深圳平安金融中心( 簡稱pafc) 主塔樓地上118 層，地下5 層，將建成為國際一流、可持續發展的、具有智慧型辦公、商業、觀光等綜合功能的城市建筑。其總建筑面積458292㎡，占地面積18931. 0㎡，基坑面積17150㎡，槽底標高－33. 500m。基坑支護采用排樁+ 內支撐+ 錨索，支撐平面為雙圓環形式，其中北側主塔樓區為適應主樓8 根巨柱的后期結構施工，采用內套小圓環形成雙環結構，如圖1，2所示。

圖1 支撐示意

圖2 支撐實況

支撐截面最大為2200mm×1200mm，鋼筋?32，?28，?25，?12，支撐梁混凝土強度等級c30、環撐為c40。鋼管混凝土柱根據荷載不同選用?900，?800，?700 不等，壁厚20mm，內灌c30 混凝土。內支撐混凝土用量大( 約3 萬m3) 且強度高( 強度等級為c40) 、鋼筋用量大( 鋼筋量約6 300t) 。

該項目地處深圳市福田中心區，由福華路、益田路、福華三路及中心二路圍成。周邊大型建筑物密集( 北邊緊鄰電信樞紐大廈、東邊緊鄰卓越大廈與深圳國際商會中心、西邊緊鄰cocopaｒk) ，緊鄰地鐵( 北側緊鄰正在運營的地鐵1 號線，東側為正在建設中的廣深港客運專線) ，環境復雜，對變形控制異常敏感。

2. 支撐拆除方法選擇

隨著城市化進程不斷深入，超高層建筑高度不斷刷新，相應的基坑也越來越深。由于地處市中心，為滿足地鐵等對環境變形異常敏感的地下建( 構) 筑物的容許變形需求，支撐體系往往只能選用鋼筋混凝土內支撐，這就造成了后期支撐拆除方法的選擇異常困難。拆撐對基坑及地鐵隧道的變形影響較大。內支撐拆除施工與主體結構施工交叉進行，支撐拆除工期緊迫。支撐梁截面大、強度高、配筋量大，尤其是腰梁和環梁，拆除難度大。拆撐過程中，下層結構插筋的成品保護困難，爆破時產生大量的粉塵容易引起周邊居民的不滿。上述一系列問題又嚴重制約了支撐拆除的進度。

由于基坑超深、混凝土支撐內力大，若采取直接爆破拆除會導致支撐內力瞬間釋放，將對基坑支護和周邊環境產生巨大影響。為保證基坑安全，尤其是周邊地鐵的持續運營，本次支撐拆除采取靜爆( 靜態破碎) 卸載與明爆( 控制爆破) 破碎相結合的方式拆除，即先采用靜爆拆除支撐與腰梁的連接處，使支撐內力得以緩慢釋放; 剩余部位采用明爆方法拆除，拆除時控制單次起爆量，采用延期分段起爆技術，并加強基坑監測和爆破振動監測，保證地鐵隧道及支護體系的安全。

3. 支撐拆除施工

(1). 施工工藝流程

(2). 操作要點

支撐施工時預埋管

無論靜爆還是明爆均需要在支撐梁上開孔，灌注靜態膨脹劑或者裝填炸藥，一般明爆孔數約為靜爆孔數的50%。因支撐斷面大，所需開孔數量較多，如所有孔均后期采用鉆機開設，則所需時間長，大大影響拆撐進度。預埋管法可很好地解決上述問題，但預埋管較多則會削弱支撐的受力性能。因此本工程前期僅預埋50%的管，如果后續采用明爆拆除基本可滿足; 如果采用靜爆，則采用鉆機再引另外50%的孔。

支撐施工時預埋套管分2 種: 一種是在支撐鋼筋外即在混凝土保護層內預埋pvc 管，便于下一步人工剔鑿保護層; 另一種是在設計孔位置預埋硬紙管，靜態破碎或控制爆破時，直接清孔后裝填靜態膨脹劑或炸藥，如圖4 所示

圖4 支撐預埋管示意

安全防護及成品保護

支撐下表面搭設滿堂紅腳手架，上側滿鋪竹膠板，承接支撐自重及作為施工人員的操作平臺。腳手架搭設高度隨支撐至結構樓板高度而定，如圖5所示。

圖5 支撐拆除防護示意

為防止地下室基坑支撐拆除過程中廢渣對下層結構墻、柱插筋及外墻防水造成嚴重破壞，采取以下措施進行保護。

1) 對下層結構柱插筋的保護

下層結構柱能穿過上道支撐頂面先行澆筑至上層結構梁底。下層結構柱未能先行澆筑時，預留的插筋端頭套上鋼筋套，并將插筋纏上布膠帶。

2) 對下層結構內、外墻插筋及防水保護

采用搭設鋼管保護棚，扣件式鋼管架上鋪木方和模板，插筋對應模板位置穿孔。露出保護棚部分插筋纏上布膠帶并在端頭套鋼筋套，如圖6 所示。

圖6 地下室內、外墻插筋及防水的成品保護

靜態破碎

本工程先采用靜態破碎法拆除基坑支撐與腰梁的連接處，隨后其余部位采用控制爆破方法拆除，則爆破產生的應力不至于傳到護坡樁及坑外。靜態破碎法，主要工作原理是在鉆孔( 或預留孔) 中灌注靜態膨脹劑，靜態膨脹劑發生水化反應使晶體變形，產生體積膨脹，從而緩慢、靜靜地將膨脹力( 可達30 ～ 50mpa) 施加給孔壁，經過一段時間后達到最大值，12 ～ 24h 后使混凝土產生裂縫而破碎，再用小風鎬進行集中破碎清運。

支撐梁與腰梁連接處斷口截面為倒梯形，上口1m，下口0. 3m; 封板與腰梁連接處斷口截面為長0. 3m 的矩形，如圖7 所示。

圖7 支撐梁與腰梁連接處斷口截面

1) 補鉆孔

用鑿巖機在支撐梁頂部打孔，孔距500px，排距625px，孔深為支撐梁頂至支撐梁底往上250px 成孔;打孔完畢后為防止雜物進入孔內，采用專用蓋子封堵。

2) 支撐保護層剔鑿及箍筋切割

靜態破碎原理為膨脹破碎，為減少鋼筋對混凝土靜爆的約束，先行將支撐上表面及兩側面混凝土保護層剔鑿掉，并用氣割將上鐵鋼筋、腰筋及箍筋割斷。為確保安全，支撐下鐵暫不割斷。

3) 清孔

使用氣泵將孔穴內的灰塵吹盡，然后使用棉紗將孔堵死，以防灰塵再次進入孔穴。

4) 灌靜態膨脹劑、靜態破碎

靜態膨脹劑灌注至距孔洞上表面125px 處，停止灌注，用木屑將其封堵嚴密，經過24h 自然膨脹，使支撐破碎。

施工時在藥劑中加入22% ～ 32% ( 質量比) 的水( 具體加水量由顆粒大小決定) 拌成流質狀態( 糊狀) 后，迅速倒入孔內并確保藥劑在孔內處于密實狀態。粗顆粒藥劑水灰比調節到0. 22 ～ 0. 25 時靜態破碎劑的流動性較好，細粉末藥劑水灰比在32%左右時流動性較好。在混凝土剛開裂后，可向裂縫中加水，支持藥劑持續反應，可獲得更好效果。

寬厚支撐采取在不同時刻裝藥，先裝外皮，每隔1h 依次向內裝填，依次起爆，可減少對起爆點的約束，達到更好的爆破效果。

每次裝填藥劑，都要觀察確定混凝土、藥劑、拌合水的溫度是否符合要求。灌裝過程中，已經開始發生化學反應的藥劑( 表現為開始冒氣和溫度快速上升) 不允許裝入孔內。從藥劑加入拌合水到灌裝結束，這個過程的時間不能超過5min。

5) 人工破碎

灌藥24h 后人工采用風鎬、大錘等手動工具進行剔鑿破碎。將其破碎為直徑＜ 250px 的渣土，通過自溜渣槽運至下層樓板，及時運走，注意不要集中堆放導致超載。

控制爆破

支撐與護坡樁腰梁斷開后，坑內支撐采用控制爆破拆除。隨著毫秒延期雷管的出現，爆破技術的日益成熟使深基坑支撐梁爆破拆除成為較為成熟的施工方法。爆破拆除工期短、效率高、性價比高，可滿足施工需要。施工中采用延期分段起爆技術，可將爆破振動控制在周圍建( 構) 筑物安全振速內;在爆破中加強覆蓋防護可防止混凝土塊逸出從而造成對周圍建( 構) 筑物的破壞; 在爆破前采用預處理和鋪墊保護層的方法，使保留的立柱、支護樁免受爆破振動的影響，以及地下室頂板免受爆破拆除下的支撐梁的沖擊破壞。

爆破參數選擇

1) 孔網參數根據支撐的具體尺寸、配筋、混凝土強度等級、支撐位置、最小抵抗線及周圍環境等情況確定相關參數: ①抵抗線w 取250 ～ 350mm;②孔距a 取600 ～ 800mm; ③ 排距b 取300 ～500mm; ④孔深l 略大于截面高度的70%，根據截面尺寸調整，誤差± 5%。

2) 藥量參數

q = kabh /n ( 1)式中: q 為單孔藥量; k 為炸藥單耗，與混凝土強度、鋼筋配筋等相關，根據相關經驗k 取值為1. 0 ～1. 3kg /㎡ ;a 為孔距，與抵抗線、截面寬度等相關; b為支撐截面的寬度; h 為支撐截面的高度; n 為布孔排數。

根據支撐梁的寬度鉆多排、雙排或單排孔; 多排、雙排孔時，交錯布孔，均勻裝藥，達到爆破后破碎充分; 鉆孔深度約占待拆除支撐梁高度的2 /3，鉆孔的深度按照設計深度正負誤差≤5%，裝藥前逐孔驗收，不符合要求的炮孔予以校正或重新打孔。

裝藥結構及起爆網路圖( 見圖8)

圖8 非電簇聯雙起爆網路

采用?32 乳化炸藥裝藥，在裝藥前一天驗孔，不合格炮孔予以修補或重新打孔。為防止雜散電流影響起爆網路，孔內采用高段( 12 ～ 20 段) 非電毫秒延期雷管，孔外采用低段( 2 ～ 4 段) 毫秒雷管; 為防止地震波的疊加，相鄰延期時間控制在25 ～ 50ms為宜。

采用2 發非電雷管直接綁扎6 ～ 7 個炮孔形成1 個單元起爆體，腰梁綁扎3 個炮孔，捆綁時注意聚能穴方向與導爆方向反向; 孔內采用高段雷管，孔外主線采用3 段延期、支線采用4 段延期; 起爆時，采用雙激發針起爆，確保起爆網路的安全。施工中采用同廠、同批次的火工品; 使用前進行外觀檢查，確保網路可靠起爆。

爆破拆除程序

為實現逐步卸截、合理卸載，以確保基坑自身的安全和周邊建( 構) 筑物安全，拆除順序應遵循先周邊后中心的原則。為保證爆破效果，每個施工區內分多步拆除，拆除順序為: 封板( 若有) →剔鑿封板與支撐梁連接處殘留混凝土→短跨方向支撐梁→剔鑿短跨梁與長跨梁連接處殘留混凝土→長跨方向支撐梁→腰梁→圈梁。節點爆破拆除時，采用孔內、外延期相結合的起爆網絡，外圈即時起爆，內圈依次微差分段起爆，既限制每段起爆藥量，保護了主要節點上的鋼立柱，同時又能增強爆破效果。

爆破實施

1) 現場安全防護在所拆支撐邊緣搭設腳手架外防護，在上道撐孔洞位置設置安全防護。

2) 布孔、打孔、清孔、驗孔由爆破工程技術人員技術交底，在圖紙上指導鉆孔人員嚴格按設計的孔網參數鉆孔，如位置、孔間距等; 利用鑿巖機在支撐梁頂部打孔，孔徑38 ～ 42mm。在裝藥之前用空壓機進行清孔并在裝藥前驗孔。

3) 裝藥、網路布線、填塞按照設計的裝藥量裝藥，確保堵塞長度及質量，按照設計要求進行孔內、孔外延期。用木制炮棍將孔內的炮泥壓實、填滿，注意保護導爆管雷管的塑料導爆管或電雷管的腳線。

4) 警戒爆破網路連線、覆蓋防護好后，爆破時，爆區基坑內一切人員撤離爆區，撤到基坑外側，馬道及樓梯口設立警戒人員，嚴禁無關人員靠近。

5) 起爆起爆由專人完成，待爆破負責人發出起爆命令后，將起爆網路的主線接到起爆器，按照命令充電起爆。

6) 警戒解除爆破完畢5min 后，爆破人員進入現場檢查爆破情況，在確認安全后，由爆破總指揮發出解除信號，各點上的警戒人員方可解除警戒。

7) 切割鋼筋爆破完成后支撐梁鋼筋及連續在立柱上的鋼筋進行切割。

8) 渣土廢料清運人工、鏟車配合塔式起重機( 或汽車式起重機) 將渣土及廢料運至地面后清運出場。

物料的垂直運輸能力一定程度上決定了支撐的拆除工期。在支撐拆除過程中產生大量混凝土渣土，渣土堆積高度應控制在800mm。通過人工配合小型鏟車聯合清除，為確保鏟車在底板上行走順暢，根據現場情況，確定鏟車行走路線，并且在該路線處插筋綁扎成束后彎折。考慮拆撐階段樓板承重較大，需保留下部2 層模板支撐架。

監測、監控

1) 基坑及周邊環境監測

支撐拆除對周邊環境及支撐結構本身都將產生影響。由于支撐拆除前后是一個結構受力轉換過程，支撐內力重分布，這將導致支撐結構的內力變化和變形、周邊土體沉降變化及改變周邊建筑的受力狀態，因此及時掌握支護結構和周邊環境的附加影響顯得尤為重要。

在拆除內支撐結構前以及整個拆除過程中對基坑、地鐵及周邊建( 構) 筑物進行內力和位移監測，做到信息化施工。首先是在支撐拆除前，對基坑位移和內支撐梁的內力進行監測，根據監測結果得出內力分布情況，卸荷時根據內力分布情況做到均勻卸荷，在卸荷過程中監測內力重分布情況，及時匯報。支撐拆除過程中對基坑及地鐵進行了實時監測，通過監測數據表明，周邊變形在設計允許范圍內。

2) 爆破振動監測

在爆破過程中需滿足地鐵隧道內產生的振動速度≤1. 50px /s。爆破時在基坑靠近地鐵處設置測振監測點，采用爆破振動記錄儀進行測振。根據測振結果優化爆破參數，確保爆破作業在安全、有序的良性循環中進行。爆破中經過實時監測，爆破振速在設計控制范圍內。

4. 結束語

深圳平安金融中心基坑內支撐拆除采用靜爆卸載與明爆破碎相結合的拆除方法，解決了城市中心區緊鄰地鐵超大超深基坑內支撐拆除遇到的施工難題，成功摸索出超大超深基坑混凝土內支撐拆除關鍵技術。

靜爆卸載與明爆破碎相結合的方法為: 首先靜態破碎斷開支撐梁與腰梁的連接，使支撐內力得到緩慢卸荷，大大減弱了由于爆破作業產生的振動沖擊; 然后采用控制爆破拆除剩余支撐，拆撐進度快;同時在拆撐過程中對基坑及周邊環境沉降、受力及振動速度進行實時監測。

采用本方法達到了如下效果: ①確保了基坑周邊環境的安全; ②快速拆除大斷面內支撐，滿足了施工工期要求; ③采用靜爆與明爆相結合的方式，降低了施工成本。對類似基坑( 超深基坑、基坑周圍緊鄰地鐵環境復雜、工期緊等特殊工況) 的混凝土內支撐拆除工程將起到很好的借鑒作用