摘要：在复杂环境下对大桥进行爆破拆除，将桥主体与桥墩分开爆破，先爆破桥主体，使其坍塌，控制爆破规模和单段最大药量, 降低爆破振动和飞散物对周边构建物的影响，辅助以机械预处理将桥两边连接处的桥面打断，为桥体坍塌提供条件。

　　关键词：桥主体,复杂环境,爆破规模,机械预处理

　　1. 引言

　　位于城市老区存在的桥梁大多为年久失修的危桥，且四周环境复杂，在此环境下对大桥采用爆破拆除,在达到爆破效果的同时也必须控制爆破危害的影响，做到安全施工。

　　2. 工程概况

　　工程位于广东省梅州市，因205国道梅州市段需要拓宽，原锭子大桥(桩号：K44+985.600～K45+096.277)需拆除重建。待拆除的锭子大桥全长108m，桥面净宽18.4m(其中主车道宽9.0m、非机动车道2×3.0m、人行道2×1.5m及钢栏杆全闭分隔带2×0.2m)。主体结构为钢筋混凝土刚拱结构。

　　老锭子大桥周边环境复杂，其东北面离大桥边缘最近的三层砖混民房约15m;东南面钢材加工厂离大桥仅2m;西南建筑群最近离桥头27m;西北民房及简易房紧靠桥头。

　　3. 爆破方案设计说明

　　3.1方案选择

　　根据待拆除的老锭子大桥总体结构及其周边复杂环境的严格要求，为确保跨桥高压输电线路、河两岸民房及其它周边建构筑物的安全，必须严格控制爆破规模和爆破时及桥体坍塌时的震动强度，并严格控制爆破飞散物的抛掷距离。为此设计采用如下总体爆破拆除方案：桥梁上部主体结构(六组主要拱形支撑结构及桥面)采用爆破坍塌方案;由于桥墩(含下部基础)工程量大，若采用和桥体同时爆破拆除，炸药用量大，对周边环境影响较大，宜在大桥主体爆破坍塌后进行处理。考虑桥墩爆破次数多，爆破警戒频繁，对周边交通及周边单位或居民工作和生活均带来诸多不利影响，因此宜采用机械破碎法拆除。

　　为使桥梁上部主体结构顺利坍塌，在各主体混凝土拱形结构的中部和两端以及部分桥梁立柱、部分桥面等处布置2～3排炮孔以形成爆破缺口或爆破松动区，各爆破切口位置参见附图2。主体混凝土拱形结构上的中部炮孔及桥面上的炮孔采用松动爆破装药，有利于控制爆破飞散物;其余拱形结构上炮孔采用弱抛掷爆破装药，以确保形成爆破缺口;桥面两端设计切口在确保大桥安全稳定的情况下可采用人工或小型机械进行破碎切割或破碎切割一部分。

　　3.4参数设计

　　3.4.1桥拱爆破参数设计

　　(1)最小抵抗线：W1=0.175m。

　　(2)炮孔间距：a=0.25m。

　　(3)炮孔深度：L=0.40m。

　　(4)单孔装药量：(取炸药单耗q=1.2kg/m3)

　　Q =qaBH=1.2×0.25×0.35×0.57= 0.059(kg)，取Q =60 (g);

　　3.4.2斜撑爆破参数设计

　　斜撑爆破长度不小于1.2m，切口位置参见图2中H、I切口，设计布置六排炮孔，每个切口共布置36个炮孔。炮孔布置参见图4：斜撑爆破炮孔布置示意图。

　　(1)最小抵抗线：W1= 0.175m。

　　(2)炮孔间距：a= 0.25m。

　　(3)炮孔深度：L= 0.20m。

　　(4)单孔装药量：(取炸药单耗q=1.2kg/m3)

　　Q =qaBH=1.2×0.25×0.35×0.35= 0.037(kg)，取Q=40 (g);

　　4.3 桥面(拱中部切口)爆破参数设计

　　桥面切口B、C、D爆破参数与桥面切口C相似。

　　(1)最小抵抗线：W= 0.175m(桥拱处)。

　　(2)桥面厚度：H1=130cm(桥拱处);Hmin=75cm 。

　　(3)炮孔间距：a=0.50m。

　　(4)炮孔排距：b=0.50m。

　　(5)炮孔深度：H1=130cm时，L1=1.05～1.10m;

　　Hmin=75cm时，Lmin=0.50～0.55m;

　　(6)单孔装药量：(取炸药单耗q=0.60kg/m3)

　　Q1上=abHq=0.50×0.50×0.75×0.60≈0.113 (kg)，取Q中=120 (g);

　　Q1下=BaHq=0.35×0.50×0.55×0.60≈0.058 (kg)，取Q边=60(g);

　　Qmin=abHq=0.50×0.50×0.75×0.60≈0.113 (kg)，取Q中=120 (g)。

　　故有拱处取Q拱= Q1上+Q1下 无拱处取Q无= Qmin

　　桥面切口共布置3排炮孔，炮孔数为93个。桥面切口炮孔布置及装药结构参见示意图5。其中图5a为桥面无拱处的炮孔布置剖面图;图5b为有拱处的桥面炮孔布置剖面及平面示意图。桥面无拱处当其厚度超过75cm(靠近拱处)时的炮孔布置同图5;钻爆参数计算方法同上。

　　3.4.3起爆网路设计

　　采用非电导爆管雷管—电雷管混合起爆系统，即各炮孔采用1发导爆管毫秒雷管起爆;各爆破切口导爆管雷管采用簇联法按每20～30发为一簇用2发并联的瞬发导爆管雷管起爆。桥下各爆破切口的瞬发导爆管雷管均引至桥面。然后用瞬发电雷管串联起爆各爆破切口导爆管雷管;最后用高能起爆器起爆。

　　起爆顺序参见图6，其中Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ为起爆顺序，起爆时差控制为：150ms～250ms。

　　4. 爆破安全技术措施

　　4.1预处理

　　(1)大桥两端与桥体相连或搭接在一起的民房必须在爆破施工前予以拆除，确保桥体爆破时不会损坏临近桥头的建筑物。

　　(2)为保证桥两端切口的质量，在钻孔施工结束后可由人工或机械进行破碎切割(参见图3 A、E缺口)。切割量要控制在一定范围内，要确保大桥在爆破前的稳定性。因此该项工作必须在现场技术人员(结构工程师)指导下进行。

　　(3)桥拱底部连接桥拱的板块结构和桥面切口范围内的部分桥面也可进行适当预处理，处理方法及处理范围由现场技术人员确定。

　　4.2震动控制

　　4.2.1爆破震动控制

　　为防止爆破震动对河两岸民房等建筑物造成危害，应严格控制爆破时的同段最大药量。同段最大允许药量可按下式计算：

　　Qmax=R3(V/K)3/α

　　式中Q—同段最大安全允许药量，kg;

　　R—爆破中心到测点(或保护对象)的距离，m ;

　　V—保护对象所在地面的质点振动速度,cm/s，此处取V=1.5cm/s;

　　K、α—与爆破点至计算保护对象间的地形、地质条件有关的系数和衰减指数，K、α值一般可按《爆破安全规程》GB6722-2003表5进行初步选择，然后通过现场小型试验确定。此处因爆破点在地表以上的结构物上，引起的地面爆破震动较小，此时K、α值可通过现场小型爆破试验初步确定。

　　本次爆破同段最大药量小于20Kg,且是分散装药。类比其它爆破工程，此种爆破规模不会对周边民房等建构筑物造成危害。

　　4.2.2桥体坍塌震动控制

　　若桥体爆破时整体同时坍塌，冲击地面时将引起较强的冲击地震，切不可忽视。同时，若桥体整体同时坍塌，强烈的冲击和形成的气浪会造成飞石危害或涌浪危害(有较多水时)。因此在方案设计时应予以重点考虑，防止爆破时桥体整体坍塌。为此设计采用多段毫秒起爆方案，在起爆器材许可时，亦可采用1/4秒延期起爆方案，参见示意图6，确保桥体在爆破时依次解体触地。

　　4.3飞石防范

　　为防止爆破飞石对周边人员、车辆、跨桥输电线路以及周边民房等建构筑物造成危害，必须按下述要求采取防护措施：

　　(1)对于主体混凝土拱形结构下端爆破，及桥墩上方立柱爆破，在爆破区域覆盖2层草帘后再覆盖1～2层铁丝网。

　　(2)对于桥面爆破，先在炮孔上方压砂袋，然后在爆破区域上部覆盖1~2层草帘(或竹笆片、铁丝网)，最后再压砂袋进行覆盖防护;在爆破区域两侧悬挂1层草帘后再悬挂1~2层竹笆片。

　　(3)为防止爆破飞石或桥体坍塌时浅起的个别飞石可能损坏桥两端近处沿河民房门窗，可在河两岸河滩上沿桥头两端向河心方向搭设防护排架，防护排架高度不小于桥梁的高度。

　　(4)除严格执行上述飞石防护措施外，还必须做到：

　　① 为准确地选取单位炸药消耗量，确定实际单孔(眼)装药量，在爆破施工装药前要进行试爆。

　　② 严格检查炮孔位置，装药前应认真校核各炮孔装药的最小抵抗线，如有变化，必须修正装药量，不准超量装药。

　　③ 保证堵塞质量。不但要保证堵塞长度，而且要保证堵塞密实，堵塞物中要避免夹带石块。

　　④ 严格按此《爆破设计说明书》要求连接爆破网路，确保起爆顺序正确。

　　(5)为防止意外飞石对人员造成伤害，确定爆破警戒范围时必须重点考虑飞石对人员的安全距离。为此规定：爆破警戒范围为200m(无遮挡物处)。

　　4.4涌浪防护

　　因河中尚有流水，当桥体坍塌落入水中会引起涌浪，涌浪可能会对河滩上的民房产生危害，若爆破前，这些民房尚未拆迁而需要保护时，必须在民房前面构筑防浪堤，防浪堤的规格视爆破前河中水流量而定。但本方案建议在爆破前应拆除所有河滩上的民房。

　　4.5爆破粉尘防护措施

　　因桥面及桥下部分地段存在大量粉尘，加上爆破时又会产生爆破粉尘，所以此次爆破不可忽视爆破后粉尘对周边环境可能造成的危害。

　　为尽量减少爆破时和爆破后扬起的粉尘对周边环境的影响，设计采用如下降尘措施：

　　(1)在钻孔前必须先将桥面、桥墩及立柱上沉积的粉尘冲洗干净，并采用湿式钻孔法以减少钻孔粉尘。

　　(2)装药前或爆破前吹净各钻孔部位的钻屑。

　　(3)爆破前必须将桥下面的干燥地面用水湿润。

　　(4)桥面上用来压孔的砂土袋用水湿润。或有条件时采用水袋压孔。

　　(5)因爆破空气冲击波较小，周边建构筑物可关上门窗防尘。

　　5. 结论

　　中国正在加速的城市化建设中，越来越多的老期建筑物已不能满足现代化发展进程的需要，往往这些老期建筑大多位于市中心或交通繁华地带，对这些建筑物采用爆破拆除是比较好的方法，在使用爆破拆除时需根据实际情况制定出最优方案，减少爆破带来的次生危害。

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