高速公路天橋爆破快速拆除安全措施探討

程貴海 凌宇恒*

(廣西大學(xué)資源與冶金學(xué)院，廣西 南寧 530004)

高速公路天橋爆破快速拆除安全措施探討

程貴海 凌宇恒*

(廣西大學(xué)資源與冶金學(xué)院，廣西 南寧 530004)

以南寧市青秀區(qū)那廟分離式立交橋?yàn)槔?對(duì)爆破拆除高速公路跨線天橋所面臨的問題進(jìn)行了探討，從施工安全、橋梁預(yù)處理、藥量控制、飛石控制、觸底振動(dòng)、路面保護(hù)等方面提出了相應(yīng)的對(duì)策，可供類似工程參考。

高速公路，天橋，混凝土連續(xù)箱梁，路面

0 引言

隨著高速公路發(fā)展，越來越多的高速公路天橋面臨拆除。爆破拆除是一種快速有效的方法，但爆破拆除所帶來的安全問題是這類拆除所面臨的重點(diǎn)難點(diǎn)。爆破拆除高速公路天橋常面臨的問題主要有：

1)施工過程中要保證高速公路運(yùn)營(yíng)，施工改道困難。2)對(duì)天橋預(yù)處理困難，特別是預(yù)應(yīng)力天橋，不能損傷預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。3)為達(dá)到快速拆除天橋的目的，多采用粉碎性爆破拆除，布眼工作量大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)要求高。4)天橋周邊環(huán)境復(fù)雜，要控制爆破飛石、爆破振動(dòng)，以及對(duì)高速路面的保護(hù)。5)施工過程中要防止打眼振動(dòng)掉落混凝土塊至高速路面，影響高速公路運(yùn)營(yíng)。

1 工程施工

1.1 工程概況

南寧市那廟分離式立交橋位于南寧市青秀區(qū)那廟(繞城高速K77+225處)，橫跨環(huán)城高速，西側(cè)20 m有在建立交橋；東北側(cè)55 m有在建立交橋，100 m有高壓線鐵塔；東南側(cè)60 m有在建立交橋；下方為高速公路，中心隔離欄下方埋有光纜，如圖1所示。

該橋全長(zhǎng)57.4 m，高6.6 m。上部主梁為2×25 m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，主梁高1.406 m，頂板預(yù)應(yīng)力鋼束長(zhǎng)9.9 m，位于箱梁拼接處；腹板預(yù)應(yīng)力鋼束長(zhǎng)25 m，左右各3束，如圖2所示。

1.2 天橋拆除特點(diǎn)

該橋在拆除過程中有以下特點(diǎn)：

1)該橋周圍有在建立交橋、高壓線鐵塔，無法實(shí)現(xiàn)改道。2)橋體結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力箱體結(jié)構(gòu)，布眼困難。3)底板薄，打眼振動(dòng)會(huì)掉塊，威脅高速公路運(yùn)營(yíng)。4)天橋在爆破塌落過程中要對(duì)高速路面、中間隔離帶地下光纜進(jìn)行保護(hù)。5)爆破中斷交通時(shí)間限制在2 h內(nèi)，要完成爆破清渣，實(shí)現(xiàn)全幅通車，對(duì)爆破效果及清渣組織要求高。

1.3 爆破設(shè)計(jì)方案

在不損傷橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的前提下對(duì)橋身、橋臺(tái)、橋墩所有部位密集布眼，合理控制孔排距，采用分段延時(shí)整體一次性控制爆破的方案，炸藥采用φ32 mm乳化炸藥?？變?nèi)采用15段導(dǎo)爆管，孔外爆破網(wǎng)絡(luò)采用3段連接，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)采用簇聯(lián)方式聯(lián)接。

2 安全措施

2.1 施工安全措施

為保證工程施工過程中高速公路通行，采用了以下措施：

1)橋身下方用雙層防護(hù)網(wǎng)包裹，防止在施工過程中混凝土塊掉落至高速公路。

2)按照設(shè)計(jì)控制孔深，做好記錄，防止超深。

3)在拆除橋臺(tái)兩側(cè)石錐坡時(shí)，在高速公路旁鋪設(shè)2 m高擋板，防止在拆除過程有石塊滾落至高速公路。

2.2 天橋預(yù)處理

為便于橋體底板布眼，需在箱梁頂部開槽。由于兩個(gè)箱梁拼接處縱向設(shè)置有6束長(zhǎng)9.9 m，寬0.925 m的預(yù)應(yīng)力鋼束，因此在開槽時(shí)，中間的四個(gè)切槽由橋身兩側(cè)向中間方向開始切割，避免切斷鋼束，破壞預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

2.3 藥量控制

本次爆破中橋身、橋臺(tái)、橋墩共計(jì)炮孔2 851個(gè)，使用藥量194 kg，最大同段藥量為2.4 kg。爆破網(wǎng)絡(luò)采用孔外延時(shí)排間微

差起爆網(wǎng)絡(luò)。

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》的規(guī)定，當(dāng)爆源位于地表以上時(shí)，爆破振動(dòng)對(duì)周圍建筑物(構(gòu)建)的損害影響用公式計(jì)算[1]：

R=(K1K/V)1/aQ1/3

(1)

本工程重點(diǎn)保護(hù)的建筑物為周圍在建立交橋，按照《爆破安全規(guī)程》取安全振動(dòng)速度V=4.0 cm/s。根據(jù)計(jì)算，爆破引起最近距離西側(cè)20 m的在建立交橋的爆破振動(dòng)為1.30 cm/s，遠(yuǎn)小于安全振動(dòng)速度。最大同段藥量符合要求。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，距天橋20 m的西側(cè)測(cè)點(diǎn)中最大爆破振動(dòng)速度為1.42 cm/s，低于《爆破安全規(guī)程》規(guī)定的爆破振動(dòng)安全允許標(biāo)準(zhǔn)，爆破所產(chǎn)生的振動(dòng)不會(huì)對(duì)周圍的在建天橋造成損傷。

2.4 爆破飛石控制

1)保證炮孔的堵塞質(zhì)量。現(xiàn)場(chǎng)工作人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求裝藥，確保堵塞長(zhǎng)度和質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

2)對(duì)炮孔進(jìn)行覆蓋。對(duì)橋面上的炮孔采用雙層覆蓋，在炮被的基礎(chǔ)上再覆蓋一層地毯。橋墩先用鐵絲網(wǎng)包裹，再用防護(hù)網(wǎng)包裹。兩側(cè)護(hù)欄用地毯覆蓋。

2.5 橋梁觸底振動(dòng)核算

根據(jù)量綱分析方法，集中沖量作用于地面造成的塌落振動(dòng)速度可用式(2)計(jì)算[2]：

Vt=Kt[(Mg·g·H/σ)1/3/R]β

(2)

根據(jù)測(cè)量，橋梁混凝土量為369 m3，總重量約為900 t，計(jì)算出地面沒有防護(hù)措施的情況下塌落振動(dòng)速度為3.16 cm/s，小于安全振動(dòng)速度。在實(shí)際過程中可在地面鋪設(shè)緩沖材料，降低振動(dòng)速度。

2.6 高速路面防護(hù)

路面防護(hù)主要采用柔性材料和保護(hù)路面兩者結(jié)合的辦法，通過鋪設(shè)地毯保護(hù)路面，在地毯上鋪設(shè)沙袋作為柔性緩沖層，緩沖層厚度不少于0.5 m。中間隔離帶采用沙袋和輪胎作為緩沖層，在沙袋的基礎(chǔ)上鋪設(shè)輪胎，保護(hù)隔離帶地下光纜。

3 體會(huì)

1)在高速公路無法改道的情況下，快速拆除高速公路天橋是基本的要求，而粉碎性爆破拆除是其中一種有效的解決方案。

2)在粉碎性爆破拆除中，面臨網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜、炮孔數(shù)量多等問題，采用孔外延時(shí)排間微差爆破網(wǎng)絡(luò)是一種有效的方案，具有連接簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn)。

3)在對(duì)預(yù)應(yīng)力橋梁預(yù)處理時(shí)要確保不損傷橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，對(duì)于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)復(fù)雜的橋梁可采用數(shù)值模擬分析橋梁受力結(jié)構(gòu)，根據(jù)分析結(jié)果指導(dǎo)施工。

4)在不封閉交通情況下，打眼施工振動(dòng)有可能造成混凝土塊掉落，必須充分考慮。

[1] GB 6722—2014,爆破安全規(guī)程[S].

[2] 馮叔瑜，呂 毅，楊杰昌.城市控制爆破[M].北京:中國(guó)鐵道出版社，1987.

Discussion on safety measures for rapid demolition of highway overpass blasting

Cheng Guihai Ling Yuheng*

(CollegeofResourcesandMetallurgyofGuangxiUniversity,Nanning530004,China)

This paper takes Nanning Qingxiu district Na temple separated interchange bridge as an example of blasting demolition of expressway overline bridge problems were discussed, and put forward the corresponding countermeasures in the construction of bridge safety, pretreatment, drug control, fly rocks control, touch bottom vibration, pavement protection etc.. Reference for similar projects.

expressway, overpass, continuous concrete box beam, pavement

1009-6825(2017)20-0099-02

2017-04-18

程貴海(1963- )，男，碩士，副教授

凌宇恒(1990- )，男，在讀碩士

U415

A