靜態(tài)爆破技術(shù)在舊橋改造中的應用與探討

肖開鋒　王英 胡兆德

【摘要】在舊橋改造過程中局部拆除橋梁病害部位時，首次采用靜態(tài)爆破工藝取得成效，論述了靜態(tài)爆破施工的作用機理和施工工藝。并通過與常規(guī)爆破工藝相比較，論證了該工藝具有的造價低、無震動、無噪聲、無粉塵、無飛石、無毒氣污染等特點和其廣泛的推廣應用價值。

【關(guān)鍵詞】靜態(tài)爆破；舊橋改造

[文章編號]1619-2737（2016）01-12-154

隨著近年來交通量的增大和超載車的增多，六、七十年代修建的拱橋由于設計標準低、設計荷載多為汽-13或汽-15級，不能滿足當前交通負荷的需要，較多的拱橋出現(xiàn)開裂。而利用原橋經(jīng)檢測合格的橋臺、橋墩進行改造，無疑可減少投資。我們在橋梁改造中探索采用靜態(tài)爆破工藝拆除拱圈，最大限度避免了對可利用橋臺、橋墩基礎及對附近房屋的破壞，在橋梁改造中具有一定的借鑒意義。

1. 工程概況

邵家關(guān)廟橋位于湖北省皂當路k182+082處，原橋全長39.8m，共3跨，跨徑為9m，橋面凈寬為7.25+2×0.25。為實腹式漿砌片石拱橋，拱圈厚60cm，矢跨比1/6。修建于1966年，設計荷載汽-15。該橋原基礎采用漿砌片石擴大基礎，地基為砂土，由于河水沖刷，基礎淘空，于1998年采用砼整體鋪砌進行基礎加固。至2002年該橋第一跨拱圈已嚴重變形，裂縫自拱圈底部已貫穿至側(cè)墻頂部，縫寬達10mm。第二跨拱圈頂部已出現(xiàn)貫穿裂縫。該橋已失承重能力，嚴重影響行車安全。

因橋臺基礎良好，確定改造方案為：將原橋拱圈及其它拱上結(jié)構(gòu)拆除后，利用原橋臺和橋墩，在其上澆筑20號鋼筋砼加高至設計高程，安裝跨徑10.5米的空心板，空心板頂面高程與現(xiàn)橋面高程同高。該方案每跨上恒重為1264KN，比原拱橋每跨1690KN減輕426KN，因此不需對下部構(gòu)造進行加固處理。拆除拱圈若采用常規(guī)爆破，存在兩個問題：一是爆破沖擊力大，易對橋墩、橋臺基礎造成撓動；二是易對橋梁附近約10米處的居民房屋造成破壞，因此不宜采用常規(guī)爆破技術(shù)，我們探索采用靜態(tài)爆破工藝，取得了很好的效果。

2. 靜態(tài)爆破作用機理

靜態(tài)爆破工藝的關(guān)鍵技術(shù)是靜態(tài)爆破劑。靜態(tài)爆破劑又稱靜態(tài)脹裂劑、靜態(tài)破碎劑、無聲炸藥等，其主要成份為CaO、MgO，它和水按一定的比例攪拌成流體狀態(tài)，裝入炮孔后，產(chǎn)生水化反應，體積膨脹，在炮孔中產(chǎn)生具大的膨脹力（300～500Kg/cm²），遠遠大于各種巖石（50～250Kg/cm²） 及混凝土（15～30Kg/cm²）的抗拉強度，必然導致各種巖石及混凝土的開裂，該工藝具有配制簡便、安全、無震動、無飛石、無粉塵、無噪音、無毒氣污染等特點。

3. 施工工藝

首先拆除拱上建筑物及填料，直至露出堅硬的拱圈片石。

3.1設計布眼：為了做到拱圈平衡卸載，布眼時先兩邊后中間，三跨同時裝藥。

孔距與排距的大小根據(jù)漿砌片石硬度確定，硬度越大、強度越高，孔距與排距越小，反之則大。該橋拱圈采用漿砌片石，巖石硬度F=8，因此采用30×40cm孔距。見表1：

3.2鉆孔

（1）鉆孔直徑與破碎效果有直接關(guān)系，鉆孔過小，不利于藥劑充分發(fā)揮效力；鉆孔太大，易沖孔。我們采用42mm鉆孔。

（2）鉆孔內(nèi)余水和余渣應用高壓空氣吹洗干凈。鉆孔口旁干凈無土渣石。

（3）鉆孔深度一般要求為拱圈厚度的80%～90%。

3.3裝藥

（1）先將藥劑加30%的水（重量比）拌成流質(zhì)狀（充分攪拌后略有余水）后，迅速倒入孔內(nèi)并用略小于鉆孔的捅桿搗實捅緊，特別長的鉆孔，可多分幾段，逐段捅實。

（2）拱圈發(fā)現(xiàn)裂縫后，立即向裂縫中加水，以支持藥劑持續(xù)反應，加水后效果明顯，裂縫加大。

（3）采用分三小組同時灌裝的方式，每小組由主副兩名灌裝手組成。取藥攪拌時，主灌裝手負責灌裝進孔，副灌裝手負責捅緊搗實。各小組采用“同步操作，少拌勤裝”的方式。即：每組施工工人在每次操作循環(huán)過程中負責裝孔的孔數(shù)不能過多。每次拌藥量不能超過實際能夠完成的工作量。工人們在取藥、插慢拔，插點要均勻振搗，板混凝土采用平板式振搗器振搗，使混凝土表面平整。最后用木抹子從前往后退著抹平。嚴格控制頂板混凝土澆筑厚度及找平，以便于墻柱模板支立?；炷翝仓戤吋皾仓^程中設專人清理落地灰及沾污在成品上的混凝土顆粒。

3.4樓梯與柱墻交接處混凝土施工。

因樓梯與柱墻處混凝土同時澆筑，底層踏步與上一層樓面存在2m左右高度差，為防止混凝土從底層踏步處流失、堆積，在施工時可在踏步與墻體的交接處用鋼板網(wǎng)臨時遮擋。保證混凝土振搗密實無局部空洞。澆筑后的混凝土養(yǎng)護混凝土澆筑后，應在12h以內(nèi)及時采取覆蓋保濕養(yǎng)護措施，嚴防脫水、裂縫。采用養(yǎng)護劑，應保水性好、噴刷均勻.不污染面層，采用塑料薄膜養(yǎng)護，應覆蓋封閉嚴密，防吹風敞露，保持膜內(nèi)潮濕。采用澆水養(yǎng)護，應設專人噴水，確?；炷帘３譂駶櫋；炷恋酿B(yǎng)護時間及其上部安裝模板的強度等應符合現(xiàn)行規(guī)范。

4. 混泥土澆筑后的養(yǎng)護

4.1澆筑過程中及時清除混凝土表面的泌水。

在混凝土的澆筑施上過程中，混凝土表面出現(xiàn)泌水的現(xiàn)象十分常見，為了提高混凝±的施工質(zhì)量，有必要及時清理表面的積水。因為泵送混凝土水灰比較大，積水的情況也比較嚴重，如果不及時清理干凈，就會影響混凝土的施工質(zhì)量。

4.2應及時按溫度技術(shù)進行保濕養(yǎng)護。

（1）保溫養(yǎng)護措施，為了預防裂縫，應保證混凝土內(nèi)外溫差和降溫的程度符合施工設計要求；（2）溫度保持持續(xù)的時間，根據(jù)溫度應力，在混凝土澆筑后的溫度養(yǎng)護時間不少于15天，當拆除混凝土表面的保溫隔膜時，要逐層拆除：（3）保溫養(yǎng)護過程中，混凝土表面的濕度是要一直保持的，主要足為了預防溫差裂縫。

保溫養(yǎng)護是提高混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，保溫養(yǎng)護的最主要目的就是為了減少混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應力，以預防裂縫的產(chǎn)生。其次，也是為了減慢混凝土的降溫速度，再利用混凝土的抗拉強度，提高整個混凝土的抗拉強度，預防裂縫的產(chǎn)生。同時，在混凝土的養(yǎng)護過程中，注意溫度和濕度的條件，保證混凝土在良好的環(huán)境下開展養(yǎng)護工作，施工人員應根據(jù)事先確定的溫控指標的要求，以確定混凝士的具體養(yǎng)護措施。

5. 結(jié)語

房屋建筑質(zhì)量會直接影響到社會經(jīng)濟的發(fā)展，并且關(guān)系到人民的生命健康。混凝土施工的的質(zhì)量控制有很多客觀因素，但是，只要加強在施工中每一環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，就能及時的發(fā)現(xiàn)問題，并解決問題，監(jiān)理和質(zhì)檢人員增強責任心，一些混凝土施工中問題是能夠很好解決的，其通病、缺陷也是可以預防和消除的。