浅孔微差爆破与静力爆破在基坑支撑拆除工程中的应用与对比分析

岑 宏

广西建工集团第一建筑工程有限责任公司 广西 南宁 530001

1 工程概况

领秀一方工程位于南宁市青秀区云景路景晖巷旁。基坑东侧为景晖巷和广电网络大楼，基坑边离景晖巷道路边约3 m、距广电网络大楼17 m；基坑西南面为春晖花园小区，坑边与小区最近建筑物相距10 m；西侧为荒地山坡，高出基坑面约20 m；北面为项目部板房及工地主要道路。基坑深度平均为13.6 m。基坑从上到下设置2层钢筋混凝土支撑梁，支撑梁与护壁桩间设置封闭围檩，支撑梁部分节点处设有钢格构柱支撑。钢构柱、支撑梁和围檩组成的临时支护体系随着地下室结构层施工进度进行爆破拆除。

2 内支撑拆除方案

基坑支撑体系破除计划采用浅孔微差爆破＋炮机凿除，将拆除后的破碎混凝土运离现场。支撑体系单层拆除量为1 033 m3，分3个单元进行拆除，1单元对应1#楼区域，2单元对应2#楼区域，3单元对应裙楼部分。拆除顺序为2单元→1单元→3单元。在第1道支撑采用爆破拆除后，广电网络中心反馈，爆破产生的振动对其大楼中的精密设备产生影响，经协商，第2道支撑采用静力爆破＋炮机拆除。

3 对比分析

3.1 工艺

3.1.1 浅孔微差爆破

浅孔微差爆破过程中应考虑卸载对基坑的影响，拆除时遵循“先支撑后腰梁、先周边后中心”的原则。爆破前期应首先破拆支撑与腰梁的联系，截断爆破振动向基坑周边传播的途径，再逐步爆破支撑结构。

浅孔微差爆破施工的工艺流程为：布孔、钻孔、清孔→装药、堵孔→连接起爆网络→覆盖防护→清场、警戒→起爆→爆破、检查。

3.1.2 静力爆破

静力爆破前，根据内支撑结构、混凝土强度等确定炮孔位置、孔径，在内支撑上开孔。在孔洞中灌注爆破剂，依靠其膨胀力使混凝土开裂，达到破碎目的。其工艺流程为：布孔、钻孔、清孔→装药、堵孔→清场、警戒→静爆→爆破、检查。

3.1.3 结论

浅孔微差爆破与静力爆破均属于爆破法拆除，但工艺原理有所差别，浅孔微差爆破通过爆炸力破碎支撑结构，静力爆破通过爆破剂的膨胀力破损支撑结构。因此所产生的工期、成本和安全文明施工效果也有所区别[1-2]。

3.2 工期和成本

3.2.1 工期

在内支撑梁拆除过程中，凿岩机破除阶段对工期影响最大，对于浅孔微差爆破的梁段，由于爆破对混凝土的破碎程度高，凿岩机碎混凝土相对容易，由于爆破避开梁柱节点处，该处的钢筋混凝土基本是完整的，所以梁柱节点比较难凿。而静力爆破本身需要一定的反应时间，爆破剂发挥最大膨胀力约需1 h，同时静力爆破的梁段混凝土破碎程度较低，凿岩机碎混凝土难度增加，故第2道内支撑梁拆除用时大大增加。本工程的2道内支撑拆除量基本一致，第1道内支撑拆除实际用时30 d，第2道支撑梁拆除实际用时49 d。

3.2.2 成本

本工程第1道支撑拆除施工中，换算材料单价约为15元/m3。第2道支撑拆除过程中，换算材料单价约为29元/m3。静力爆破时仅材料单价就是浅孔微差爆破的近2倍，且静力爆破钢筋混凝土结构效果并不理想，后期拆除用人工、机械台班较多，综合单价更高。

3.3 施工安全

3.3.1 飞石

浅孔微差爆破拆除施工会产生较大的冲击波，同时产生大量的飞石，爆破前必须采取防飞石措施。在该工程采用浅孔微差爆破拆除过程中，尽管采取了覆盖措施，还是发生了2起飞石事件，所幸无人员、财产损失。静力爆破施工过程中基本不会产生飞石现象。

3.3.2 振动

浅孔微差爆破会产生较大振动，尽管在爆破方案中考虑将支撑结构与基坑围护结构断开，振动还是能传至周边。本工程在浅孔微差爆破施工过程中受到广电网络中心投诉，爆破施工产生的振动影响到该中心大楼中的精密仪器。而静力爆破施工过程中基本不会产生振动。

3.3.3 哑炮

在浅孔微差爆破过程中会出现个别雷管未引爆的现象，形成哑炮，需要在爆破结束后进行排查，消除安全隐患。静力爆破不存在哑炮现象。

3.3.4 结论

浅孔微差爆破产生较大的冲击波，同时产生振动和大量飞石，对人员与周边建筑均存在较大的安全威胁。尤其是在建筑、人员密集的城市建设工程中，采用静力爆破会从根本上解决施工安全的问题。

3.4 文明施工

3.4.1 噪声

浅孔微差爆破施工过程产生巨大声响，噪声值远远超过相关规范的规定。爆破施工前需做好周边居民的安抚工作，张贴公告等等。静力爆破产生的噪声很小，甚至可以在夜间进行作业，也不会影响周围环境。

3.4.2 扬尘

浅孔微差爆破施工过程会产生大量扬尘，在施工前应制订扬尘控制措施。本工程施工过程中通过覆盖、炮雾机降尘等措施防止扬尘污染（图1），起到较好的效果。静力爆破在钻孔过程中产生少量扬尘，可采用湿作业抑制扬尘。

3.4.3 结论

静力爆破施工全过程无噪声、无污染，对周围环境影响极小，相对于浅孔微差爆破施工产生的巨大噪声、扬尘，静力爆破更适合应用在人群、建筑密集的城市建设工程中。

3.5 其他

1）一般内支撑梁与结构板面的距离较小，在浅孔微差爆破过程中产生的冲击波易损伤结构墙柱的预留钢筋，尤其是地下室外墙钢筋直径普遍较小，在冲击作用下较容易弯折。本工程在爆破施工前采取了一些主动保护措施，如采用规范要求的最小预留长度，剪力墙错位搭接处大直径钢筋在上等。但是在爆破施工过程中，地下室外墙钢筋还是受到一定损伤（图2）。静力爆破不会产生冲击波，施工过程中，地下室外墙钢筋受损率较低。

图1 炮雾机降尘实景

图2 受损的地下室外墙钢筋

2）浅孔微差爆破施工过程会剥离混凝土块，较小的混凝土块形成飞石，尺寸较大的混凝土块则会造成塌落触地冲击。因此，在爆破作业前需控制爆破深度和炸药当量，结构板面需达到设计混凝土强度，避免爆破产生大尺寸混凝土块塌落触地冲击对结构的伤害。静力爆破施工过程中，同样需要控制剥离的大尺寸混凝土块。

4 结语

在领秀一方混凝土内支撑拆除工程中，采用了浅孔微差爆破与静力爆破2种爆破法拆除工艺。浅孔微差爆破是一种高效、价格较低的内支撑拆除方法，但该方法在施工安全、文明施工等方面问题较多，且在城市中爆破拆除前的审批手续、周边居民安抚工作量较大。静力爆破则是一种安全、绿色环保的内支撑拆除方法，但静力爆破成本费用较高，同时工期较长。2种方法都有利有弊[3-5]，项目在制订拆除方案前需全面权衡，以选择出经济合理的爆破拆除方法。