长微差起爆逐段解体爆破技术在高速公路桥梁拆除中的应用

长微差起爆逐段解体爆破技术在高速公路　桥梁拆除中的应用　■林荣光　（福建肖交通建设质量安全监督局，福州　３５（１Ｉ　Ｈ　摘　要　清美分离式桥上跨福泉高速公路主线，　主线拓宽要拆除啦建，为了便　于维持原桥半幅继续通车，确保高速公路正常通行和附近民房安全，桥梁拆除方案采　用“长微差起爆逐段解体爆破技术”，通过正确选择爆破参数、合理设计问路与延时、有　效实施安全防护，达到了理想的爆破效果，为类似情况桥梁拆除施工提供重要的借鉴　作用　关键词桥梁　爆破拆除　长微差　逐段解体爆破技术　应用　１　工程概况　分　－　侨为　台　泉ｒ　’　述公路ｊ　线分离＿ｒ　、　　－由２ｘ（０．５ｎ１　伸　＋　１４ｍ＋２．５ｌｌ１八　ｊ茁），毫　｝　『ｆ］　勺２．８８。；｝　５　Ｊ造　１９ｍ＋３２ｍ＋ｌ９ｎ１慢戡　Ｊｊ　连　…　心舨，卜　造为　簿＾；　Ｋ　８．Ｏｍ．　暾、　＼＝　端ｆ｝　人』　ｊ【Ｉ：ｆ　８０　｝　铺缝．【　ｒ　墟，　墟桥　ｃ■述公路１　线　；觉，　建　侨ｆ、　｝　。拆除　轿口、　分『吣逃　ｉｉｉ：　述公　常　图１　清美分离式桥爆破施工　勺　维¨　侨　ｌ　继续迎１　，川　越　此Ｉ　跨ｒ　述公路浦廷分离式侨Ｊ、　倒　炸　墩朴　构．　｜ｌｌ・侨粱　化埘　ｊ（稍　］偏移，　ｆ　㈣　！　人侨）、做眸，』ｆ：　－的¨　…Ｊｌ　怏述　成　Ｉ。ｆ，【｜．１　啊速公　的奠迪　２爆破方案　为丛剑爆破效　，墩ｆ　以　墩十　允分　体舭胖：　，全　们¨ｂ』，果川水、　【０ｉ扎．　凝ｆ．连续　心饭　扳　侨　爆破切驯战块状，　破　剑爆破　艘　设　体做胖．　图２清美分离式桥爆破后清除施工　＆　，　‘他消　互　１、２　燃舭　川Ｋ做蓐　弋，他ｊｌ　破　川　…，侨　炸　达剑　ｔ　ｆｌＥ　Ｊ、　｛　７）芝　¨啦　’１　也　，Ｊ　【｜｝ａ扰　吖　分『ｊ　』¨Ｈ、ｆｌ　』＿Ｉ　术，　小　汁呆…“Ｋ微擎　爆逐段　爆｝ｌ芝术他桥　水、　逐段爆破　体、　爆破技术”．　川　埘塌、缓冲落地．　Ｊ，　ｔ　０：－　，｛ｆ：ＩＩ，　Ｊ　ｊ址　物ｆ　瞅　２．１　爆破设计　勃混疑㈨，ｊＩ　ｈ乌　物那　学特性．坪果川　做　，　｛Ｉ＝Ｊｊ　川Ｉ为Ｉ．７ｓ　减少埘地　的冲　馒动　采川｛＿　毫秒导爆管ｍ管销・　系剁长做晕段圳，确保刚路　全、孔内　蚓，蚪　ｉ　制筋　混疑　桥　有充分　问的币力弯距眸体过　、　川Ｊ　｝　ｆ硎ｊＩ　（ｆ教　七　ｊ）｛＝』　ｌ涂ｆ　』　做，墩ｆ１讪　个　／Ｌ　地　，　也　；　／Ｊ　撕】．连续。　ｌ二１皈峻　ＩＩ１＿　ｉｌｌＫ．他　ｌ｜　ｊ≯。　＿｝＿ｊ　Ｊ分自　分７≈，　ｒ１＝ＪＬ微　速　除　４５福建交通科技２０１　６年第５期　２．１．１墩柱炮眼布置　板，桥面为３０＃钢筋砼（共计厚度８ｃｍ）及现浇墙式护栏；　梁板顶宽１７ｍ，底宽１ｌｍ，腹板厚度为９０ｃｍ、９５ｃｍ，内芯　模５０ｃｍ，端部梁高１．２ｍ，底板至路面总高度为１．２８ｍ；墩　顶梁高１．８　ｍ，底板至路面总高度为１．８８ｍ，梁板有８条　腹板均布置预应力钢束；桥梁第二跨横跨高速公路，必须　彻底炸毁，在封闭的时间内快速清除爆渣。　清美分离式桥墩柱采用双薄壁式桥墩，截面尺寸　１．５ｍ（横桥向）×０．９５　ｍ（纵桥向），１号墩柱高８．７　ｍ，２号　墩高６．７　ｍ。炮眼布置距原地面５０ｃｍ，炮眼设置两排，钻　孔方向沿纵桥方向，炮眼直径４０ｍｍ．炮眼深度取Ｌ＝２／３ｘ　Ｂ＝Ｏ．６７ｘ０．９５＝０．６３ｍ，为了使药包装在柱子的中央，本次炮　孔深度６０ｃｍ。　第一排炮眼间距：横向炮眼布置间距３７．５ｃｍ．纵向高　为了施工方便，在桥面垂直钻孔。梁板第一跨、第三跨　跨中布置２￣３排炮孔；第二跨跨中及旁边各布置两排；１号　度布置间距４０ｅｒａ。炮眼数３个；第二排炮眼间距：横向炮　墩、２墩墩顶梁板位置左右两侧分别布置２排炮眼，炮眼直　眼布置间距５０ｃｍ，纵向高度布置间距４０ｃｍ，炮眼数２　径４０ｒａｍ，钻孔时在空心板腹板钻眼，以免钻至空心板内芯　个，此两排炮眼沿墩柱高交错布置，如图３所示。　模，排距５０ｃｍ。第一跨、第二跨、第三跨跨中炮眼深度　８０ｃｍ。１号墩、２墩墩顶梁板位置炮眼深度１２０ｃｍ，如图４所　图３桥梁墩柱炮眼布置示意图　２．１．３桥梁爆破参数计算　２．１．２预应力混凝土连续空心板梁炮眼布置　根据表１，共钻孔２７４孔，钻孔米数为２２２ｍ，共计炸　桥梁上部结构为４０＃现浇变截面预应力砼连续空心　药７８ｋｇ，非电雷管６１０枚。　表１　桥梁爆破参数计算结果表　爆破部位　截面尺寸　炮眼直径　孔深　间距　排距　单眼用药炮眼数目　小计药量　（ｃｍ）（ｍｍ）　（ｃｍ）　（ｅｍ）　（ｃｍ）　量（ｋｇ）　（个）　（ｋｇ）　１号墩柱　９５ｘ１５０　４０　６０　３７．５，５０　４０　０．２　４Ｊ４　８．８　２号墩柱　９５×１５０　４０　６０　３７．５／５０　４０　Ｏ．２　５４　１０．８　第一跨跨中　１７００ｘ１２６　４０　８０　１４０　７０　０－３　２４　７．２　第二跨跨中　１７００ｘ１２６　４０　８０　１４０　７０　０．３　２４　７．２　第二跨跨中左侧中部　１７００ｘ１２６　４０　８０　１４０　７０　０－３　２４　７．２　第二跨跨中右侧中部　１７００ｘ１２６　４０　８０　１４０　７０　０．３　２４　７．２　第三跨跨中　１７００ｘ１２６　４０　８０　１４０　７０　０．３　２４　７．２　１号墩墩顶梁两侧　４０　１２０　７５　１００　０－４　２８　ｌ１．２　２号墩墩顶梁两侧　１７００ｘ１８８　４０　１２０　７５　１０Ｏ　０．４　２８　１１．２　福建交通科技２０１６．￣５期臣　２．２装药结构　（１）装药设计：装药结构为底部连续装药，如图５。　２．３起爆顺序与方法　采用秒差延期，网络连接方式见图６。每跨梁板及爆　破截断的截面（即每跨桥面炮眼之间排距）处均以一定的　相隔时间差达到微差爆破，起爆顺序的原则考虑渣堆倒　方向位置，同时兼顾控制最大段别起爆药量。　图５装药结构示意图　（２）填塞设计：堵塞材料采用砂子或稍湿含细砂粘　土。充填要求分层捣固密实，但应注意保护导爆管和连接　脚线。　（３）钻孔前认真对准炮孔布置点位，按实际情况，调　整炮眼深度。装药前，要先检查每个炮孔的深度，调整单　孔炸药量，注意起爆炸药的安放位置；装药后，要严格检　考虑到爆破雷管数目较多，以及快捷施工的方便，设　查堵塞长度，根据检查结果，适当增减用药量；堵塞时，　计采用非电毫秒导爆管雷管第一系列长微差段别。确保　要注意选择合格的堵塞材料，堵塞捣固不能用力过猛，　网路安全、孔内延期，并保证钢筋混疑土框架有充分时间　严防雷管脚线被破坏；炸药采用乳化炸药，雷管采用毫　的重力弯距解体过程。第一系列导爆管雷管的段别及延　秒电雷管。　期时间，如表２。　表２雷管段别及延期时间表　网路连接的基本原则是每孔内两发导爆管雷管，将　Ｑ￣＝Ｒ３（Ｖ／ＫＫ　、弧　非电雷管用即发导爆管雷管连接成簇连的起爆网路。最　式中，Ｖ——爆源附近建筑物对爆破震动速度的安全临　后将雷管束用两发瞬发雷管引爆，每束导爆管不超过１５　界值，取Ｖ＝２ｃｍ／ｓ；　根。　Ｒ——建筑物离爆源中心的最小距离，取Ｒ＝５０ｍ；　本次爆破选用的雷管段别及延期时间如表３。　，Ｋ——爆震波传播介质的影响系数，一般取Ｋ＝ｌＳ０；　表３本次爆破选用的雷管段别及延期时间　Ｋ　——微差起爆减震系数，一般Ｋ　＝０．５；　ｄ——爆破地震波传播衰减指数，取ｃｔ＝１．５。　代入计算得：　Ｑ￣＝８８．９ｋｇ　实际最大段用药量３４．８ｋｇ，远小于８８．９Ｋｇ，满足震动　安全要求。　３爆破安全验算　３－２爆破震动安全拆除塌落震动安全验算　爆破安全主要是控制飞石和爆破震动。周围砖结构民　对于建（构）筑物的爆破拆除有时塌落震动比爆破震　房离爆破源最近距离５０ｍ，必须确保民房和人员的安全。　动危害更大。对于建筑物塌落震动计算可按下式：　３．１　爆破地震波效应　Ｖ＝Ｋ［Ｒ／（ｍｇｈ／ｃｒ）怕］　为防范爆破地震效应危害，对本次控制爆破工程微　式中，ｎ卜＿＿冲出地面的解体构件质量，ｔ；　差爆破最大一段起爆药量的允许值，按下式进行计算：　ｒ重力加速度，９・８ｒＩｌ／ｓ　（下转第５６页）　囹福建交通科技２０１６￣５期　磐　●　■■＿■■ｌ　ｌ■－　ｊ＿ＩＩ　＼　表８竖向自振频率分析　１．０９，按《公路桥涵设计通用规范》（ＪＴＪ　０２１—８９）中冲击系　数　的计算公式计算：２０ｍ￣＜Ｌ￣＜７０ｍ时，则ｌ＋ｌｘ＝ｌ＋（７０—　５０）／（５０—２０）ｘ０．２＝１．１３（Ｌ＝５０ｍ取该桥净跨），可知实测冲　击系数均小于规范值１．１３。表明该桥的动力性能良好，随　着车速的增大。冲击系数呈增大趋势。　自振特性试验表明．该桥实测竖向１阶自振频率为　４．ｏ５Ｈｚ，大于理论计算值３．１１Ｈｚ，阻尼比为０．８１％，实测　５结论　综上分析可知，该桥荷载试验测试内容均未超过规　范规定的限值，则该桥目前的承载能力尚能满足设计荷　载要求。　桥梁荷载试验是检验桥梁结构工作状态或实际承载　振型与理论计算振型基本吻合。表明桥梁整体刚度处于　良好状况。　４．２无障碍行车试验　用一辆载重汽车（单车总重约４２ｔ）以２０ｋｍ／ｈ、３０ｋｍＪ　能力的一种试验手段。可以直接检验桥梁设计与施工的　质量，判断桥梁结构的实际承载能力，测试研究桥梁结构　动力特性及动态反应。　本文分析了刚架拱桥荷载试验方法的主要试验加载　ｈ、４０ｋｍ／ｈ不同的速度于桥面左侧行驶，测试第２跨跨中　最大正弯矩截面冲击系数，评估结构动力反应。测得截面　冲击系数如表９所示。　表９第２跨跨中最大正弯矩截面冲击系数　工况、挠度应变测点布置以及动力特性的测试方法，评估　了桥梁结构质量和承载能力，对为同类桥梁荷载试验提　供经验。　参考文献　［１】张俊平．桥梁检测与维修加　Ｍ】．北京：人民交通出版社，２０１１．　【２］依．西．汉勃来（Ｅ．Ｃ．Ｈａｍｂ　．桥梁上部构造性能【Ｍ】．北京：人民交通　出版社．１９８２．　从表９可以看出，在行车速度２０ｋｍ／ｈ、３０ｋｍ／ｈ、４０ｋｒｒｄ　【３］中华人民共和国交通运输部．ＪＴＧ／Ｔ　Ｊ２１—２０１１，公路桥梁承栽能力　检测评定规程［Ｓ】．北京：人民交通出版社，２０１ｌ＿　ｈ情况下，第２跨跨中最大正弯矩截面处测得冲击响应　换算成标准车列后，实测的跑车冲击系数为１．０３、１．０６和　（上接第４７页）　Ｋ——衰减系数。Ｋ＝３．３７；　施工中要考虑安全钻孔，装药爆破，安全防护，爆破警戒，　爆破后的现场检查及清除等，做好人、材、机合理配置及　施工计划的安排，科学有序地展开控制拆除爆破。桥梁拆　除采用“长微差起爆逐段解体爆破技术”，使其爆破瞬间　应力互相作用，达到原位爆破坍塌解体破碎，桥梁炸毁坍　盯——地面介质的破坏应力，￣＝ＩＯＭＰａ；　ｈ——落高。ｎｌ：　Ｒ——观测点至下落中心的距离，ｍ；　Ａ——衰减指数。一１．６６。　桥梁震动验算：桥梁的每个桥墩起爆时间是不同的，　塌后，机械快速清除，缩短拆除爆破工期，达到快速、可　靠、安全、经济效果，为类似情况桥梁拆除施工提供重要　的参考　参考文献　因此塌落震动速度可按一个桥墩进行计算，根据计算一　个桥墩爆破后落地的总重约４００ｔ，桥质心塌落高度为１０　ｍ，安全距离按５０ｍ计，则有ｍ＝４００ｔ，ｈ＝１０　ｍ，Ｒ＝５０ｍ，计　算出Ｖ＝０．５　ｃｍ／ｓ，小于爆破震动波速安全临界值Ｖ＝２ｃｍ／　ｓ；在安全允许范围内。　通过计算，虽然爆破震动速度和塌落震动速度都在　社．２０１１．　［１ｌＪＴＧ／Ｔ　Ｆ５０—２０１１，公路桥涵施工技术规范【ｓ］．北京：人民交通出版　［２罗根传．２］横跨高速公路车行天桥爆破拆除施工方案［Ｊ］．公路交通科　技（应用技术版），２０１２（６）．　安全允许范围内，但在爆破时，还应对周围建（构）筑物进　行现场监测。　【３］吴忠杰，黄成岑，张本元．上跨运营高速公路天桥爆破拆除施工组　织方法探讨［Ｊ］．西部交通科技，２０１４（８）．　４结束语　清美分离式桥是在封闭高速公路的规定时间内完成　爆破、清除墩、梁钢筋混凝土渣堆，并恢复高速公路通行。　福建交通科技２０１６年第５期围