐截面情況而定。其中，長邊和短邊之間差距不大于20%時，以長邊周長設為孔距(如1000 mm×800 mm，孔距取1000 mm)；長邊和短邊之間差距大于20%時，以1/4周長設為孔距(如1400 mm×800 mm，孔距取1100 mm)。

(2) 排數(shù)。根據支撐寬度而定。其中，寬度小于0.7 m的可布置單排孔：0.7～0.85 m布置2排孔； 0.86～10 m布置3排孔；1.0 m以上，每增加0.2 m即增加1排。2排及多排孔呈梅花布局；隔排孔錯位5～10 cm，以增加剪力：結點腋角處需加孔。

(3)孔深。根據支撐高度而定。目前絕大部分支撐規(guī)格的高寬比接近1，上下不大于0.25，以支撐高度的3/4設孔深為宜；極端情況很少，如遇可掌握孔底最小抵抗線不小于0.15 m，不大于0.3 m。

1.2 使用藥量計算

支撐構體的爆破藥量計算，常用單耗體積公式。其中單耗值根據配筋率相應取值支撐750～1000 g/m3；圍檁1000～1400 g/m3。

1.3 布藥設計

計算的單孔裝藥量，是平均裝藥量。而在具體裝藥過程時，需要根據情況作具體調整。

(1) 考慮到鋼筋籠的強約束作用，邊孔的裝藥量應該略大于中間孔10%～20%。

(2) 弧型支撐的內徑側邊孔裝藥量，應大于外徑側邊孔10%～20%。

對照組給予奧氮平(江蘇豪森藥業(yè)股份有限公司,國藥準字H20052688,規(guī)格5 mg/片)治療,起始劑量為5 mg/d,若患者未出現(xiàn)嚴重不良反應,1周內將用藥劑量上調,上調至15~20 mg/d,連續(xù)用藥2個月。

(3) 圍檁靠近地下連續(xù)墻側一排孔，尤其位于基坑拐角處的孔，應大于平均裝藥量10%～20%。

(4) 結點處，尤其是大結點、或有格構柱的結點處，單孔裝藥量應大于平均裝藥量10%～20%。

(5) 斜撐結點處的內腋角邊孔裝藥量，應大于外腋角邊孔裝藥量10%～20%。

(6) 近保護目標處的區(qū)域，支撐單孔裝藥量必須根據情況相應減少10%～50%(甚至不裝藥)。

1.4 起爆網絡設計

采用簇聯(lián)法(即綁扎法)作段內連接，孔內半秒5段普通導爆管雷管延時、孔外毫秒3段普通導爆管雷管延時連接，總體串聯(lián)、局部并聯(lián)起爆網絡。

1.4.1 簇聯(lián)網絡段

每個簇聯(lián)網絡段為一響，將孔內導爆管集束和孔外導爆雷管(雙雷管)用黑膠布綁緊。限于振動控制，一般單段炸藥量不大于3 kg， 即7～10個藥包，見圖1。

圖1 簇聯(lián)網絡段示意

1.4.2 單段網絡分類

(1) 普通網絡段：一般支撐都可以使用，如簇聯(lián)網絡段，相鄰7～10個藥包可連接成一段。

(2) 寬大支撐段：支撐寬度大于等于1.4 m，可調整采用人字形網絡段，主要通過增大臨空面提高解體效果，見圖2。

圖2 寬大支撐分段示意

(3) 圍檁段：考慮到圍檁單側臨空面因素，及振動控制要求，先在圍檁適當部位開V形隔振口作為始段，然后向兩邊方向逐排(或2排)分段解體(見圖3)。

圖3 圍檁分段示意

(4) 切割段：在支撐與圍檁交接處，安排先于支撐爆破的切割段，以切斷支撐爆破時的振動傳播途徑。一般選擇較大支撐與圍檁交接端的一排炮孔，裝藥量為平均單孔裝藥量的2/5～1/2，再加上預裂導孔(打穿、不裝藥)，就組成了爆破切割段。

1.4.3 總網絡設計原則

先支撐后圍檁：先切割后解體(見圖4)；先梁體后結點(見圖5)：近側向防護面處先遠后近，總體串聯(lián)、局部并聯(lián)導爆網絡。

圖4 切割段網絡連接示意

1.5 爆破安全距離計算

(1) 振動計算。根據爆破安全規(guī)程給出的振動公式，計算結果低于國家安全振動規(guī)定的<5 cm/s，是安全的。由上述取值方法計算和類似工程實測數(shù)據判斷，當單段齊爆藥量控制在3 kg以內，支撐爆破工程的振動影響對周邊建筑設施是充分安全的。

(2) 沖擊波計算根據爆破安全規(guī)程給公式Rk=25Q1/3計算，當單段最大藥量為3 kg、未采取任何防護手段時，安全距離為36 m。

圖5 結點段網絡連接示意

(3) 個別飛散物(飛石)計算根據爆破手冊給出的公式R=70q1/2計算，當平均單耗取1.00、未采取任何防護手段時，個別飛石最大距離為70 m。

2 混凝土支撐爆破施工程序

2.1 布孔

布孔方法為預埋孔，少量預埋失敗的鉆補。在支撐、圍檁澆搗混凝土的同時，進行等孔徑的紙管插埋。紙管的插入端封口成錐形，由人工按設計要求的孔距、排距、角度、深度等技術參數(shù)插入剛澆搗完畢的濕混凝土并固定。

由于該項工序需要與澆搗同步，因此雙方的配合協(xié)調至關重要。另外值得指出的是，預埋孔所占體積一般小于支護體系的5%，其中任一截面所占面積應小于8%，對于支護體系按規(guī)范設計安全系數(shù)為1.4的強度影響，可以忽略不計。

2.2 防護棚搭建方式

當一道支撐圍檁下方的主體結構澆搗完畢進入養(yǎng)護期，即可搭建防護棚。防護棚的基本要求是全封閉，具體要求根椐基坑大小、深淺、周圍環(huán)境、重點防護目標等因素確定。防護棚的材料主要用鋼管和竹笆，必要時還可加用鋼網、繩網或綠網。一般情況下，下道支撐的防護棚可借助上一道支撐面搭建簡易棚，近地面的一道支撐則要求搭建規(guī)范堅固的雙層防護棚。

2.3 爆破作業(yè)程序

當待拆支撐下方的主體結構(換撐)養(yǎng)護達到一定程度(一般為75%～80%)，即可開始爆破施工。根椐換撐應力平穩(wěn)逐漸釋放的原則，一般按照先支撐后圍檁、先小后大、先輔后主、先角邊后中間等順序進行拆除(具體順序由建設方設計確定)。一般每天組織一次施爆，爆破施工時，同一區(qū)域不能同時進行其他作業(yè)。

(1) 裝藥：裝藥采用現(xiàn)場制作藥包，將定制的導爆管雷管，盡量深插入乳化炸藥藥卷一端，封口捏緊防止脫離。將藥包直接垂直放入炮孔底部，并根據設計裝藥量加藥。

(2) 填塞：采用中粗砂為填塞材料(略濕)，用木質炮棍逐層填塞、堵緊至炮孔頂部。

(3) 網絡連接：根據爆破網絡設計進行操作。

3 結束語

在鋼筋混凝土支撐的常規(guī)爆破拆除中，爆炸應力波首先在鋼筋中傳播，然后在鋼筋和混凝土的接觸而多次透射、反射，并與由混凝土傳來的爆炸應力波相互作用，產生拉伸、剪切破壞、形式裂隙。在爆炸氣體作用下，裂隙擴張，破碎后的混凝土體積增大，使混凝土破碎，混凝土梁在爆炸后自然散塌，但容易產生飛石、增大震動、沖擊波等危害。

隨著城市基本建設逐漸完善，城市建設目標逐漸轉化，尤其是該項目由于自身暫時難以克服的部分負面效應，也會隨著不斷增長的環(huán)保意識和宜居要求，而將逐漸被淘汰。盡管如此，作為一項成熟技術儲備，仍有可用之處，目前需要謹慎對待，切實做好環(huán)保工作。

參考文獻：

[1]汪旭光．爆破手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

[2]武大偉，李胡生，劉文廣．鋼筋混凝土地墻及支撐爆破拆除[J].山西建筑，2012，38(3)：103-104.

[3]袁青山.扁層建筑深基坑支護設計與施工技術[J]．湖南城建高等專科學校學報，2001(4)：27-29.

[4]GB6722—2003.爆破安全規(guī)程[S].

[5]呂小師，等.緊挨5000KV高壓線的巖土控制爆破實例[J].爆破，2012,29(2):47-50..