基坑爆破方案工程.docx
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基坑爆破方案工程
诸暨市旧城核心区37#、38#、40#地块工程基坑钢砼支撑爆破拆除
施
工
组
织
设
计
上海消防技术工程有限公司
2010年8月9日
目 录
1.工程概况
2.工程特点
2.1工程本身的保护
2.2工程外围管线、建构筑物的保护
3．爆破设计
3．1爆破强度等级和炸药单耗的区域划分
3．2一次齐爆药量的控制
3．3爆破几何参数
3．4震动控制方案
3．5爆破主要设计指标
3．6爆破拆除程序
3．7腰梁、节点的爆破拆除
3．8支撑布孔图
3．9起爆网络
3.10试爆
4．施工组织
4．1施工工艺流程
4．2项目部机构组成和主要人员组成
4．3拟配备的主要机械设备
4．4施工进度安排
4、5爆破后施工安排
5．重要保护目标安全性评估和保护措施
5．1地下室结构安全性评估和保护措施
5．2围护体的保护
5．3钢格构柱的保护
5．4周边重要管线的保护
5．5飞石控制
5．6其他安全技术措施
6．爆破安全警戒
7、几点承诺
8、文明施工措施
9、安全紧急预案
附：
1、实施爆破主要流程图
2、爆破施工实例图
3、爆破安全警戒范围及警戒点布置示意图
诸暨市旧城核心区37#、38#、40#地块工程基坑钢砼支撑爆破拆除施工组织设计
本工程位于浙江省诸暨市人民中路和红旗路的东南角，基坑面积较大，挖深较深，是属于深大基坑。
因施工需要，对其围护结构的混凝土支撑进行爆破拆除。
为此，我们详细阅读了本工程有关要求和设计图纸、资料，对周边环境进行了详细踏勘，在此基础上提交如下施工方案予以审查。
设计编制依据：
《爆破安全规程》（GB6722-2003）——中华人民共和国
《民用爆炸物品管理条例》——中华人民共和国
《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）
浙江绿城建筑设计有限公司设计的基坑支护工程图纸资料
现场踏勘有关资料
1、工程概况
工程位于人民中路和红旗路的东南角，围护结构边长约800m，基坑面积约30000m2。
基坑周围环境如下：
东侧：
浣纱中路，路宽约20米，路东侧30米处为河流。
南侧：
有一栋9层的保洁宾馆和一栋16层的海越股份大厦需要保护，其距基坑边最近约为11米。
西侧：
人民中路，路宽约20米，基坑距路东侧约20米，路西侧为在建工地，较远处有2层和24层楼房各一栋。
北侧：
红旗路，路宽约20米，路北侧为公安局和市政府的办公楼，距基坑边在50米外。
基坑采用排桩加内支撑的支护形式，排桩为钻孔灌注桩，大面积设二道现浇钢筋砼支撑，采用对撑结合角撑局部土钉墙及桩加锚杆布置形式。
局部设三轴搅拌桩止水及防挤土。
第一、二道支撑混凝土支撑、腰梁设计强度等级为C30。
各水平支撑梁主要交点处设型钢格构柱，使两道支撑形成一个立体稳定的支撑系统。
待爆支撑系统工程量估算表如下：
第一道支撑
第二道支撑
支撑名称
规格
支撑名
规格
ZC1-1
700mm×700mm
ZC2-1
800mm×800mm
ZC1-2
900mm×700mm
ZC2-2
900mm×800mm
ZC1-3
500mm×600mm
ZC2-3
1000mm×800mm
ZC1-4
600mm×600mm
ZC2-4
600mm×700mm
YL1-1
1000mm×700mm
YL2-1
1000mm×800mm
YL1-2
1000mm×700mm
YL2-2
1000mm×800mm
工程量（m3）
约2500m3
工程量（m3）
约2500m3
总计爆破拆除工程量约5000m3。
2.工程特点
2.1工程本身的保护
2.1.1围护体的保护
本工程四周围护结构为钻孔灌注桩结合三轴搅拌桩，要求在爆破中绝对保证围护结构体既不渗漏又没有内伤。
2.1.2地下室楼板保护
在围护结构支撑的爆破拆除中，混凝土要达到一定强度才可爆破作业（一般大于设计强度的80%），并要采取必要的措施确保地下室楼板的安全。
2.2工程外围管线、建构筑物的保护
2.2.1基坑四周地下管线
根据基坑四周管线分布图，东北侧和西南侧各有一煤气管线，据基坑边约15米。
爆破前要和有关管线单位联系，办理相关审批手续，召开有关方面参加的爆破协调会，听取各方意见，采取安全有效的技术措施，确保管线安全要求。
2.2.2对周围建构筑物的保护
根据基坑总平面布置图及有关资料，南侧基坑边上有9层和16层保留建筑物需采取降低爆破震动影响的有效措施，北侧为红旗路，路北侧为公安局和市政府的办公大楼，与基坑的距离较大，爆破震动对其影响不大。
但需做好防飞石措施，防止个别飞石危害。
3.爆破方案设计
控制爆破是二十世纪六十年代迅速发展起来的一项新型爆破技术，随着适合于控制爆破的新炸药、新雷管和微差爆破技术的出现，国外将控制爆破技术应用于城市建筑物和地下基础的拆除中，七十年代以来，控制爆破技术在国内得到了广泛应用，特别在九十年代以来建设飞速发展时期，控制爆破技术得到了空前的应用和发展。
支撑拆除爆破是将很多的小药包分散填埋于按预先设计好的孔中，运用微差爆破技术，分段延时起爆，使爆破后既能达到预期的爆破效果，又能把爆破震动、冲击波、飞石、噪音和粉尘等对环境危害程度控制在规定的范围之内的爆破技术。
由于采用控制爆破技术能取得质量好、速度快、综合费用省的显著效果，因此已普遍应用于城市的建筑物及地下基础的拆除中。
采用控制爆破法拆除基坑围护支撑，其施工技术和工艺均比较成熟，关键在于确保周围环境及基坑自身的绝对安全，为此采用下述爆破设计方案。
3.1爆破强度等级和炸药单耗的区域划分
爆破作业根据爆后效果可分为三个等级
⏹松动爆破：
爆后箍筋拉断或拉开，爆破砼体碎块大部份在钢筋笼中、主筋气割后混凝土碎块基本解体，部份需要人工清凿；松动爆破震动小、飞石少，对周围环境影响小、安全。
⏹强松动爆破：
爆破后钢筋和砼体基本脱离，只在支撑结点和腰梁结点等配筋强的地方需进行少量人工清凿。
⏹分离爆破：
爆破后钢筋和砼体彻底分离，基本不需人工清凿；这种爆破爆后清凿工作量小,工期短，但爆破震动较大，产生飞石多。
根据本工程周围环境，针对不同层次支撑系统和同一层支撑系统中所处位置的不同，选择不同爆破等级，确保周边环境的安全，同时又要尽量缩短施工工期。
爆破等级
炸药单耗
施工对象
松动爆破
700～800g/m3
第一支撑靠近管线和南侧基坑内20米
强松动爆破
800～1000g/m3
第二道支撑系统中的腰梁
分离爆破
900～1200g/m3
第二道支撑系统的剩余支撑
3.2一次齐爆药量的控制
针对不同的爆破区域采用不同的一次齐爆药量，以控制爆破作业诱发的地表震动，确保基坑和四周建构筑物和管线的安全。
其中：
支撑、腰梁爆破拆除：
一次齐爆药量控制在3公斤以内。
3.3爆破几何参数
根据支撑的具体尺寸、配筋情况、混凝土标号、炸药种类、最小抵抗线方向以及周围环境情况等确定爆破参数为：
最小抵抗线：
w取200～300mm左右
孔距：
a取850mm左右
排距：
b取200～300mm左右
孔径：
42mm
孔深：
一般取支撑厚的三分之二，孔底留厚以最小抵抗线为准。
药量参数：
单孔药量Q=
，其中：
为炸药单耗，依据支撑粱的配筋、爆破等级以及所需的爆破效果来选
定，单位为Kg/m3；
a为孔距,单位为m；
b为排距，单位为m；
h为支撑粱的厚度，单位为m。
实际药量单耗应经试爆后确定，试爆点为第一次爆破区（位置和范围另定）。
3.4震动控制方案
3．4．1支撑爆破
a）支撑和腰梁连接处先行爆破切口，切断爆破震动传播介质，然后毫秒延期起爆支撑；
b）每次齐爆药量小于3kg；
c）采用不同延期时间的起爆雷管，使各段爆破的震动波相互干扰衰减。
3．4．2腰梁的爆破
a）宽度方向布3排孔，斜向逐排起爆，起爆顺序朝向基坑；
b）纵向分段，每次齐爆药量小于3kg；
c）斜向起爆。
3.5爆破主要设计指标
爆破总工程量：
约5000m3
每天最大爆破方量：
暂定1000—2000m3,必要时和有关部门协调增减爆破方量；
爆破工期：
本工程分二期进行，第一期拆除第二道支撑系统（分2次进行），第二期拆除第一道支撑系统（分2次进行）。
可考虑每道一次爆破完，但要与当地公安局协调好。
每道支撑每次爆破后部分清凿、回收钢筋及垃圾清运约需10天时间。
每天爆破次数：
1次，具体时间爆破协调会上确定
单次爆破持续时间：
装药联网时间：
约7-10小时，爆破持续时间：
约5-6秒钟
爆后检查时间：
15分钟左右
爆破延期时间：
支撑及腰梁爆破：
孔内2s，孔外以50ms和110ms交错延期
支撑节点爆破：
孔内由外而里依次微差分段，孔外以50ms和110ms交错延期，从而有效地控制齐爆药量
单段最大起爆药量：
腰梁和支撑爆破：
3kg
每次爆破作业流程和时间安排：
流程
持续时间
时间安排（小时）
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
准备时间
4小时
头一天完成
装药堵孔
5小时
网络联线
4小时
爆破警戒
30分钟
击发爆破
5－6秒
爆后检查
15分钟
3.6爆破拆除程序
为实现逐步卸截、合理卸载，以确保基坑自身的安全和周边建构筑物安全，拆除程序由我方提出方案报设计方认可。
在具体拆除时，应遵循先周边后中心的原则，即先用小药量爆破与腰梁相接处的支撑，开出“口子”，再进行基坑中间部分支撑的拆除。
拆除程序：
第一次为试爆，第二道分2次推进，第一道支撑分2次爆破，每次爆破按支撑布置形式不同而选择不同的起始和终了位置，以达到逐步卸截、合理卸载，以确保基坑自身的安全和周边建构筑物安全的目的。
每次爆破拆除顺序图如下：
腰梁与支撑交接处人工或爆破切口
延时0.1秒
支撑爆破拆除
腰梁爆破拆除
延时0.2秒
节点（格构柱）四周支撑对称拆除
延时0.1秒
延时0.1秒
节点外围部分对称爆破拆除
延时0.1秒
节点内部部分对称爆破拆除
爆破拆除结束
3.7腰梁、节点的爆破拆除
节点爆破拆除时，采用孔内、外延期相结合的起爆网络，外圈 0秒起爆，内圈依次间隔0.1秒起爆，既限制每段齐爆药量，保护了主要节点上的钢立柱，同时增强爆破效果。
腰梁爆破时，采用斜向分段爆破拆除的措施。
由于腰梁和支撑相比少一个临空面，配筋又较密，故炸药单耗增大；但它又和基坑围护的围护体紧贴，为减少爆破震动，确保围护的安全，故采用斜向分段、逐段延期爆破法予以拆除。
由于斜向分段后爆破作业所产生的反作用力及诱发的爆破震动，其方向指向未爆的腰梁，可有效地保证围护体的安全。
3.8支撑布孔示意图
3.9起爆网络
使用胶带和延时雷管直接将5－10个药包连接起来成为一个起爆单元，再用毫秒延期雷管将各个起爆单元串联起来，各主起爆线间在中间同时段位置用导爆管相互联通若干处，以提高起爆网络的可靠性。
起爆时，采用起爆器击发导爆管雷管，从而引爆延期雷管和孔内炸药。
起爆网络示意图如下：
3.10试爆
根据工程进展情况，试爆点选择在第二道支撑第一次爆破区域作为试爆，单耗按设计计算，根据试爆后的效果，评估其破碎效果和安全效果，检验防护措施和其他技术措施是否达到设计要求，从而作出相应的参数调整。
4．施工组织
4.1施工工艺流程
支撑系统拆除按基坑施工的顺序分两期进行，第一期拆除第二道支撑，第二期拆除第一道支撑，每期拆除分若干个时间段，每一时间段拆除一道支撑的一部分，
第二道支撑拆除工作在大底板浇完，养护达到规定强度（一般设计强度的80%）开始，第一道支撑在地下室楼板养护强度达到80%后开始。
为了减少施工时间和施工噪音，采取炮孔预埋方式。
即在支撑系统浇捣砼时按设计孔网参数埋入硬质纸管以形成炮孔。
这样在爆破时就可直接清孔，然后装药爆破。
预埋孔布孔参数表如下:
每期支撑拆除分钻（清）孔（含验孔）、防护搭设（含防护验收）、实施爆破、防护拆除、爆后清凿、废钢回收和碎渣清理外运七个阶段。
其中如果我方出渣，爆破后的渣土清理我们采取如下措施：
拟配备2—3台小铲车和3—4台小挖机将垃圾撮堆，然后长臂挖机配合汽车驳运将渣土运到指定地点，在渣土清理外运过程中长臂挖机无法施工时候需要贵方吊机配合。
（长臂挖机、铲车、挖机自备）。
4.2项目部机构组成和主要人员组成
项目部组织机构图
项目部主要人员组成
职务
姓名
职称
项目经理
陈火良
工程师
项目副经理
贡书生
工程师
施工负责
刘少帅
安全负责
冯铁勇
后勤负责
缪玉田
电工负责
周伟益
爆破物品保管
王惠良、张志红
爆破员
程荣明、费斌等
张志红
4.3拟配备主要机械设备
名称
单位
数量
备注
6m3电动空压机
台
3
自有
凿岩机（清孔设备）
把（套）
6
自有
风镐
把
6
自有
气割机具
套
15
自有
指挥用车（带警报器）
辆
1
自有
保障车
辆
1
自有
对讲机
部
15
自有
其它
若干
自有
4.4施工进度安排
根据整个工程进度安排情况安排支撑拆除工艺，大底板或楼板养护期间进行防护棚的搭设和爆前准备工作，不占用总工期。
爆破5天后可清理出1/4工作面，总包方可安排下道工序施工，每道支撑每次爆破后拆除防护直至垃圾清运结束需占工期14天。
基坑第一、二道支撑每次爆破拆除进度安排表
日期（天）
工序
持续时间（天）
2
4
6
8
10
12
14
16
备注
楼板养护
5
养护期内，不占工期
爆前清、补孔
5
搭设防护
6
装药爆破
1
拆除防护
4
爆后清凿
1
钢筋回收
4
垃圾清理
4
阶段验收及退场
0.5
4.5爆破后施工
4.5.1防护棚拆除
爆破后由于爆破冲击波影响，防护棚局部可能出现坍塌现象，在拆除时候对操作人员进行安全技术交底确保拆除作业安全顺利进行。
4.5.2渣土清理外运
为确保不影响施工进度，在符合当地城管、环保要求的情况下，爆破后渣土清理工序如下：
1）渣土归堆：
拟采用2—4台小型铲车或小挖机，将渣土归于两个集中点，集中点的选择主要考虑挖机的停靠位置（不影响总包方及其他分包队伍施工）。
2）在基坑栈桥侧用挖机装车，在挖机施工半径内设立警戒线，防止无关人员进入，以防止安全事故发生。
3）汽车驳运。
利用汽车将渣土清运至指定地点。
4.5.3钢筋气割安全
1）操作人员持证上岗，并做好安全技术交底。
2）我方派现场安全员进行监督作业，既是处理可能遇到的险情。
3）严格遵守爆后现场六不割规定。
5．重要保护目标安全性评估和保护措施
根据本工程环境特点，爆破过程中主要是对以下几个重点目标的保护：
●地下室结构本身的保护，主要是对围护体以及基坑大地板、地下室顶板的保护；
●周边建筑物及地下管线的保护；
●爆破时对周边马路行人、车辆的保护；
爆破拆除相对于机械拆除有快速、高效的特点，同时又会有一定的副作用。
爆破拆除对周边环境的影响主要表现在以下几个方面：
爆破震动和爆破飞石以及与之伴生的爆破噪音、粉尘以及爆破冲击波，因为本工程是露天基坑爆破，基坑暴露面大，噪音、粉尘以及爆破冲击波对周围构建物不成威胁。
爆破震动主要是对周边建筑、地下设施、管线和地下室结构造成影响；爆破飞石影响周边行人、车辆和建筑物玻璃幕墙等。
5．1地下室结构安全性评估和保护措施
本工程地下围护结构采用钻孔灌注桩结构，围护体作为挡土结构的同时也起到止水帷幕的作用。
围护体紧贴爆破体，承受的冲击力大。
在对第一道支撑爆破时，地下室顶板已经施工完毕，爆破时也要考虑顶板的安全。
主要安全隐患有两个，一是爆破震动对结构的影响；二是爆破过程中由于各种原因造成断梁或砼大块直接砸在地下室楼板（或底板）上，造成楼板（或底板）内伤，为此我们采取以下措施：
（1）严格控制一次齐爆药量
爆破时，一次齐爆药量控制在3kg以下。
（2）控制主要飞散物方向
因布孔时支撑最小抵抗线方向为水平方向，布药中心布设在支撑上下中线上，爆破时飞散物主要向水平方向飞出，被挡住在防护内；垂直方向主要是自重下落，而砼块（小于30cm）对地板的冲击不会影响地板的结构安全。
（3）确保准爆
为防止断梁或大砼砸在楼板上，采取密孔小药量爆破原则，每立方米砼确保有4-6个孔，这样爆破块度可控制在30cm以下，同时采用复式起爆网络，每个炮孔确保至少有两条回路相连，防止产生哑炮。
5.2围护体保护措施
在基坑内爆破时，对围护体的影响最大的是腰梁爆破拆除，为保证主体结构完好无损，对其保护主要是通过控制爆破震动来实现。
为此我们采取"切口隔震"原则。
“切口隔震”为首先采用小药量爆破方法将腰梁和支撑连接处炸开一个切口，然后再毫秒延时爆破内部支撑，由于震动靠固体传震，这样支撑的爆破震动在切口处被阻断，就不会传递到腰梁和围护体上，从而减小对围护体有影响。
a、严格控制一次齐爆药量，腰梁最大齐爆药量不超过3Kg；
b宽度方向布四排孔，逐排起爆，起爆顺序朝向基坑，纵向分段，斜向起爆，其爆破作用力的主要纵向分力指向未爆腰梁，较小的切向力指向围护体。
5.3周边管线的保护
周边管线距据基坑边的距离一般，但我们为确保管线安全，所以为本工程的重要保护对象，为此，我们采取一下措施：
a、采用爆破切口将腰梁与支撑连接处全部打凿开，可大大减小爆破振动，确保爆破质量，使以后爆破支撑时的振动波传递到此即被隔绝，大大减少以后支撑爆破时振动向外的传递，从而减弱爆破振动对周围建筑和管线的影响。
b、“微差延时”起爆技术：
为确保基坑及周围建筑的安全，我们将采用多段、小药量延时爆破。
即将待爆支撑分成多段依次起爆，段与段之间间隔50毫秒，单段起爆药量控制在3千克，靠近基坑周围爆破时单段起爆药量控制在1千克。
c、爆前、爆后检查、检测。
5．4钢格构柱保护
在第二道支撑爆破拆除时，由于第一道支撑还处于正常使用阶段，不能因为下一道支撑的拆除而对其上部支撑系统的稳定产生影响，采取以下措施：
（1）在节点处多布孔，少装药的措施，使其一次齐爆药量控制在3Kg以下，使震动减少；
（2）采用小药量从外向内毫秒延时分段对称爆破作业技术，以保护钢格构柱不受破坏。
5．4周边建筑物的保护
基坑西南侧是南侧有2栋保留建筑物，最小距离约为11m，也是本工程的主要保护对象。
针对本工程的特殊条件，拟在基坑四周采用“切口隔震”等降震措施的进行保护，具体措施为：
（1）“切口隔震”是指支撑与腰梁间用小药量炸一切口，切断支撑爆破震动的直接途径；
（2）减少腰梁爆破炸药单耗，减少最大同段起爆药量，使其一次齐爆药量控制在3Kg以下，以减少震动；
2005年3月我们在黄浦区体育中心工地爆破，基坑边离超高压变电站（负责两个区的供电）最近处只有5m，基坑南侧20米为延安路隧道，爆破后超高压变电站和延安路隧道未受丝毫影响。
爆破对四周的震动影响的安全评价：
爆破震动有两个主要评价指标为震动速度和震动频率。
爆破震动频率远大于一般建构筑物的自振频率，可认为对建构筑物破坏影响小。
因此主要以质点振动速度来评价，根据爆破震动的特点，爆破震动与以下几个因素有密切关系：
一次齐爆药量、测点距爆源距离和传播介质，而距离和介质很难改变，因此控制爆破震动，主要是通过控制一次齐爆药量来实现，即在爆破过程中，采用延时起爆,控制单段齐爆药量的方法来控制震动速度。
在对腰梁、支撑进行拆除时单段起爆药量控制在3公斤以下。
根据国标（爆破安全规程GB6722-2003），爆破震动按以下公式计算:
V=K*（Q1/3/R）
V：
距爆破中心R米处震动速度
K：
地层介质系数（对支撑，K=40；对腰梁，K=80）
Q：
一次齐爆药量（kg）,中间支撑爆破取Q=3kg。
R：
距保护物距离（m）
：
爆破系数（A=1.67）
爆破时最近建筑物震动速度计算表如下：
影响因素
腰梁爆破时
支撑爆破时
爆破中心与保护物距离（m）
11
30
40
20
30
40
设计最大单段起爆药量（kg）
3
3
3
3
3
3
计算最大震动速度（cm/s）
2.69
0.5
0.31
0.5
0.25
0.16
中华人民共和国国家标准GB6722-2003《爆破安全规程》规定爆破振动安全允许标准如下表：
序号
保护对象类别
安全允许振速（cm/s）
<10Hz
<10--50Hz
<50--100Hz
1
土窑洞、土坏房、毛石房屋
0.5~1.0
0.7~1.2
1.1~1.5
2
一般砖房、非抗振的大型砖块建筑物
2.0~2.5
2.3~2.8
2.7~3.0
3
钢筋混凝土结构房屋a
3.0~4.0
3.5~4.5
4.2~5.0
4
一般古建筑与古迹b
0.1~0.3
0.2~0.4
0.3~0.5
5
水工隧道
7~15
6
交通隧道
10~20（上海规定为2.5）
7
矿山巷道
15~30
8
水电站及发电厂中心控制室设备
0.5
9
新浇大体积混凝土
龄期：
初凝~3天
龄期：
3~7天
龄期：
7~28天
2.0~3.0
3.0~7.0
7.0~12
本工程周围建筑为混凝土结构，安全允许振速3～5cm/s，经过切口处理和腰梁割断箍筋处理后，实际震动速度小于3cm/s。
计算最大震速小于允许指标范围，因此可认为爆破震动不会对周围建筑造成伤害。
5．5周边重要管线的保护
对处于管线保护安全限制范围内的腰梁、支撑爆破采取降震措施，请管线管理部门现场踏勘，并将降震技术措施方案送与管线管理部门审批，通过审批后才实施爆破。
随着工程配套市政管线施工，爆破前与其他重要管线单位协调，征得他们的同意，并获得支持与配合。
5．6飞石控制
爆破时碎块混凝土解体时，有一定的初速度，在无防护情况下，个别能飞到30～40m外，光靠设计来控制飞石很难做到，因此需采取飞石防护措施。
在第二道支撑系统爆体时，即在其上道支撑上搭封闭式防护棚，防护棚用钢管做骨架纵横间距2.0m×0.5m，，然后
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