鐵路橋橋臺臺頂拆除爆破技術(shù)研究與應(yīng)用

陳 勇

(中國水利水電第八工程局有限公司， 湖南 長沙 410007)

1 工程概況

小李莊特大橋為一座高速客運(yùn)專線橋，根據(jù)施工要求，已經(jīng)澆筑完成的滬向橋臺臺頂需要下降15 cm，擬將橋臺拆除后重新澆筑。該橋臺頂寬12 m，其中臺身凈寬7.8 m，兩側(cè)翼緣板寬度各為2.1 m，橋臺厚度2.5 m，高度6.2 m。橋臺面層及臺身周圍密布單層鋼筋，鋼筋間距20 cm×20 cm，保護(hù)層厚度6 cm，橋臺為C20混凝土。橋臺東側(cè)約40 m有一民宅，民宅為磚墻結(jié)構(gòu)，北側(cè)為新建橋墩，距離32 m。

2 拆除方案選擇

2.1 橋臺拆除高度選擇

鐵路橋工程工期緊張，若對橋臺實施整體拆除，工期難以保證，且經(jīng)濟(jì)損失較大，因此經(jīng)過方案研究，僅對橋臺臺頂部分進(jìn)行拆除，下部臺身主體保留。

根據(jù)橋臺臺身胸墻段結(jié)構(gòu)相同的特點(diǎn)和橋臺重新澆筑時鋼筋連接不得在同一截面的施工要求，橋臺拆除高度控制在臺頂以下1.45 m左右，拆除工程量33.7 m3。

2.2 橋臺拆除方案確定

由于橋臺面層及臺身周圍鋼筋密集，采用人工方式鑿除難度大、工期長，為滿足快速拆除、快速澆筑的施工要求，擬選擇爆破拆除方案，臺身爆破拆除高度控制在1.25 m。為確保預(yù)留臺身的完整，橋臺臺身采用水平預(yù)裂切割爆破。兩側(cè)翼緣板采用垂直預(yù)裂切割爆破拆除，爆破后利用自重塌落。

為了盡量減小爆破對預(yù)留臺身的震動破壞影響，在橋臺臺頂以下1.45 m高度處設(shè)一排水平減震孔，減震孔與水平預(yù)裂孔之間高差20 cm，該部分混凝土在爆破后采用風(fēng)鎬人工鑿除處理。橋臺臺頂結(jié)構(gòu)及拆除方案見圖1。

圖1 小李莊特大橋橋臺臺頂結(jié)構(gòu)及拆除方案(單位：cm)

3 爆破過程

3.1 爆破參數(shù)設(shè)計

根據(jù)橋臺混凝土標(biāo)號和選用的乳化炸藥性能，計算選取水平預(yù)裂孔、垂直預(yù)裂孔及垂直主爆孔爆破參數(shù)，并根據(jù)保留橋臺臺身允許的最大質(zhì)點(diǎn)震動速度，計算垂直主爆孔最大段單響藥量，同時，為確保橋臺下部預(yù)留臺身的完整，爆破減震孔較水平預(yù)裂孔加密布置。橋臺臺頂拆除爆破鉆孔直徑為42 mm，垂直至炮孔排距為40 mm，除減震孔，其余炮孔堵塞長度為30～40 cm，其它具體參數(shù)見表1。

表1 小李莊特大橋橋臺臺頂拆除爆破參數(shù)

3.2 爆破孔布置

本工程橋臺臺頂拆除爆破孔布置情況見圖2～圖3。

3.3 起爆網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

為保證橋臺臺頂爆破網(wǎng)絡(luò)安全可靠，采用非電起爆網(wǎng)絡(luò)，磁電雷管引爆。主爆孔采用MS14非電毫秒雷管入孔，單孔單響起爆，孔與孔之間采用MS2段間隔，控制最大段單響藥量225 g；預(yù)裂孔采用導(dǎo)爆索入孔，單側(cè)翼緣板預(yù)裂孔不分段一次起爆，臺身水平預(yù)裂孔按照5孔一段起爆。

為盡量減小爆破震動對保留臺身的影響，需要合理選擇起爆順序，其中：右側(cè)翼緣板為①序，左側(cè)翼緣板為②序，臺身水平預(yù)裂為③序，最后進(jìn)行臺頂主體混凝土爆破。本工程橋臺臺頂拆除爆破起爆網(wǎng)絡(luò)及起爆順序具體見圖4。

3.4 預(yù)拆除處理

為防止橋臺臺頂拆除爆破時將預(yù)留臺身混凝土拉壞，爆破前需要進(jìn)行預(yù)拆除處理。先采用風(fēng)鎬沿爆破拆除線將混凝土保護(hù)層鑿除，然后對出露的豎向主筋切割處理。鋼筋切割應(yīng)按照重新澆筑鋼筋連接要求進(jìn)行，不得在一個截面上切斷主筋。

圖2 小李莊特大橋橋臺臺頂拆除爆破布置剖面(單位：cm)

圖3 小李莊特大橋橋臺臺頂拆除爆破布置平面(單位：cm)

3.5 爆破防護(hù)

橋臺周邊存在民房和新澆橋墩，爆破前需要對橋臺進(jìn)行主動覆蓋防護(hù)，以防止爆破飛石對臨近建筑物造成破壞。對橋臺臺頂和臺身周圍采用雙層機(jī)編網(wǎng)覆蓋，并將機(jī)編網(wǎng)綁扎牢固；對橋臺底部承臺混凝土面采用砂帶覆蓋保護(hù)；在橋臺兩側(cè)翼緣板下部墻面增設(shè)廢舊輪胎防護(hù)，以避免翼緣板塌落時對保留臺身混凝土面造成沖擊破壞。

4 結(jié) 論

小李莊特大橋滬向橋臺臺頂拆除爆破后，水平預(yù)裂拆除面平整，下部預(yù)留臺身完整，減震孔減震效果明顯；臺頂混凝土爆塊均勻，起爆飛石也得到有效控制，未對周邊設(shè)施造成影響。橋臺臺頂拆除后，采用風(fēng)鎬對減震孔上部20 cm厚混凝土進(jìn)行了鑿除處理，并快速對橋臺臺頂重新進(jìn)行澆筑，施工工期未受影響。

本次混凝土橋臺臺頂拆除技術(shù)的研究和應(yīng)用，對保證工程工期起到了關(guān)鍵作用，同時也對其它類似工程施工提供了經(jīng)驗借鑒。

圖4 小李莊特大橋橋臺臺頂拆除爆破起爆網(wǎng)絡(luò)及起爆順序

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