高速路人行天橋爆破拆除

支文超，何健，劉青，左余

（重慶市爆破工程建設(shè)有限責任公司，重慶404100）

高速路人行天橋爆破拆除

支文超，何健，劉青，左余

（重慶市爆破工程建設(shè)有限責任公司，重慶404100）

鋼筋混凝土橋梁的爆破拆除，多是破壞其支撐部位后，自然垮塌解體。該天橋橫跨高速公路，其上部結(jié)構(gòu)為空心箱梁，要求爆破拆除時，必須對天橋盡可能破碎性拆除，以減小后期清理難度，避免長時間影響高速通行，而水壓爆破通過水將爆破能量均勻分布在被爆體的周圍，易于使上部箱梁結(jié)構(gòu)充分解體，再結(jié)合對橋拱的控制爆破，圓滿實現(xiàn)爆破目的。該文中一些現(xiàn)場施工經(jīng)驗和方法，可供類似工程借鑒。

拆除爆破；水壓爆破；高速公路

0　引言

鋼筋混凝土天橋爆破拆除的技術(shù)已經(jīng)很成熟，但該工程中天橋為橫跨高速路的行人兼輸水天橋，橋梁本身結(jié)構(gòu)堅固，不易解體，且因為位于高速路上方，對施工質(zhì)量要求也很高，針對施工環(huán)境和橋梁本身特點，在施工過程中，采取水壓爆破和淺孔爆破相結(jié)合的方式，較好地完成了任務(wù)，并根據(jù)高速管理機關(guān)的要求，爆后兩個小時內(nèi)回復(fù)了交通。

1　工程概況

1.1爆破對象概況

遂寧段K144+210人行天橋為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，全長為60.5m。

橋面凈寬：凈3m+0.25×2，橋面全寬為3.5m，主橋為壁厚約0.2m連續(xù)空心箱梁結(jié)構(gòu)，箱梁內(nèi)近似高寬1m的長方體。

拱座：兩側(cè)拱座直接嵌入中風化粉砂質(zhì)泥巖中，下部呈階梯形。

拱上及墩上立柱：主拱及拱座上立柱其截面均為0.6m× 1.7m壁厚厚0.6m，高度0.259～6.852m。

1.2爆破對象周圍環(huán)境狀況

待拆除天橋位于綿陽至遂寧高速公路遂寧段K144+210（圖1）。橋下為綿遂高速公路，雙向四車道，通行的客貨車輛較多，高速兩側(cè)為自然山體，修有護坡。天橋靠遂寧方向100m處有移動信號塔，塔身為高約10m金屬結(jié)構(gòu)，150m處為磚混結(jié)構(gòu)民房。天橋兩端山上為菜地。

圖1　天橋?qū)嵨飯D

2　拆除方案

2.1拆除方式

該天橋只有一個橋拱，采用一次性爆破拆除最適合該工程施工。根據(jù)橋體結(jié)構(gòu)特點及現(xiàn)場實際情況，對橋面結(jié)構(gòu)采用水壓爆破、橋拱和拱上立柱采用淺孔爆破，其中天橋中間三跨約15m的橋拱，因為緊鄰與橋面，無法正常鉆孔，只能從橋拱邊緣向內(nèi)鉆傾斜孔。

2.2防護措施

該工程主要防護對象為橋下方高速公路、過往車輛和周邊信號塔和民房，主要采用主動防護和被動防護相結(jié)合的方式。施工期間，用密眼安全網(wǎng)將橋兩側(cè)全部遮擋，鉆孔施工時，高速半幅通行，爆破時，高速路全封閉兩小時，橋正下方鋪長10m、與公路等寬、厚1m的沙土，沙土表面鋪棕墊，在橋拱、立柱等裝藥部位利用竹跳板和棕墊防護［1］。

3　參數(shù)設(shè)計

3.1橋拱和拱上立柱爆破參數(shù)的確定（圖2～圖4）

圖2　橋拱布孔示意圖（1）

圖3　橋拱布孔示意圖（2）

圖4　拱上立柱布孔示意圖

橋拱和拱上立柱均鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，進行淺孔爆破拆除。

（1）鉆孔直徑（D）

采用手持式風動鑿巖機進行鉆孔，鉆孔直徑為：D=42mm

（2）最小抵抗線

橋拱：W1=0.4B1=0.32m，B1為橋拱厚度，0.8m；

拱上立柱：W2=B2/2=0.3m，B2為立柱厚度，0.6m。

（3）鉆孔深度（L）

橋拱厚0.8m，鉆孔深度取其2/3，L1=0.53m。

拱上立柱：L2=1.2；W2=0.36m。

（4）孔間距（a）

橋拱：a1=0.6B1=0.48m。

拱上立柱：a2=1.3；W2=0.39m。

（5）孔排距：b=0.8a

（6）單孔裝藥量Q=qv（q為單位炸藥消耗量，橋拱取1.5kg/ m3，立柱部分取1.0kg/m3；v為體積）［2］。

橋拱：Q1=200g。

拱上立柱：Q2=qv2=70g。

布孔采用梅花形布孔方式。

3.2橋面結(jié)構(gòu)爆破參數(shù)的確定（圖5、圖6）

圖5　箱梁截面藥包布置圖

圖6　箱梁剖面藥包布置圖

橋面結(jié)構(gòu)為箱梁，內(nèi)部為接近長方體的空腔，采用水壓爆破［3］，水壓爆破是將藥包置于注滿水的被爆容器中的設(shè)計位置上，以水作為傳爆介質(zhì)傳播爆轟壓力使容器破壞，且空氣沖擊波、飛石及噪聲等均可有效控制的爆破方法，其原理是是利用水的不可壓縮性質(zhì)，能量傳播損失小。炸藥爆炸瞬間水傳播沖擊波到容器壁使其位移，并產(chǎn)生反射作用形成二次加載，加劇容器壁的破壞，遂使容器均勻解體破碎。

（1）藥包入水深度：

h=0.6B3=0.54m（B3為內(nèi)部空腔高度，0.9m）

（2）藥包間距：

a≤（1.3～1.4）R=0.5m（R為藥包中心至容器壁的最短距離，0.36m）

（3）藥量計算：

Q=Kδ1.6R1.4

式中Q—藥包重量，kg；

K—藥量系數(shù)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，K>4，該工程取7；

R—容器通過藥包中心的截面內(nèi)半徑，0.5m；

δ—容器壁厚，0.2m。

計算得：Q=200g

3.3爆破器材選擇和爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

（1）爆破器材選擇

本次爆破采用2號巖石乳化炸藥，毫秒延期非電管MS1、MS3、瞬發(fā)電雷管［4］。

（2）網(wǎng)絡(luò)連接

起爆網(wǎng)絡(luò)采用導(dǎo)爆管雷管與電雷管相結(jié)合起爆。每個孔內(nèi)或藥包內(nèi)單雷管起爆，采用簇聯(lián)法，將10～15根導(dǎo)爆管，用電工膠布綁在兩發(fā)電雷管上，電雷管采用串聯(lián)起爆，由橋中間向兩邊起爆。

圖7　分段圖

4　爆破安全校核

該工程中，周邊無特殊需保護對象，主要是周邊人員對爆破飛石的防護，飛石對人員的安全距離。

爆破飛石距離（L）與單耗（q）的關(guān)系為［5］：L=71q0.58。

依照爆破大橋最大所需炸藥單耗q=1.5kg/m3，算得L=90m，該工程取200m。

5　爆破效果

天橋爆破后，全橋全部垮塌，且解體充分，最遠飛石距離30m，沒有對周邊設(shè)施、民房及高速公路造成損害，并在爆后兩個小時即恢復(fù)高速通車。

6　總結(jié)

6.1施工準備

由于天橋所處環(huán)境特殊，對爆破質(zhì)量和爆渣清理時間均有嚴格要求，所以爆破前的準備工作十分重要，并做要應(yīng)急演練。該工程采用沙袋和棕墊保護高速路，即充分保護路面，又便于爆后清理。在爆前已在天橋附近，準備了挖機2臺、炮機四臺、裝載機2臺和灑水車2輛，即清掃人員數(shù)十人，充分保證了爆后清渣的順利進行。

6.2溝通協(xié)調(diào)

涉及高速公路的爆破工程，開展工作的重點是溝通協(xié)調(diào)，施工機械和爆破器材的上路、交通的控制與管制、行車道的占用等，都必須施工前安排好。

6.3藥量

拆除爆破的參數(shù)設(shè)計大多采用工程經(jīng)驗，很多工程都需要經(jīng)過試爆才能確定單耗，但橋梁爆破由于結(jié)構(gòu)限制，一般不能試爆，這就要求必須熟悉圖紙，結(jié)合現(xiàn)實情況，通過計算，確定最終藥量。該工程炸藥單耗最小1.0kg/m3，位于橋拱中間三跨，最大單耗1.5kg/m3，位于兩側(cè)拱腳，這樣既保證了天橋順利垮塌，又控制了飛石距離［6］。

6.4水壓爆破

水壓爆破本身一般不會產(chǎn)生很遠飛石，重點是施工工藝的把控，該工程施工過程中，針對爆破器材要入水的情況，采用乳化炸藥和非電雷管，為防止箱梁漏水，提前進行小水量過水試驗，把漏水部位提前修補，有效保證了水壓爆破的順利實施。

［1］顧毅成，史雅語.爆破工程安全［M］.合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2009.

［2］施富強，楊旭升，李文全，等·田莊臺遼河公路大橋控制爆破拆除技術(shù)分析［J］.工程爆破，2009.

［3］謝俊杰，龍源，吳騰芳，等·水壓爆破在特殊結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物拆除中的應(yīng)用技術(shù)［J］.工程爆破，2005（4）.

［4］汪旭光.爆破手冊［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，2010.

［5］范磊.拆除爆破中飛石產(chǎn)生的原因及其防護［J］.工程爆破，2002，8（1）：35-37.

［6］中華人民共和國國家標準.GB6722-2003爆破安全規(guī)程［S］.北京：中國標準出版社，2012.

責任編輯：孫蘇

Blasting Demolition of Highway Footbridge

The blasting demolition of reinforced concrete bridge，which occursmainly for the destruction ofmuch of its support site，naturally collapse. The footbridge across the highway，w ith a hollow box girder on its superstructure，requires crushing demolition to reduce the post-cleanup difficulty to further avoid the trouble of prolonged high-speed access，buthydraulic blasting through water blasting energy is evenly distributed around blasting，so it's easy tomake full disintegration of theupper box girder structure，combined with controlled blasting of the arches，the successfulblasting purpose can be achieved.In this paper，someof theon-site construction experienceandmethodsarepresented forsimilar projectsin the future.

blasting demolition；hydraulic blasting；highway

TU746.5

A

1671-9107（2015）01-0048-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2015.01.048

2014-11-26

支文超（1983-），重慶人，男，本科，工程師，從事爆破技術(shù)與理論研究。