大型钢筋混凝土支撑的爆破拆除技术浅析

冷 熠

(贵州新联爆破集团工程有限公司， 贵州 贵阳 550002)

随着技术的更新，工程涉及的范围也迅速扩大，爆破拆除技术也取得了长久的进步。首先改进布孔方法，由爆前钻孔发展为浇注时同步预埋孔。其次是改进布药方法，由密孔裂碎解体发展为疏孔充分解体。

1 爆破的基本设计方法

1.1 布孔设计

布孔设计主要考虑垂直孔，需确定的参数是孔距、排数和孔深。

(1) 孔距。根据支撑截面情况而定。其中，长边和短边之间差距不大于20%时，以长边周长设为孔距(如1000 mm×800 mm，孔距取1000 mm)；长边和短边之间差距大于20%时，以1/4周长设为孔距(如1400 mm×800 mm，孔距取1100 mm)。

(2) 排数。根据支撑宽度而定。其中，宽度小于0.7 m的可布置单排孔：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；隔排孔错位5～10 cm，以增加剪力：结点腋角处需加孔。

(3)孔深。根据支撑高度而定。目前绝大部分支撑规格的高宽比接近1，上下不大于0.25，以支撑高度的3/4设孔深为宜；极端情况很少，如遇可掌握孔底最小抵抗线不小于0.15 m，不大于0.3 m。

1.2 使用药量计算

支撑构体的爆破药量计算，常用单耗体积公式。其中单耗值根据配筋率相应取值支撑750～1000 g/m3；围檩1000～1400 g/m3。

1.3 布药设计

计算的单孔装药量，是平均装药量。而在具体装药过程时，需要根据情况作具体调整。

(1) 考虑到钢筋笼的强约束作用，边孔的装药量应该略大于中间孔10%～20%。

(2) 弧型支撑的内径侧边孔装药量，应大于外径侧边孔10%～20%。

对照组给予奥氮平(江苏豪森药业股份有限公司,国药准字H20052688,规格5 mg/片)治疗,起始剂量为5 mg/d,若患者未出现严重不良反应,1周内将用药剂量上调,上调至15~20 mg/d,连续用药2个月。

(3) 围檩靠近地下连续墙侧一排孔，尤其位于基坑拐角处的孔，应大于平均装药量10%～20%。

(4) 结点处，尤其是大结点、或有格构柱的结点处，单孔装药量应大于平均装药量10%～20%。

(5) 斜撑结点处的内腋角边孔装药量，应大于外腋角边孔装药量10%～20%。

(6) 近保护目标处的区域，支撑单孔装药量必须根据情况相应减少10%～50%(甚至不装药)。

1.4 起爆网络设计

采用簇联法(即绑扎法)作段内连接，孔内半秒5段普通导爆管雷管延时、孔外毫秒3段普通导爆管雷管延时连接，总体串联、局部并联起爆网络。

1.4.1 簇联网络段

每个簇联网络段为一响，将孔内导爆管集束和孔外导爆雷管(双雷管)用黑胶布绑紧。限于振动控制，一般单段炸药量不大于3 kg， 即7～10个药包，见图1。

图1 簇联网络段示意

1.4.2 单段网络分类

(1) 普通网络段：一般支撑都可以使用，如簇联网络段，相邻7～10个药包可连接成一段。

(2) 宽大支撑段：支撑宽度大于等于1.4 m，可调整采用人字形网络段，主要通过增大临空面提高解体效果，见图2。

图2 宽大支撑分段示意

(3) 围檩段：考虑到围檩单侧临空面因素，及振动控制要求，先在围檩适当部位开V形隔振口作为始段，然后向两边方向逐排(或2排)分段解体(见图3)。

图3 围檩分段示意

(4) 切割段：在支撑与围檩交接处，安排先于支撑爆破的切割段，以切断支撑爆破时的振动传播途径。一般选择较大支撑与围檩交接端的一排炮孔，装药量为平均单孔装药量的2/5～1/2，再加上预裂导孔(打穿、不装药)，就组成了爆破切割段。

1.4.3 总网络设计原则

先支撑后围檩：先切割后解体(见图4)；先梁体后结点(见图5)：近侧向防护面处先远后近，总体串联、局部并联导爆网络。

图4 切割段网络连接示意

1.5 爆破安全距离计算

(1) 振动计算。根据爆破安全规程给出的振动公式，计算结果低于国家安全振动规定的<5 cm/s，是安全的。由上述取值方法计算和类似工程实测数据判断，当单段齐爆药量控制在3 kg以内，支撑爆破工程的振动影响对周边建筑设施是充分安全的。

(2) 冲击波计算根据爆破安全规程给公式Rk=25Q1/3计算，当单段最大药量为3 kg、未采取任何防护手段时，安全距离为36 m。

图5 结点段网络连接示意

(3) 个别飞散物(飞石)计算根据爆破手册给出的公式R=70q1/2计算，当平均单耗取1.00、未采取任何防护手段时，个别飞石最大距离为70 m。

2 混凝土支撑爆破施工程序

2.1 布孔

布孔方法为预埋孔，少量预埋失败的钻补。在支撑、围檩浇捣混凝土的同时，进行等孔径的纸管插埋。纸管的插入端封口成锥形，由人工按设计要求的孔距、排距、角度、深度等技术参数插入刚浇捣完毕的湿混凝土并固定。

由于该项工序需要与浇捣同步，因此双方的配合协调至关重要。另外值得指出的是，预埋孔所占体积一般小于支护体系的5%，其中任一截面所占面积应小于8%，对于支护体系按规范设计安全系数为1.4的强度影响，可以忽略不计。

2.2 防护棚搭建方式

当一道支撑围檩下方的主体结构浇捣完毕进入养护期，即可搭建防护棚。防护棚的基本要求是全封闭，具体要求根椐基坑大小、深浅、周围环境、重点防护目标等因素确定。防护棚的材料主要用钢管和竹笆，必要时还可加用钢网、绳网或绿网。一般情况下，下道支撑的防护棚可借助上一道支撑面搭建简易棚，近地面的一道支撑则要求搭建规范坚固的双层防护棚。

2.3 爆破作业程序

当待拆支撑下方的主体结构(换撑)养护达到一定程度(一般为75%～80%)，即可开始爆破施工。根椐换撑应力平稳逐渐释放的原则，一般按照先支撑后围檩、先小后大、先辅后主、先角边后中间等顺序进行拆除(具体顺序由建设方设计确定)。一般每天组织一次施爆，爆破施工时，同一区域不能同时进行其他作业。

(1) 装药：装药采用现场制作药包，将定制的导爆管雷管，尽量深插入乳化炸药药卷一端，封口捏紧防止脱离。将药包直接垂直放入炮孔底部，并根据设计装药量加药。

(2) 填塞：采用中粗砂为填塞材料(略湿)，用木质炮棍逐层填塞、堵紧至炮孔顶部。

(3) 网络连接：根据爆破网络设计进行操作。

3 结束语

在钢筋混凝土支撑的常规爆破拆除中，爆炸应力波首先在钢筋中传播，然后在钢筋和混凝土的接触而多次透射、反射，并与由混凝土传来的爆炸应力波相互作用，产生拉伸、剪切破坏、形式裂隙。在爆炸气体作用下，裂隙扩张，破碎后的混凝土体积增大，使混凝土破碎，混凝土梁在爆炸后自然散塌，但容易产生飞石、增大震动、冲击波等危害。

随着城市基本建设逐渐完善，城市建设目标逐渐转化，尤其是该项目由于自身暂时难以克服的部分负面效应，也会随着不断增长的环保意识和宜居要求，而将逐渐被淘汰。尽管如此，作为一项成熟技术储备，仍有可用之处，目前需要谨慎对待，切实做好环保工作。

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