淺孔微差爆破與靜力爆破在基坑支撐拆除工程中的應用與對比分析

岑 宏

廣西建工集團第一建筑工程有限責任公司 廣西 南寧 530001

1 工程概況

領秀一方工程位于南寧市青秀區云景路景暉巷旁。基坑東側為景暉巷和廣電網絡大樓，基坑邊離景暉巷道路邊約3 m、距廣電網絡大樓17 m；基坑西南面為春暉花園小區，坑邊與小區最近建筑物相距10 m；西側為荒地山坡，高出基坑面約20 m；北面為項目部板房及工地主要道路。基坑深度平均為13.6 m。基坑從上到下設置2層鋼筋混凝土支撐梁，支撐梁與護壁樁間設置封閉圍檁，支撐梁部分節點處設有鋼格構柱支撐。鋼構柱、支撐梁和圍檁組成的臨時支護體系隨著地下室結構層施工進度進行爆破拆除。

2 內支撐拆除方案

基坑支撐體系破除計劃采用淺孔微差爆破＋炮機鑿除，將拆除后的破碎混凝土運離現場。支撐體系單層拆除量為1 033 m3，分3個單元進行拆除，1單元對應1#樓區域，2單元對應2#樓區域，3單元對應裙樓部分。拆除順序為2單元→1單元→3單元。在第1道支撐采用爆破拆除后，廣電網絡中心反饋，爆破產生的振動對其大樓中的精密設備產生影響，經協商，第2道支撐采用靜力爆破＋炮機拆除。

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。爆破前期應首先破拆支撐與腰梁的聯系，截斷爆破振動向基坑周邊傳播的途徑，再逐步爆破支撐結構。

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

3.1.2 靜力爆破

靜力爆破前，根據內支撐結構、混凝土強度等確定炮孔位置、孔徑，在內支撐上開孔。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構，靜力爆破通過爆破劑的膨脹力破損支撐結構。因此所產生的工期、成本和安全文明施工效果也有所區別[1-2]。

3.2 工期和成本

3.2.1 工期

在內支撐梁拆除過程中，鑿巖機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，鑿巖機碎混凝土相對容易，由于爆破避開梁柱節點處，該處的鋼筋混凝土基本是完整的，所以梁柱節點比較難鑿。而靜力爆破本身需要一定的反應時間，爆破劑發揮最大膨脹力約需1 h，同時靜力爆破的梁段混凝土破碎程度較低，鑿巖機碎混凝土難度增加，故第2道內支撐梁拆除用時大大增加。本工程的2道內支撐拆除量基本一致，第1道內支撐拆除實際用時30 d，第2道支撐梁拆除實際用時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構效果并不理想，后期拆除用人工、機械臺班較多，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生較大的沖擊波，同時產生大量的飛石，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，還是發生了2起飛石事件，所幸無人員、財產損失。靜力爆破施工過程中基本不會產生飛石現象。

3.3.2 振動

淺孔微差爆破會產生較大振動，盡管在爆破方案中考慮將支撐結構與基坑圍護結構斷開，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絡中心投訴，爆破施工產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生振動。

3.3.3 啞炮

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

3.3.4 結論

淺孔微差爆破產生較大的沖擊波，同時產生振動和大量飛石，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生巨大聲響，噪聲值遠遠超過相關規范的規定。爆破施工前需做好周邊居民的安撫工作，張貼公告等等。靜力爆破產生的噪聲很小，甚至可以在夜間進行作業，也不會影響周圍環境。

3.4.2 揚塵

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

3.4.3 結論

靜力爆破施工全過程無噪聲、無污染，對周圍環境影響極小，相對于淺孔微差爆破施工產生的巨大噪聲、揚塵，靜力爆破更適合應用在人群、建筑密集的城市建設工程中。

3.5 其他

1）一般內支撐梁與結構板面的距離較小，在淺孔微差爆破過程中產生的沖擊波易損傷結構墻柱的預留鋼筋，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措施，如采用規范要求的最小預留長度，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 炮霧機降塵實景

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，在爆破作業前需控制爆破深度和炸藥當量，結構板面需達到設計混凝土強度，避免爆破產生大尺寸混凝土塊塌落觸地沖擊對結構的傷害。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 結語

在領秀一方混凝土內支撐拆除工程中，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、周邊居民安撫工作量較大。靜力爆破則是一種安全、綠色環保的內支撐拆除方法，但靜力爆破成本費用較高，同時工期較長。2種方法都有利有弊[3-5]，項目在制訂拆除方案前需全面權衡，以選擇出經濟合理的爆破拆除方法。