時間:2013年10月16日 分類:推薦論文 次數:
摘 要:本文介紹了廣州某項目深基坑采用微差爆破技術拆除鋼筋混凝土內支撐梁,微差爆破基本原理、各種技術參數的計算與確定以及施工工藝的控制要點。
關鍵詞:機械化工職稱范文,核心期刊,微差爆破,深基坑,內支撐梁,拆除
1. 項目概況
某工程位于廣州市珠江新城,項目東面為在建工程,西面、南面是高層建筑,北面是一面為市區主干道。周圍居民住宅、商業辦公室較多,人流量較大。占地面積約10000,主塔樓高度約150m,地下室深達13m,地下室邊線距離用地紅線最大距離約為2m。基坑四周采用兩層對撐,第一道支撐梁支撐梁,冠梁尺寸為800mm×800mm,第二道支撐梁、腰梁尺寸為800mm×1000mm;連系梁尺寸為600mm×600mm。
2. 內支撐拆除方式的選擇
目前,內支撐拆除方法主要包含以下四種:1、人工拆除;2、機械拆除;3、爆破拆除;4、繩鋸無損切割拆除。其中爆破拆除又可分為:淺孔微差爆破,靜力爆破方法。上述幾種方法優缺點如下表。
隨著地下室結構的施工,需拆除內支撐梁。傳統人工拆除、機械拆除方法施工時間較長,無法滿足現在項目工期要求;并且持續的揚塵與噪音對周圍居民區影響較大,容易被投訴;若采用繩鋸切割拆除,現場塔吊運轉能力較弱,并且負一層內支撐梁高度較高,需要搭設腳手架,采用繩鋸切割方法會影響工期、提高成本;若采用靜力爆破法,成本較高,拆除速度較慢;綜合工期、成本、環境等因素,于是決定采用微差爆破法對支撐梁進行拆除。
3. 微差爆破的原理
微差爆破也稱微差控制爆破,是運用一種特制的毫秒延時雷管,按照設定順序以毫秒級時差起爆各組藥包的爆破技術。其原理是原有齊發爆破炸藥包分成若干小藥包,采取合理的填藥的結構方式,引爆順序和最佳的間隔時間,將原有的齊發大量的藥包產生的大量能量轉換成一系列微小能量。
微差爆破對拆除內支撐作用原理主要有:
1、增加自由面作用。由于微差爆破存在時間間隔,在先爆破斷裂面形成后,對于后爆破的斷面來說,增加了新的自由面、改善了爆破效果。
2、應力波疊加作用。由于相鄰兩個藥包間隔若干毫秒起爆,先起爆在內支撐梁產生的應力還未消失,與后起爆產生應力相互疊加,從而加強了砼體的破碎效果。
3、減少爆破沖擊波。由于微差爆破顯著減小了單響的藥量,相比原來同時齊爆藥量在時間上得以分散,由此,爆破沖擊波能量也在時間上和空間上得以分散,使沖擊波強度大大降低。從而減小了對周圍環境的影響,保證了深基坑的安全。
4. 微差爆破方案設計
4.1 方案的設計原則
根據微差爆破的特點,考慮現場施工情況,方案的設計原則主要包括:
1、采用多孔、小藥量、微差起爆的爆破技術,確定合理的爆破參數;
2、嚴格按照設計的藥量、孔距施工,降低爆破振動,支撐爆破嚴格按照拆除爆破的要求,確保爆破部損壞周圍圍護結構和坑壁,保證周邊建筑物以及基坑的安全;
3、按照保護要求,采取近體防護和保護防護的多重手段,將飛石、沖擊波控制在基坑范圍內,確保周圍人員、車輛、建筑物的安全。
4.2 爆破參數的確定
在實際施工應用中,方案設計會根據支撐梁不同截面不同部位確定不同的爆破參數,并對其進行安全驗算,從而保證施工進度、質量和安全的要求。在一般采用微差爆破法時,主要的設計包括最小抵抗線、炮孔間距、炮孔深度、爆破單位體積的用藥量(即炸藥單及單孔耗),以及單孔裝藥量。這些爆破參數設計中的幾何參數主要根據結構的尺寸確定。其中孔距、排距、孔深所對應的幾何參數如圖1所示。支撐梁的單位體積用藥量取0.9Kg/m3。支撐梁孔洞為成V型排布,連系梁為直線排布。
5. 微差爆破技術在施工中實施要點
在方案設計計算的基礎上,現場施工可以大致按照下圖進行施工。
5.1 選擇支撐梁拆除順序
支撐梁拆除的順序原則為:1、隨結構施工由下往上拆除; 2、先拆連系梁,后拆支撐梁;3、由圍檁一側向內進行支撐梁拆除;4、由外側向內側逐條進行內撐梁拆除。在拆除支撐梁之前,必須保證下層永久性結構以及換撐結構混凝土達到設計要求。以該項目西南角角撐拆除為例來說明拆撐的順序。在結構及換撐混凝土強度達到要求后,對該角撐進行拆除。如圖3所示,先拆除所有連系梁,再進行內撐梁逐條拆除,拆除由外向內進行,具體順序為:ZCL1→ZCL2→ZCL3→ZCL4→ZCL5→ZCL6。在拆除一條支撐梁時,斷開與圍檁的連系,最后由外向內側的順序實施爆破。
5.2 放線與布孔
通過方案的設計計算,可以得到藥孔的孔徑、孔距、孔深、排距等爆破參數。
在現場布置孔洞可以選擇兩種方式。第一種方法為在內支撐梁預留對應的孔洞;其缺點是在內支撐砼澆筑完畢后,土方施工階段容易將預留的孔洞堵塞,無法使用。第二種方法是在進行爆破前運用鉆機打孔;此種方法缺點是采用人工鉆孔,需要投入一點的人員以及設備,也將影響后期施工進度;在鉆孔的過程中會產生大量粉塵。在實際選擇中,由于預埋孔洞的方式大量的孔洞容易堵塞,需要后期補充鉆孔,所以施工中一般采用風鎬打孔。
鉆孔前應按照爆破設計標孔,即將孔眼位置通過測量放線的方式準確地標記在爆破體上。標孔前,要清除爆破體表面的積立和破碎層,再用油漆或粉筆標明各個孔眼的位置。考慮到周圍有大量的住宅、辦公室,在對炮眼鉆孔時以及起爆時需對現場進行澆水作業,降低煙塵。鉆孔最終效果如圖4所示。
5.3 填放炸藥與堵塞
采用藥卷直徑Ф32mm的乳化炸藥裝入炮孔內,剩下不裝藥的部分用黃泥堵塞緊,堵塞時要注意保護好雷管腳線。
5.4 起爆網絡連接
每個藥包放入一發1~10段非電導爆管雷管,孔外雷管腳線(不超過20條)采用簇聯(大把抓)的形式進行連接,每組“大把抓”內放入2發ms-3非電導爆管雷管,采用接力的方式一段一段往外接,最外側的兩條非電導爆管捆綁2發電雷管,外接爆破母線用起爆器起爆。
5.5 飛石防護
爆破拆除支撐梁采用梁體覆蓋加防護棚的方式。在梁體上用兩成砂袋覆蓋,在梁的周圍用鋼管腳手架搭設防護棚。具體做法如下圖所示:
5.6 基坑及周圍環境的監控
在爆破前、爆破后需要對基坑以及周圍重要建筑的位移、沉降、傾斜的監測。在監測項目達到預警值時,報告負責人,做好應對措施。
5.7 試爆
為確保設計中所選用參數的準確性,經市公安局同意的前提下,選擇一段支撐梁進行試爆,取得相關數據,并按相關數據進行調整,確定最終的單位炸藥消耗量等數據。在對爆破參數進行調整,在保證安全的基礎上,保證最佳的爆破效果。
5.8 警戒與起爆
每次爆破前15分鐘先進行清場,無關人員撤出爆破現場,警戒人員在基坑四周進行警戒,當爆破基坑邊的支撐梁時,警戒人員應在工棚背離爆破點的側邊進行警戒。警戒好后,爆破員操作起爆器進行起爆。爆后10分鐘,經技術人員檢查全部爆破后,才可解除警戒。
6. 總結
城市中的深基坑施工一直是建筑施工的一個難點、重點;而在深基坑施工中,作為基坑的前期圍護結構一部分的內支撐梁將在地下室結構施工拆除支撐梁階段影響現場施工的進度。對于內支撐梁拆除施工,選擇合理的施工方法將會決定后期施工的進度;而且不同的施工方法對現場的要求和對周圍環境的影響也不盡相同。微差爆破是拆除支撐梁的各種方法中的一種。運用微差爆破拆除內支撐具有施工速度快,施工條件要求低,建筑垃圾能及時清除等特點。相比普通爆破,微差爆破能有效的控制爆破沖擊波、震動、噪音和飛石;操作簡單、安全、迅速;可提高爆破效率和技術經濟效益。本文旨在通過對微差爆破技術在內支撐拆除中的應用介紹,讓讀者對微差爆破技術運用在內支撐拆除施工有更深的了解。