建筑密集区深基坑支撑梁爆破钻孔施工技术

目前在超大型深基坑支护中，钢筋混凝土内支撑结构应用越来越广泛，而在建筑密集区采用爆破拆除支撑须减少对周边环境的影响，达到安全爆破的目地，填药孔的钻孔施工是安全爆破拆除支护结构的关键。 通过深化设计钻孔参数及排布并结合微差控制爆破技术及一系列安全保护措施，可大幅提高爆破效率，降低支护结构拆除及周边建筑密集区的安全风险。

1??基坑工程概况

春之眼商业中心基坑深度23?m，主副塔4层地下室空间。

基坑设置3道支撑，第2道支撑所在位置为地下室3层，与地下室3层顶板的净距离为800?mm和900?mm，与地下室3层底板的净距离为1?600?mm和1?700?mm（图1、图2）。

图1??基坑支护结构主体结构关系

图2??基坑支护支撑梁示意

待拆支撑东侧紧邻地铁施工单位用地，在北侧，基坑边线距东风东路地铁3号线212?m；在南侧，基坑边线距拓东路约40?m，距拓东路6号线最近处约48?m；在东侧，基坑边线距大地保险办公楼最近约20?m，距基督教堂约13?m，距北京路地铁2号线最近处约31?m，距文物保护建筑（小白楼）最近处约13?m，距朱氏楼7?m，此处爆破环境最为复杂；在西侧，基坑边线距盘龙江约26?m，距盘龙江对岸处建筑最近约56?m；整体爆破环境复杂。

由于基坑支护与结构由2个设计单位出图，时间跨度大，未充分考虑结构施工与基坑内支撑拆除的影响且原设计4道内支撑经设计优化后改为3道，导致第二道内支撑与上层楼板距离过窄而无法顺拆。若采用爆破拆除，需在内支撑上提前预留爆破孔。

本工程位于昆明市中心，采用爆破拆除支撑梁需在现基坑支撑梁施钻爆破孔，且穿插爆破孔施工，基坑尚未达到支撑拆除条件，为保证基坑及周边建构筑物安全，炮孔施工过程中需避开支撑梁主筋保证支撑受力并对基坑进行实时监测。

2??支撑拆除工艺原理

由于每种支撑梁的尺寸不同，为达到最理想的爆破效果并保证支撑梁钢筋不被破坏，炮孔按Z字形排孔，钻孔过程中避让主筋。计算每种支撑梁对应的炮孔深度、排距等爆破参数，见表1。

表1??爆破钻孔设计参数

通过计算在支撑梁上钻爆破孔，填埋乳化炸药，采用孔底集中装药结构，用黄砂堵塞。每个炮孔内装入1发MS-19或MS-20非电导爆管雷管，装药结构如图3所示。

3??炮孔技术

3.1??炮孔计算

孔径d=40?mm；水平方向抵抗线WB。取0.2~ 0.6?m；以湿细砂做堵塞材料，孔深L=H×2/3+δ，δ为超深5~10?cm；孔距a=（1.5~2）WB；排距b=（0.7~ 1.0）WB；单孔药量q=kaMH/n，k为炸药单耗，M为梁的宽度，n为炮孔排数。

3.2??炮孔设计

先根据周边建（构）筑物的实际情况计算距保护建筑30?m以内最大单响起爆药量不超过0.8?kg；距保护建筑30?m以外最大单响起爆药量2?kg；再根据爆破设计网络在第二道6种不同尺寸的内支撑梁（截面为800?mm×600?mm, 1?000?mm×1?000?mm, 3?200?mm× 1?000?mm, 1?200?mm×1?200?mm, 1?600?mm×1?200?mm, 2?100?mm×1?200?mm）支撑梁的所需填药量确定与钻孔间距及孔深设计相对应的爆破孔（图4~图9）。

图4??800?mm×600?mm支撑炮孔布置

（a）主视图；（b）A-A剖面

图5??1?000?mm×1?000?mm支撑炮孔布置

（a）主视图；（b）A-A剖面

图6??1?200?mm×1?200?mm支撑炮孔布置

（a）主视图；（b）A-A剖面

图7??1?600?mm×1?200?mm支撑炮孔布置

（a）主视图；（b）A-A剖面

图8??2?100?mm×1?200?mm支撑炮孔布置

（a）主视图；（b）A-A剖面

图9??3?200?mm×1?000?mm支撑炮孔布置

（a）主视图；（b）A-A剖面

3.3??支撑梁钢筋保护措施

由于支撑梁炮孔施工时，基坑内支撑暂未达到拆除条件，周边紧邻地铁超高层建筑及文物保护建筑，故需在钻孔作业过程中防止打断支撑梁的主筋。

若钻孔遇到支撑梁主筋，可避开主筋在碰撞处边部钻孔，炮孔偏移控制在50?mm范围内。

3.4??扬尘控制

因支撑梁钻孔过程时上部楼板尚未施工完成，作业面在室外，钻孔的扬尘易扩散到周边建筑密集区，为此钻孔前应对支撑梁作业区域淋水并持续保持湿润，在钻孔作业区上方安设2台雾炮机进行喷淋降尘。

3.5??钻孔过程中周边建筑沉降观测

为保证支撑梁钻孔过程中周边建筑安全，在周边建筑布置沉降观测点进行针对性监测控制，设立预警值及报警值（表2），一旦监测值达到预警值应加密观测次数，达到报警值时应立即停止钻孔施工。每日进行观测并召集设计、施工及监测单位进行会诊，对可能出现的情况做出预估和决策，并采取针对性措施。

表2??基坑周边监测报警值

3.6??爆破前补孔、清孔和验孔作业

支撑梁爆破拆除前采用空压机、凿岩机、风镐对该道支撑全部区域进行补孔、吹孔，因特殊情况未埋孔及不合格的孔均采用人工钻孔处理，逐一清除预埋孔内残存的纸管杂物，做好装药准备。

3.7??炮孔成品保护

为保护乳化炸药填入前炮孔的成孔质量，在钻孔查验完成、清除钻孔产生的灰尘后在炮孔内塞入棉球填实，防止灰尘及建筑垃圾进入炮孔内。