撈刀河大橋定向爆破拆除

黎磊

中鐵大橋局五公司湖南長沙 410129

撈刀河大橋定向爆破拆除

黎磊

中鐵大橋局五公司湖南長沙 410129

本文結合工程實例，重點論述了爆破的方案設計、爆破參數的選取,對爆破震動、沖擊波和飛石的控制制定了有效的防護措施,確保了周圍建筑物和人員的安全,對同類工程有借鑒意義。

橋梁；爆破拆除；安全防護

一、工程概況

長沙市芙蓉北路老撈刀河大橋位于撈刀河下游，橋位兩側輔橋已建成通車，橋梁西北側、西南側均有在建建筑，凈距約80m，東面有京廣鐵路上行線經過，兩者凈距約68m，兩橋平行且墩位對應。原自來水、煤氣、電力、電訊等管線均經老橋過河。

老橋上部結構為預制頂推預應力鋼筋混凝土連續箱梁，橫向雙幅設置。0#、6#為樁基式橋臺，1#～5#為樁基礎實心薄壁墩身，墩身橫橋向寬度為4.0m，順橋向厚度為1.5m，水流方向兩側為圓端型；墩身鋼筋布置情況為：主筋為Φ22mm鋼筋，間距為10厘米，其他鋼筋為φ8鋼筋。

二、爆破拆除施工技術方案

（一）爆破拆除前準備

1、在進行拆除老橋前，認真檢查過橋管線情況，與安裝使用部門聯系協商好后，提前共同制定管線拆除遷移方案，確認完成所有管線遷移后再進行老橋的拆除工作。

2、由于橋墩內設計了鋼筋,如果炸藥量偏少，爆破時只能夠使墩柱混凝土表層脫落，而鋼筋籠卻依然對整個橋梁結構起到支撐作用，導致整個橋梁存在安全隱患。因此在實際工作中，為了使混凝土從鋼筋表面脫落，降低鋼筋在橋梁中的穩定性與堆積物的高度，我們不僅要適當增加炸藥量，還需要在爆破之前將橋梁倒塌部位的鋼筋割除掉。

（二）爆破參數設計

1、定向爆破參數設計

A、爆破部位與爆破高度

爆破部位：按照定向爆破設計，在1#～5#號墩身根部鉆爆破孔、裝藥。待上部結構和倒塌的墩身清碴完后進行余下墩身和基礎的爆破。

爆破高度：在爆破過程中，如果其高度達到設計的要求之后，橋墩必然會因爆破而倒塌。因此在實際工作中，要求橋墩結構的爆破高度控制在4m以上，這樣才能夠加快橋墩的失穩特性，盡快降低其承載能力，達到預計的爆破效果。

B、炮孔參數設計

a最小抵抗線(W)：爆破鋼筋砼圬工體時，W=0.3～0.5m，W取0.4m。

b炮孔直徑(d)：一般選擇直徑38～42mm的鉆頭鉆鑿炮孔。

c鉆孔深度(l)：鉆孔時可按l=δ-W計算，δ為橋墩厚度。取l為1.2m。

d孔距(a)：a=(1.0～1.5)W，取a為45cm。

e排距(b)：b=(0.8～1.2)W，取b為45cm。

f單排孔數(n)：n=B/a-1=4/0.45-1≈8個。

g排數m：m=Hp/b+1=4/0.45+1≈10排。

以1號橋墩單柱(東側)為例，孔數N=m×n=10×8=80個。

C、單孔裝藥個數

當孔深l超過最小抵抗線的1.5倍時，應分段設置多個裝藥，其裝藥個數N0按下式計算：

式中 l——孔深，m；

l′——填塞長度，l′=0.45m；

α’——裝藥間隔，α’=(0.8～1.2)W=0.40～0.60m。α’取50cm。

計算結果：N0=2.5個，實際作業中單孔裝藥個數用2個。

2、裝藥結構設計

以1號橋墩為例，第1～10排藥孔孔深1.2m，內裝2個裝藥，用導爆索串聯起來，用導爆管雷管起爆第一個裝藥和導爆索，此種裝藥結構中間不填塞炮泥，減少了作業量，也減少了導爆管雷管的數量。

3、裝藥量計算

單孔裝藥量按體積公式計算:Q=qV

式中 q——炸藥的單耗，鋼筋砼結構q取1.0～1.5kg/m3；

V——單孔藥量的爆破體積，m3。

以1號橋墩為例：Q=qabδ=(1.0～1.5)×0.45×0.45×1.5=0.3kg～0 .45kg，取單孔裝藥量Q=0.45kg。

4、起爆網絡設計

A、起爆方式

將導爆管起爆系統與電起爆方式聯系起來，形成多段微差起爆方式應用在橋梁爆破當中。這一方式在實際應用過程中，我們可以將多段延時起爆技術應用在其中，這樣不僅能夠減少炸藥的用量，還能夠避免因結構震動而對周邊造成印象，通過這一起爆方式可以加快橋梁倒塌，也保證了爆破的安全性。

B、起爆順序：按1號橋墩→2號橋墩→5號橋墩→4號橋墩→3號橋墩順序依次起爆。

C、延期時間間隔

各區段使用的導爆管雷管段別和延期時間見表。

區段號 1 2 3 4 5橋墩號 1# 2# 5# 4# 3#雷管段別 MS3、MS5、MS3 + HS2 MS3、MS5、MS3 + HS3 MS3、MS5、MS3 + HS4 MS3、MS5、MS3 + HS5 MS3、MS5、MS3 + HS6延期時間 500 1000 1500 2000 2500裝藥個數 2×80 2×96 2×80 2×96 2×112裝藥量/kg 72.0 86.4 72.0 86.4 100.8

5、網絡設計及線路連接

每個炮孔的裝藥用1發導爆管雷管起爆。每20個左右裝藥的導爆管雷管并聯后用2發半秒延期導爆管傳爆。每個橋墩的8發傳爆雷管并聯后用2發瞬發電雷管起爆。全部電雷管連接成串聯起爆網絡，用軍用點火機起爆。

（三）爆破安全校核及安全防護措施

1、爆破飛石飛散距離估算及防護

飛石的飛散距離計算，根據無覆蓋條件飛石與單位用藥量之間的關系式計算：L=70QL0.53，式中：

L——無覆蓋條件下拆除爆破飛石的飛散距離，m；

QL——拆除爆破單位用藥量，kg/m3。

如QL=1.0～1.5kg/m3時，計算得：L=70.0～86.8m。

由此可見，在對橋梁結構進行爆破的過程中，我們需要對其采取安全防護措施，即在炸藥裝載完成之后，技術人員可以在橋墩上鋪設多層稻草、鋼絲網等材料，并在橋墩周圍采用腳手架等設備予以間接防護，以保證其在爆破過程中的安全性。另外，我們還需要控制飛石的范圍，要求其飛濺的范圍不得超過50m。

2、爆破震動速度校核

根據我們多次的實測結果，對薩道夫斯基公式適當修正后，得到的經驗公式為：V=K’K(Q1/3/R)α

式中：Q——為單段起爆用藥量，Q=18kg；

R——爆破中心與被保護建筑物的距離；

(）(）K′、K、α——為根據不同結構、不同爆破方法及地質條件取值的有關系數或衰減指數，本工程中取K′=0.25、K=70～135、α=1.5。

按《爆破安全規程》(GB6722-2003)的規定：鋼筋混凝土結構房屋，安全允許振速為3.0～5.0cm/s。

經計算對兩側橋墩的爆破振動V=2.55cm/s。小于規程的要求，因此爆破震動不會對已建成的橋墩和周圍建筑造成影響。

3、塌落震動的校核及防護

對于建筑物的塌落觸地震動一般要比其爆破震動大，對周圍建筑物的影響也大，所以不可忽視。將整跨箱梁下方地面上鋪墊1.5～2.0m厚黃土加稻草，保持松散狀態，作為箱梁落地過程中的緩沖層，以減少箱梁落地產生的振動對周圍建筑物的影響。

4、爆炸沖擊波

由于爆破時采用了“多打眼，少裝藥”的原則，單孔藥量很小，不同炮孔采用了微差起爆。經炮孔堵塞和防護后，沖擊波能量大大降低，沖擊波作用的距離很短，不會對周圍建筑物產生危害。

5、爆破施工作業安全措施

爆破拆除老橋與新建輔橋相鄰，在爆破時必須做好爆點的覆蓋防護和新輔橋橋墩的防護，具體措施：

A、對爆破設備合理的設計，裝入適量的炸藥，并控制碎石的飛濺范圍，不得裝入過量的炸藥，以免出現各種安全事故。

B、要求在實際工作中提高堵塞質量與密實度，并保證其長度，防止其中存在碎石，以影響到爆破質量。

C、采用不藕合裝藥和毫秒微差起爆方法，可控制飛散物的效應作用。

D、加強新建輔橋的防護，做到多層覆蓋與防護。覆蓋范圍應大于炮孔的分布范圍。

E、保護好起爆網絡。用鋼板覆蓋時，要嚴防短路；電爆網絡中的接頭用絕緣膠布包好。

F、分段起爆時，防止覆蓋物受先爆藥包影響，提前滑落、拋散。

G、根據新建輔橋的相鄰距離，應采用排架屏障，并在屏障上綁縛覆蓋材料。屏障的高度、長度均應大于覆蓋防護對象。材料可用鋼管腳手架、木板、竹芭、鐵絲網，防護的高度、長度應能完全擋住飛散碎塊。

三、結束語

定向爆破拆除最大的特點是效率高、工期短、施工安全、成本適中，雖然爆破拆除時會產生爆破震動和飛石，但它是可以控制和解決的，因此較廣泛應用于各類復雜建筑物的拆除施工。但究其施工的技術含量較高，爆破拆除前應進行合理爆破參數設計及安全校核，同時，應進行精心組織施工設計及準備充分的安全文明防護措施來確保爆破安全進行及周邊環境的安全。

[1]費鴻祿,付天光,蔡偉,譚勝禹,魯博.鋼筋混凝土大橋爆破拆除技術[J].工程爆破,2004(03)

[2]戴振華,趙靖,許廣智,倪榮福.控制爆破在危橋拆除中的運用[J].爆破,2005(01)

[3]謝順龍,施祖新.鋼筋砼雙曲拱橋的控制爆破拆除[J].爆破,2001(04)