[建筑工程设计]钢筋混凝土支撑爆破拆除工程爆破方案与施工组织设计

（建筑工程设计）钢筋混凝土支撑爆破拆除工程爆破方案与施工组织设计

泛海城市广场二期钢筋混凝土支撑爆破拆除工程爆破方案与施工组织设计

二〇一三年八月

泛海城市广场二期钢筋混凝土支撑爆破拆除工程爆破方案与施工组织设计

设计：

审核：

二〇一三年八月

目录

爆破拆除的技术优势3

支撑爆破拆除工序简介3

关于建设方对爆破工作的几点疑虑4

第一章设计依据及原则5

1.1设计依据5

1.2设计原则6

第二章工程概况6

2.1工程简介6

2.2结构概况6

2.3工程特点、难点7

第三章爆破方案设计8

3.1爆破方案确定原则8

3.2爆破方案选择8

3.3爆破施工工艺9

3.4爆破参数10

3.5起爆网路19

3.6爆破安全警戒范围22

第四章安全措施23

4.1安全技术措施23

4.1.1爆破地震效应23

4.1.2爆破冲击力23

4.1.3爆破飞散物24

4.1.4爆破噪声24

4.1.5爆尘24

4.1.6其他安全技术措施25

4.2安全管理措施25

4.2.1施工人员安全管理25

4.2.2火工品安全管理26

第五章施工组织设计27

5.1施工组织机构设置27

5.1.1项目指挥部的建立27

5.1.2项目指挥部各部门职责27

5.2施工组织28

5.2.1预埋孔作业28

5.2.2爆前补孔、清孔作业29

5.2.3实施爆破作业29

5.2.4爆后清理作业29

5.3爆破工期安排30

5.3.1准备工作30

5.3.2爆前施工30

5.3.3爆破施工31

5.4主要机械设备31

5.5警戒方案32

5.6应急预案33

附录1：全封闭防护棚搭建要求42

1、第一道支撑爆破防护42

2、第二道支撑爆破防护44

序言

爆破拆除的技术优势

一、高效快速，节约工期

二、相对于人工、机械拆除，节约成本，并减少噪声扰民

三、爆破使混凝土粉碎，钢筋无损伤暴露，提高钢筋回收率

特别是本工程一样的大方量水平支撑的拆除工作，运用传统的拆除方式使用的机具设备和电力能源都会很多，特别是工期紧张的情况下，大规模的人海战术不但电力供应可能吃紧而且人多还给工程带

来很大的安全隐患，而爆破拆除由于其特有的施工工艺，在爆破前期几乎不使用任何电源和设备，而且不占用工期。爆破拆除可以在瞬间拆除大量支撑，这是其他拆除方式无法比拟的优势。

支撑爆破拆除工序简介

一、根据建设单位提供的支撑结构图纸进行具有针对性的爆破设计

施工方案。

二、在混凝土支撑浇注的同时进行炮孔预埋工作，这样不但节约了

工期而且大大降低爆破作业的成本。

三、在爆破前两周，向武汉市公安局申请踏勘施工现场，由公安局

负责召开本工程爆破专家论证会和周边协调会。

四、在爆破施工前一周，对预埋的炮孔进行清理，做好爆破作业的

准备。

五、爆破施工，每次爆破量在10000立方米以下的爆破作业时间需

要12小时，其中主要是装药和连接爆破网路的时间，起爆只占几秒钟。

这里除了爆破前后一个小时需要停工之外，所有的工作都不妨碍其它工序施工。

六、爆破完成后，立即组织人员拆除安全防护架，然后组织人员、机

械对爆破渣土进行清理外运。

关于建设方对爆破工作的几点疑虑

一、爆破手续的办理。

所有爆破手续的办理都由我公司完成。

二、爆破对钢格构柱会不会产生影响。

我们的爆破是小药包多延期的控制爆破，单个药包的爆炸威力不会使得钢格变形。

三、爆破对已完成的结构也不会产生影响。

底（顶）板混凝土浇筑完毕72小时即可以进行爆破施工，对结构不会产生任何影响，目前做过离底板最近的支撑爆破，其主体结构已完成，支撑在结构内部爆破，最近离顶板20cm，紧贴顶板，爆后检测对结构无任何影响。

四、爆破震动对周边环境会不会产生破坏。

我们做过离保护建筑最近的工程，当时基坑紧靠正在营业的酒店主楼，最近距离1.5米，爆破对酒店主楼无任何影响。公司还用直观的倒立啤酒瓶的方式检测爆破振动，获得广泛的认同。

第一章设计依据及原则

1.1设计依据

（1）工程基坑支撑结构详图；

（2）中华人民共和国《爆破安全规程》GB6722-2003；

（3）《爆破工程施工与安全》(冶金工业出版社,2004)；

（4）《工程爆破理论与技术》(冶金工业出版社,2004)；

（5）《扬尘污染防治管理办法》；

（6）《建设工程文明施工管理暂行规定》；

（7）施工场地现场及其周边环境情况等资料。

1.2设计原则

（1）充分考虑施工环境保护、文明施工要求，采用先进合理、安全可靠、经济可行的爆破施工方案，确保工程施工顺利展开；（2）要求爆破施工时，保证周围建构筑物及过往行人的安全；（3）确保工程质量、工期、安全要求。

（4）充分考虑和研究工程特点和难点，紧紧围绕安全施工主线，坚

持优化爆破技术方案，推广应用新技术、新工艺。

第二章工程概况

2.1工程简介

在地下室施工过程中及完毕后拟对其支护结构进行爆破拆除，基坑支护结构为两道钢筋混凝土水平支撑体系。

2.2结构概况

拟拆除支撑结构分为两道：第一道支撑有栈道、压顶梁、主撑、八字撑、连杆，其中压顶梁横断面尺寸为1100mm*700mm、1200mm*700mm，主撑横断面尺寸为1000mm*700mm，八字撑横断面尺寸为900mm*700mm，连杆横断面尺寸为700mm*700mm；第二道支撑有围檩、主撑、八字撑、连杆，其中围檩横断面尺寸为1300mm*900mm、1600mm*1000mm，主撑横断面尺寸为1200mm*800mm、1300mm*900mm，八字撑横断面尺寸为1000mm*800mm，连杆横断面尺寸为800mm*800mm；均采用钢筋混凝土浇筑。其中第一道支撑下表面水平标高为-3.350、第二道支撑梁下表面水平标高为-10.850爆破支撑梁工程量约20000m3。

2.3工程特点、难点

（1）此次基坑爆破地下两道水平支撑梁，垂直距离地面较深，爆破后拆安全防护架和清理渣土外运却是一个立体的工序，因此需要合理安排施工顺序，做到有效的组织管理，既要确保安全，又得保证工期。

（2）为有效控制爆破飞石，对单孔药量的设计和防护搭设、监督和验收提出了更高的要求。

针对此特点和难点，我们依据爆破理论和我公司所做的近千个支撑的实践经验，采取的解决办法具体概括为以下几个方面：

1、派遣公司最优秀的人员进行管理、设计、施工，派专人负责周围人员、单位的协调工作。

2、制定周密的爆破方案和爆破计划，确保工程质量和工期要求。

3、采用小药量、预裂切割、微差起爆的爆破技术，合理选择爆破参数，务必使支撑混凝土破碎均匀、“碎而不抛”。

4、按照保护要求，采取遮挡防护和保护性防护多重防护手段同时进行的防护方法,将飞石控制在基坑范围之内，确保周围人员、车辆的安全。

5、采取积极的防范措施，严格控制爆破的危害作用范围，将爆破地震波、冲击波、噪声等危害降到最低。

6、爆前召集周边单位召开工作协调会，并张贴爆破告知，做好与周围人员、单位的协调工作。

7、派专职安全员来负责整个施工过程的安全工作，认真做好爆后检查工作，发现哑炮及时汇报，制定周密的销毁方案，确保安全。

以上措施将严格执行，确保本工程安全、高效、快速的完成。

第三章爆破方案设计

3.1爆破方案确定原则

根据爆破技术要求和环境情况，选择爆破方案须遵循以下原则：（1）控制爆破震动、噪音及爆破飞石，不得危及周围建构筑物、交通要道的安全；

（2）爆破效果要求达到砼与钢筋笼绝大部分脱离。

3.2爆破方案选择

高层建筑地下室基坑支护结构，如腰梁、环梁、支撑等爆破拆除一般采用预埋孔爆破拆除和钻孔爆破拆除，本工程采用预埋孔爆破拆除。

3.3爆破施工工艺

基坑支撑爆破拆除施工工艺流程如图1——爆破施工工艺流程图。

图1爆破施工工艺流程图

3.4爆破参数

3.4.1爆破参数设计

（1）孔径d=40mm；

（2）水平方向抵抗线W B。一般取W B=0.2~0.4m，本工程中取W B=0.2~0.3m；

（3）孔深L。以湿细砂作堵塞材料，L=H*2/3+δ,δ为5~10 cm的超深；

（4）孔距a=（2~4）W B；

（5）排距b=（0.7~1.0）W B；

（6）单孔药量q=kaMH/n，k为炸药单药，本工程中取k=1000～1300g/m3,M为梁的宽度，n为炮孔排数。

根据基坑围护结构中腰梁、环梁、支撑及面板断面尺寸，选取合理的爆破参数，各构件爆破参数如表1——爆破参数详表所示。

表1——爆破参数详表

3.4.2炮孔布置方式

本次爆破炮孔采用“梅花型”布置，各爆破构件布置方式如图2所示。

（1）炮孔布置

（2）炮孔布置方式

（3）炮孔布置方式（4）炮孔布置方式（5）炮孔布置方式（6）炮孔布置方式（7）炮孔布置方式

3.4.3装药结构

炸药选用乳化炸药，采用孔底集中装药结构。每个炮孔内放1发起爆雷管，装药结构如图3装药结构图所示。

图3装药结构图

3.5起爆网路

爆破网路采用非电导爆管雷管孔内微差与孔外微差相结合的双闭合复式起爆网路。节点处孔内装入HS6、HS7段雷管，其它炮孔装入HS5、HS6段雷管。为了线路联结方便，孔外采用MS3、MS4段雷管簇联，主线路孔外采用MS3雷管簇联、分支线路孔外采用MS4雷管簇联段进行孔外微差。如图4——起爆网路示意图所示。

3.6爆破安全警戒范围

根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）的规定和以往的工程经验分析，此次爆破不会对周围建构筑物造成实质性威胁。但是为了确保爆破安全，做到万无一失，决定在临爆区周围划定爆破警戒区，根据公式R=70K0.53计算警戒范围，其中K为爆破单耗，取K=1.3kg/m3，得到R=80m。爆破安全警戒范围划定为：基坑边界线向各个方向100m，一共设置7个警戒点，，人员配置见表2—警戒人员配置表。

在爆破前30分钟，爆破危险区内的所有人员，设备必须撤离完毕。爆破安全警戒人员要严守通往爆破危险区的各个路口，临时阻断交通，直至爆破完毕，经专业技术人员检查并确认安全后，方可恢复正常通行。

另外，在爆破一天前由爆破公司张贴发布爆破通告。

第四章安全措施

4.1安全技术措施

4.1.1爆破地震效应

为了控制爆破震动对周围建(构)筑物的影响，采用微差爆破方法，通过减少一次齐爆药量达到来降低爆破震对周围建(构)筑物的震动影响。

《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定，评价爆破对不同类型建（构）筑物和其它保护对象的振动影响，应采用质点振动速度作为判别标准。爆破时引起的建筑物地面质点的振动速度V可按下式计算:

(1)

式中Q——齐发爆破总药量或毫秒微差爆破中单段起爆的最大药量，kg；

R——爆区中心离建(构)筑物最近的距离，m；

——受地形、地质条件影响的系数，一般取=50；

——与地形有关的地震波衰减指数，取=1.6；

将爆区的最大一次齐爆药量Q=2kg和爆点距离的距离R=10m 代入公式(1)计算得：

V=1.82cm/s

小于《爆破安全规程》（GB6722-2003）规定的最小安全振动速度3cm/s，所以说支撑爆破不会对对距离10m的建筑物造成损坏。

4.1.2爆破冲击力

由于炸药大部分能量都用来破坏支撑梁的主筋和箍筋包裹力和破碎混凝土，真正释放到空气的冲击力已经很小了，因此对距离支撑仍有一定距离的楼板等结构体不会产生不良影响。

4.1.3爆破飞散物

S飞石=70K0.58=70*0.80.58=62米，因此需要搭设安全防护棚防飞石，在以往爆破实践中，在按要求搭建防护架后，能够确保爆破飞石不出基坑；爆破安全距离设计为距离爆破区域基坑边缘100米。

本次基坑围护结构拆除爆破中控制爆破飞石主要采取以下措施:

（1）精心设计，合理设计孔网参数，使最小抵抗线方向，即飞石飞散的主要方向向下；

（2）严格控制药量，最大的利用炸药能量，使其主要用于破碎介质，减少飞石；

（3）加强堵塞，保证堵塞量，派专业检查堵塞质量；

（4）搭设防护棚，确保爆破飞散物不飞出防护棚外。

4.1.4爆破噪声

由于防护架的阻隔，爆破的声音沉闷，爆破以间隔0.05～0.075秒连续接力传爆，爆破相当于是瞬间完成的，因此爆破噪声持续的时间非常短。

4.1.5爆尘

支撑爆破的爆尘由于防护架的阻隔，发散到基坑外较少，一般不必采取额外的防护措施。

4.1.6其他安全技术措施

为了确保爆破安全，杜绝安全隐患，预防事故发生，除了在方案设计和施工中必须遵照《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》、《爆破安全规程》（GB6722-2003）和相关规范外，在设计上还必须采取以下安全措施：

（1）采用符合国家有关生产质量标准的爆破器材，并进行抽样检查，防止因雷管或炸药的质量问题造成拒爆；

（2）爆破作业应严格执行《爆破安全规程》（GB6722-2003），爆破时，一切与爆破作业的无关人员和设备撤至爆破安全警戒线外；

（3）工业炸药爆炸时会产生一定的炮烟，必须等到炮烟稀释到国家规定范围内，方可进行哑炮的检查工作。派责任心强、施工经验丰富的技术人员进行检查工作，及时发现及时向工程指挥部汇报，作好记录并选择最安全的处理方法进行销毁；

（4）由于爆破后爆渣内很可能有尚未爆破的炸药、雷管，要派人严格监督检查，若清渣现场发现未爆炸药、雷管及时上报，严禁携出工地，造成社会安全隐患；

（5）气割工要切实做到“爆破工程现场六不割”，即：未经爆炸物品知识安全教育的不上岗切割；未经爆破员查验过的区、段不割；没有清渣工配合或无爆破员监护的不割；切割点四周无临空面的不割；切割点四周50cm范围内有爆炸残留物的不割；照明不好，情况不明的不割。

4.2安全管理措施

4.2.1施工人员安全管理

（1）开工前组织有关人员认真学习安全防护规程手册，项目经理是安全生产的第一责任人，项目部设专职安全员。各施工班组设兼职安全员经常到工作面进行检查，发现问题及时处理，杜绝不安全因素；

（2）进场人员经过安全教育，所有工种必须持证上岗；

（3）所有爆破人员均是经过爆破员培训并经考试合格持有爆破员作业证。

4.2.2火工品安全管理

（1）炸药、雷管等爆破器材必须专人保管，建立严格的收发核销制度。爆破员领取爆破器材，必须经班组长或现场负责人批准；

（2）爆破器材的加工由爆破员和爆破工程技术人员严格按照《爆破安全规程》的要求进行；

（3）爆破作业应严格执行《爆破安全规程》，加强爆破器材管理，每次爆破后的剩余器材应及时缴库，不得擅自留存；

（4）爆破后应认真填写爆破记录，多余爆破器材应及时退回仓库，不得乱丢乱放。

第五章施工组织设计

5.1施工组织机构设置

5.1.1项目指挥部的建立

为了确保工程安全、按期、顺利完成，必须有一个严密的组织机构来统一领导、管理和协调本项工程的实施。为此，在施工现场建立总指挥部，由爆破公司总经理担任总指挥。

指挥部下设：技术组、清孔组、爆破组、防护组和警戒组，并由一定爆破技术、施工经验、安全保卫经验等人员担任各组的负责人。

5.1.2项目指挥部各部门职责

a.指挥部（2人）

（1）全面领导和指挥爆破的设计和实施的各项工作；

（2）根据设计要求，检查施工质量，及时解决施工中的问题；（3）对全体施工人员进行安全教育，组织学习安全规程及安全检查；

（4）爆破施工中，在严格检查爆破前各项条件确实已达设计规范及

要求后，发出爆破信号，并下达起爆命令；

（5）进行施工总结。

b.技术组（2人）

负责爆破方案设计和论证，指导现场爆破施工，向施工人员进行技术交底及讲解施工要点；标定孔位，检验爆破器材；指导施工及解决施工中的问题；

c.清孔组（15人）

按爆破设计要求进行预埋孔、预埋孔结束后清孔和补孔；

d.爆破组（10人）

按爆破设计要求制作起爆药包，装药、堵塞、网路联接；爆破后的检查，如遇拒爆情况，应按规程进行处理；

e.防护组（20人）

按爆破设计要求搭设防护棚，检查防护棚搭设质量；

f.警戒组（7人）

负责爆破前的安全警戒工作。

5.2施工组织

本工程共有两道水平钢筋砼支撑需要爆破，爆破施工将根据本工程施工建设流程与进度的安排，在施工区域内的支撑换撑后进行该道支撑的爆破拆除作业。

支撑爆破拆除工程共分四个作业阶段：预埋孔作业、爆前补孔、实施爆破作业及爆后清理作业。

5.2.1预埋孔作业

在支撑爆破前一般需先用凿岩机进行钻孔，这种施工方法存在周期长、噪音大、劳动强度大、粉尘多等缺点，空压机还要耗费工地不少电力。经过探索、论证和不断实践，我们已逐渐采用预埋孔这种新的成孔方法。