舊拱橋爆破拆除施工工藝
——以重慶彭水郁江大橋爆破施工為例

彭六月

（重慶建工橋梁工程有限責任公司，重慶 400060）

1 工程概況

郁江大橋位于重慶市彭水縣縣城內，該橋始建于1976年，并于1994年進行了加固改造，2016年安全檢測評估被評為D級危橋[1]，已不能滿足使用要求，縣政府決定對其拆除重建。郁江大橋主跨上部結構為鋼筋混凝土雙曲拱橋，跨徑為2×10m＋58m＋68m＋58m，橋梁全長225.9m(圖1)。

圖1 郁江大橋立面布置圖

該橋主拱由四片拱肋合成，拱肋間橫向設有鋼筋混凝土橫聯。橋梁下部結構為重力式橋臺、重力式橋墩，橋面鋪裝為瀝青混凝土。

郁江河為東西流向，大橋橋頭兩側均與房屋緊鄰，北橋頭西側1.4m為紅十字會醫院，東側2m為彭水縣第二小學；南橋頭西側為金山數碼廣場，最近距離5.5m，東面緊鄰郁江大廈，最近距離為2m。為確保拆除過程中房屋結構的安全，邊跨及引拱采用搭設支架機械配合人工拆除，中跨主拱跨越郁江，采用爆破的方式拆除（圖2）。

2 拆除原則及順序

2.1 拆除原則

該橋緊鄰房屋，拆除施工難度大，施工要求高。所以對郁江大橋拆除時，采用爆破與非爆相結合的方式進行。主跨距房屋及周邊設施較遠，采用爆破一次性拆除，既可以節約成本，也能降低安全隱患。橋梁兩端緊鄰房屋，受當地條件所限，采用機械配合人工拆除，杜絕炮損影響，安全、科學，符合常規。雖然本次郁江大橋拆除工程因地理條件所限，難度較大，但對施工單位來說，是一次難得的展示機會，也是一份責任所在，拆除施工必須嚴格執行國家的《建設工程安全生產管理條例》、《爆破安全規程》[2]及《建筑拆除工程安全技術規范》的要求。在拆除過程中，應接受業主、監理單位的管理，加強施工現場的安全管理及環境保護措施，以確保郁江大橋拆除施工順利完成，并滿足質量驗收要求。

圖2 施工平面布置圖

2.2 施工順序

總體原則為：安全第一、施工有序、平衡對稱、化整為零。對于非爆區域來說，拆除的順序顯得更為重要，否則就會因拆除順序不合理導致非爆區域內結構物垮塌，造成嚴重后果。根據拱橋的特點，拆除時需按照建橋時逆向順序拆除，即橋面和橋面附屬設施→橋面人行道橫向挑梁→拱上填充物→復拱及橫墻→拱波拆除→主拱肋分段對稱拆除→拱腳拆除→橋臺拆除（圖3）。拆除過程中，必須保證縱橫向對稱進行，并要著重對爆破后的廢渣進行處理。

圖3 主拱橫斷面圖

3 爆破方案

3.1 爆破要點難點

由于該拱橋處于彭水縣縣城中心，兩岸橋臺處離建筑物較近，如果采用整體一次性爆破拆除，容易對鄰近建筑物造成破壞，不易實施。因此該拱橋拆除的想法是采用爆破與非爆破相結合的方法，同一橋梁采用兩種拆除方法也是本次拆除工程的難點所在。爆破區域為主跨加兩邊邊跨各一半，首先將拱橋橋面、主跨及邊跨各一半的結構物爆破破壞，使其自然塌落到河床[3]。爆破完成后再進行非爆區域作業，非爆區域橋梁投影均位于岸上，為1#、3#主拱的二分之一跨，以及全部引拱范圍，然后再利用機械配合人工對剩余部分及橋臺進行二次破碎解體（詳見圖4）。爆破與非爆相結合，非爆區域施工后于爆破拆除部分施工，當非爆區域施工時，由于原橋梁結構已被破壞，此時豎向支撐體系能否保證非爆拆除部分結構的穩定，也是其中難點之一。

圖4 非爆與爆破區域范圍示意圖

爆破應考慮到以下幾點：一是爆破區域的橋面、橋墩及主拱等結構物塌落以后必須完全破碎，以方便后續河道打撈，減少二次工作量。二是爆破不能產生較大的飛石和振動，以防對周邊建筑物產生不利影響。三是爆破區域和非爆區域的完美脫離，這也是本次爆破最為關鍵、技術含量最高的亮點所在。

為了使爆破區域與非爆區域成功脫離，首先采取了切割主肋底部混凝土和在橋面瀝青混凝土表面橫向集中布孔的預先處理措施，橫向孔距達到了以毫米計，非常密集，孔深從橋面瀝青混凝土表面至主肋下口，每個孔自上而下完全鉆穿，由于鉆孔處理不損傷橋梁主肋，不會破壞主拱肋的完整性，因而在整個施工過程中，橋梁仍然處于穩定狀態[4]。

3.2 炮孔及藥量（圖5）

圖5 炮孔布置平面圖

根據該拱的結構特點，并結合類似工程的實踐經驗，擬在每個拱分別設置三組炮眼，其中在中間鉆一組孔，在兩側拱底各布置一組孔，拱厚約0.8m，其爆破參數如下[5]：

當主拱厚度B＜1.0m時，最小抵抗線取主拱厚度的一半，即W=B/2=0.4m；炮孔深L=0.6m：拱厚及橋面厚約0.8m，孔深取拱厚的三分之二；孔間距a：根據公式a=（1.0-1.3）W，此時a=(1.0-1.3)x0.4=0.4-5.2m，取a=0.4m；孔排距b：根據公式b=0.85a=0.85x0.4=0.34m，取b=0.3m；單孔藥量公式Q=qWaH 式中：q為單位體積用藥量系數（單耗），因該工程待爆大橋的主拱肋，腹拱橫墻及橋墩均為混凝土圬工結構，一般取900～1000g/m3，即Q=900x0.4x0.4x0.8=115.2g，取115g；總炮孔數依據為：32眼/排x46排x3組x3拱=13248；總藥量：13248x0.115=1523kg，約1.5t。

3.3 起爆網絡（圖6）

圖6 起爆網絡圖

該次爆破炸藥采用乳化炸藥，由于炮孔較多，裝藥量達到1.5t，為控制爆破振動，提高爆破效果，故采用毫秒延時爆破。本次雷管采用串聯方式，每20發導爆管為一束，采用2發瞬發電雷管起爆，為使起爆可靠，塑料導爆管采用復式網絡。

4 安全防護措施

由于爆破時橋梁周邊環境復雜，須嚴格控制爆破次生災害。在裝藥及起爆網絡聯網完畢以后，在炮孔上方加用多層防護設施，其中第一層為泥土封閉炮孔，第二層為砂袋覆蓋炮孔，第三層用木板覆蓋，形成軟硬相間，且在橋臺兩端成八字形搭了4組硬防護架，主要是減輕爆破沖擊波對周邊房屋的影響，最后在爆破區域橋梁兩側，內掛竹跳，外面加設寖塑防拋網形成雙層防護，主要預防兩側橫向飛石。

5 爆破效果

此次爆破從鉆孔到裝藥、防護直至起爆，總共用了64天。其中由于預先在爆破與非爆區域密集布孔，使其形成一條塑性縫，雖然不影響結構穩定性，但正是有了這條塑性縫使橋梁爆破區域在動能作用下與非爆區域完美斷開，并脫離，且斷面整齊，已達到預期的效果。郁江大橋處于城市之中，整座大橋一次性爆破對周邊建筑破壞性大，因此可以看出，經過預先密集布孔處理后，使得整座橋梁的爆破解體非常充分，為本次爆破的成功打下良好基礎，有利于環境保護，也為后期同類建筑物采用爆破與非爆相結合的實施方案提供了寶貴經驗。在危橋爆破中，要摸清其結構特點，采取多種合理的爆破手段，確保爆破安全可靠性。

本次爆破同時采取了相關技術措施，一是起爆順序掌握得很好，提高該橋整體塌落效果，二是爆破飛石控制向河道上下游方向拋擲，大部分飛石控制在20m范圍內，無向上的飛石，控制到位。但爆破后產生大量的灰塵，今后需進一步加強揚塵的防范措施。

[1]章克凌，劉軍.陣地工程毀傷評估與搶修技術[R].武漢：第二炮兵指揮學院，2015.

[2]秦根杰.緊貼保護體鋼筋混凝土控爆拆除 [J].爆破，2014，20（1）：68-69.

[3]劉殿中.工程爆破實用手冊[M].北京：冶金工業出版社，2013：44-46.

[4]孟祥棟.報廢橋梁拆除控制爆破[J].爆破，2012，18（2）：65-66.

[5]劉軍.城市復雜環境中大型橋梁控制爆破拆除[J]爆破，2012，22（3）：33-35.

[6]GB6722-2014爆破安全規程[S].北京：中國標準出版社，2014.