钢筋混凝土中承式系杆拱桥爆破拆除的实践

梁 兵，毛益松，单志国，陈章明

(1.国防科学技术大学 指挥军官基础教育学院， 湖南 长沙 410072； 2.湖南长工工程建设有限公司， 湖南 长沙 410003)

钢筋混凝土中承式系杆拱桥爆破拆除的实践

梁 兵1，毛益松1，单志国2，陈章明2

(1.国防科学技术大学 指挥军官基础教育学院， 湖南 长沙 410072； 2.湖南长工工程建设有限公司， 湖南 长沙 410003)

待爆破拆除桥梁为钢筋混凝土中承式系杆拱桥，单跨全长48 m，宽10.6 m，主要受力构件为两根钢筋砼拱肋，拱肋高1.2 m、宽0.8 m，采用药孔法控制爆破技术将桥梁一次性炸塌并解体破碎，在爆破切口部位选择、药孔参数确定、起爆顺序划分及延时间隔和安全防护措施上进行了周密设计和严格施工，爆破效果达到了预期目的。

中承式；拱桥；爆破拆除；爆破切口；爆破参数

1 工程概况

根据岳麓大道西延拓改工程需要，决定采用控制爆破技术对K2+520处跨线桥进行拆除。

(1) K2+520处跨线桥为钢筋混凝土中承式系杆拱桥，长48 m，宽10.6 m，主要受力构件为两根钢筋砼拱肋，拱肋横载面为矩形，高1.2 m、宽0.8 m，桥面至拱顶高3.9 m。两端桥台上两根立柱断面尺寸为0.8 m×0.6 m。桥梁结构见图1。

(2) 桥梁下面为G5513高速公路。东侧距麓景路和长房西郡320 m；南桥15 m处为沿高路并改为临时道路，东南侧距万华机器厂85 m，西南侧距金瑞科技80 m；北侧50 m以外是商店、住宅楼及长沙市少管所，北侧距220 kV高压输电线65 m。

(3) 将桥梁结构一次性整体爆破炸塌和两侧桥台爆破解体破碎。爆破桥梁时，必须确保人员、车辆的绝对安全；确保邻近建(构)筑物、架空电力线路、通信线路、电视线路及地下管线不受损坏，尤其是北侧220 kV高压输电线绝对不能损坏；确保施工工期按时完成爆破任务。

图1 中承式系杆拱桥结构

2 桥梁爆破方案选择与设计

2.1 爆破总体方案

根据桥梁的结构形式和构造特点以及周边环境情况，确定采用药孔法控制爆破技术将系杆拱桥一次性炸塌解体破碎，并对两端桥台两根钢筋混凝土立柱进行弱爆破松动；两端桥台拆除采用炮机破碎分块后运出现场。为了减少一次齐爆的用药当量，降低爆破产生的震动效应，有效控制桥梁的破碎解体程度，在整体结构爆破时采用延时分段起爆方式，用半秒段塑料导爆管雷管控制从南向北分段依次起爆；为保护高速公路路面不受损坏，爆破前在桥下路面铺垫厚1 m、长25 m、宽14 m的粘土草袋缓冲层，以缓解拱桥塌落过程中对路面的硬冲击，减小炸块坍落产生的冲击振动对公路的影响。

对重点爆破部位的拱肋，每根布置了5个爆破切口，分别位于拱顶部位、桥面两端拱身部位、两端拱脚部位处等，炸开一个长3 m左右的爆破切口(见图2)。每个爆破部位布置3排梅花炮孔，采用钻垂直钻孔方式。

图2 爆破切口部位

2.2 爆破技术设计

(1) 拱肋药孔参数。本桥梁爆破主要针对拱肋受力构件，桥台待爆破后同清碴一起用炮机破碎，拱肋爆破药孔参数如下：孔径38～42 mm，孔深0.8 m，孔距35 m，最小抵抗线0.4 m。

(2) 装药量计算。考虑到拱肋的砼标号高达C30，并要求砼炸成碎块，因此，单位用药量应适当加大，故取k=1.0～1.5 kg/m3；单孔装药量为0.35～0.5 kg，实际装药时，以0.5 kg为标准进行调整；在两根拱肋的拱顶、拱脚和立柱上布置药孔240个，拱肋炮孔分上下两层装药，装药量分配如图3所示。药孔数量统计如表1所示。

2.3 起爆网路设计

(1) 起爆方式。考虑桥梁北侧65 m处220 kV高压线距离较近，爆破全部采用导爆管起爆网络。每个炮孔用1发ms1段导爆管雷管起爆，每20个左右导爆管雷管并联为一个组，每个并联组采用四通连接起爆点，用高能起爆器起爆。

图3 药孔布置

(2) 区段划分及延时间隔。为了减小同次齐爆的装药当量，有效降低爆破震动，合理控制桥梁塌落的解体破碎程度，减弱对路面的冲击速度，综合考虑确定采用分段微差起爆方案。相邻区段的起爆时差为500 ms，共分3个区段，按从南向北的顺序依次起爆。

2.4 爆破安全及防护措施

本次爆破采用多孔小药量的内部装药原则且有填塞，因此爆破噪声和爆破扬尘对周围建筑物和人员的危害较小。以最近建筑物50 m考虑，按照《爆破安全规程》要求，爆破振动速度均在1.0 cm/s以下，加上桥梁爆破地震波只能通过桥墩和桥台传播，分段延期且衰减快，对周围建筑物安全影响不大。

爆破飞石安全距离估算是安全防护方面需考虑的主要因素。估算原则是根据无覆盖遮挡条件下单位用药量与爆破飞石之间的函数关系计算飞石的飞散距离。计算关系式为：

D=70QL0.53

式中，D为无覆盖遮挡条件下爆破产生飞石的飞散距离，m；QL为爆破时单位装药量，kg/m3。QL的合理值在1.2～1.5 kg/m3范围内，计算结果：D在80～90 m左右，周围建筑物必须采取防护措施。

主要防护措施如下：对桥梁的拱肋爆破采用不少于5层草帘子、2层钢丝网和1层彩条布严密包裹，加强覆盖防护；对两岸桥台距建筑物和构筑物最近处的爆破防护采用直接防护和间接防护相结合，爆破切口部位直接防护用装有泥土的麻袋进行压重；在桥梁拱肋外侧部位通过吊挂稻草防护帘、多层麻袋实施间接防护。另外，靠近构筑物和建筑物的部位通过覆盖加倍重点防护。

3 爆破效果和体会

爆破后，南侧爆破飞石得到了有效控制，但西侧(长沙市少管所)飞石飞得较远，少量小石块砸到了住房，事后了解到负责此部分的技术人员将部分炮孔的单耗由设计最大1.5 kg/m3增加到了2.0 kg/m3。桥梁塌落破碎彻底，爆破部位钢筋脱离充分，块度不大于0.5 m3, 爆破震动未对周边房屋建筑造成危害。本次爆破参数设计合理，爆破效果达到了预期目标。最大体会是此类桥梁的爆破部位不能预先做试验爆破，完全根据设计要求和经验确定装药量，为保证桥梁炸塌，炸药单耗往往会偏高，为此，须做好严密安全防护措施和切实落实爆破警戒范围。

[1]张志毅.交通土建工程爆破工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2002.

[2]闻广厚.现代铁路工程爆破新技术[M].北京：当代中国出版社 2004.

[3]杨享衢.关于非电毫秒雷管名义延期时间的讨论[J].工程爆破，2003(4):58-61.

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�除爆破中的安全防护技术[J].工程爆破,1995(1):71-75.(

2016-10-20)

梁 兵(1962-)，男，副教授，主要从事道路桥梁方面的研究与教学工作，Email：984955179@qq.com。