摘要：在復雜環境下對大橋進行爆破拆除，將橋主體與橋墩分開爆破，先爆破橋主體，使其坍塌，控制爆破規模和單段最大藥量, 降低爆破振動和飛散物對周邊構建物的影響，輔助以機械預處理將橋兩邊連接處的橋面打斷，為橋體坍塌提供條件。

　　關鍵詞：橋主體,復雜環境,爆破規模,機械預處理

　　1. 引言

　　位于城市老區存在的橋梁大多為年久失修的危橋，且四周環境復雜，在此環境下對大橋采用爆破拆除,在達到爆破效果的同時也必須控制爆破危害的影響，做到安全施工。

　　2. 工程概況

　　工程位于廣東省梅州市，因205國道梅州市段需要拓寬，原錠子大橋(樁號：K44+985.600～K45+096.277)需拆除重建。待拆除的錠子大橋全長108m，橋面凈寬18.4m(其中主車道寬9.0m、非機動車道2×3.0m、人行道2×1.5m及鋼欄桿全閉分隔帶2×0.2m)。主體結構為鋼筋混凝土剛拱結構。

　　老錠子大橋周邊環境復雜，其東北面離大橋邊緣最近的三層磚混民房約15m;東南面鋼材加工廠離大橋僅2m;西南建筑群最近離橋頭27m;西北民房及簡易房緊靠橋頭。

　　3. 爆破方案設計說明

　　3.1方案選擇

　　根據待拆除的老錠子大橋總體結構及其周邊復雜環境的嚴格要求，為確保跨橋高壓輸電線路、河兩岸民房及其它周邊建構筑物的安全，必須嚴格控制爆破規模和爆破時及橋體坍塌時的震動強度，并嚴格控制爆破飛散物的拋擲距離。為此設計采用如下總體爆破拆除方案：橋梁上部主體結構(六組主要拱形支撐結構及橋面)采用爆破坍塌方案;由于橋墩(含下部基礎)工程量大，若采用和橋體同時爆破拆除，炸藥用量大，對周邊環境影響較大，宜在大橋主體爆破坍塌后進行處理。考慮橋墩爆破次數多，爆破警戒頻繁，對周邊交通及周邊單位或居民工作和生活均帶來諸多不利影響，因此宜采用機械破碎法拆除。

　　為使橋梁上部主體結構順利坍塌，在各主體混凝土拱形結構的中部和兩端以及部分橋梁立柱、部分橋面等處布置2～3排炮孔以形成爆破缺口或爆破松動區，各爆破切口位置參見附圖2。主體混凝土拱形結構上的中部炮孔及橋面上的炮孔采用松動爆破裝藥，有利于控制爆破飛散物;其余拱形結構上炮孔采用弱拋擲爆破裝藥，以確保形成爆破缺口;橋面兩端設計切口在確保大橋安全穩定的情況下可采用人工或小型機械進行破碎切割或破碎切割一部分。

　　3.4參數設計

　　3.4.1橋拱爆破參數設計

　　(1)最小抵抗線：W1=0.175m。

　　(2)炮孔間距：a=0.25m。

　　(3)炮孔深度：L=0.40m。

　　(4)單孔裝藥量：(取炸藥單耗q=1.2kg/m3)

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

　　3.4.2斜撐爆破參數設計

　　斜撐爆破長度不小于1.2m，切口位置參見圖2中H、I切口，設計布置六排炮孔，每個切口共布置36個炮孔。炮孔布置參見圖4：斜撐爆破炮孔布置示意圖。

　　(1)最小抵抗線：W1= 0.175m。

　　(2)炮孔間距：a= 0.25m。

　　(3)炮孔深度：L= 0.20m。

　　(4)單孔裝藥量：(取炸藥單耗q=1.2kg/m3)

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

　　4.3 橋面(拱中部切口)爆破參數設計

　　橋面切口B、C、D爆破參數與橋面切口C相似。

　　(1)最小抵抗線：W= 0.175m(橋拱處)。

　　(2)橋面厚度：H1=130cm(橋拱處);Hmin=75cm 。

　　(3)炮孔間距：a=0.50m。

　　(4)炮孔排距：b=0.50m。

　　(5)炮孔深度：H1=130cm時，L1=1.05～1.10m;

　　Hmin=75cm時，Lmin=0.50～0.55m;

　　(6)單孔裝藥量：(取炸藥單耗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邊=60(g);

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

　　故有拱處取Q拱= Q1上+Q1下 無拱處取Q無= Qmin

　　橋面切口共布置3排炮孔，炮孔數為93個。橋面切口炮孔布置及裝藥結構參見示意圖5。其中圖5a為橋面無拱處的炮孔布置剖面圖;圖5b為有拱處的橋面炮孔布置剖面及平面示意圖。橋面無拱處當其厚度超過75cm(靠近拱處)時的炮孔布置同圖5;鉆爆參數計算方法同上。

　　3.4.3起爆網路設計

　　采用非電導爆管雷管—電雷管混合起爆系統，即各炮孔采用1發導爆管毫秒雷管起爆;各爆破切口導爆管雷管采用簇聯法按每20～30發為一簇用2發并聯的瞬發導爆管雷管起爆。橋下各爆破切口的瞬發導爆管雷管均引至橋面。然后用瞬發電雷管串聯起爆各爆破切口導爆管雷管;最后用高能起爆器起爆。

　　起爆順序參見圖6，其中Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅴ為起爆順序，起爆時差控制為：150ms～250ms。

　　4. 爆破安全技術措施

　　4.1預處理

　　(1)大橋兩端與橋體相連或搭接在一起的民房必須在爆破施工前予以拆除，確保橋體爆破時不會損壞臨近橋頭的建筑物。

　　(2)為保證橋兩端切口的質量，在鉆孔施工結束后可由人工或機械進行破碎切割(參見圖3 A、E缺口)。切割量要控制在一定范圍內，要確保大橋在爆破前的穩定性。因此該項工作必須在現場技術人員(結構工程師)指導下進行。

　　(3)橋拱底部連接橋拱的板塊結構和橋面切口范圍內的部分橋面也可進行適當預處理，處理方法及處理范圍由現場技術人員確定。

　　4.2震動控制

　　4.2.1爆破震動控制

　　為防止爆破震動對河兩岸民房等建筑物造成危害，應嚴格控制爆破時的同段最大藥量。同段最大允許藥量可按下式計算：

　　Qmax=R3(V/K)3/α

　　式中Q—同段最大安全允許藥量，kg;

　　R—爆破中心到測點(或保護對象)的距離，m ;

　　V—保護對象所在地面的質點振動速度,cm/s，此處取V=1.5cm/s;

　　K、α—與爆破點至計算保護對象間的地形、地質條件有關的系數和衰減指數，K、α值一般可按《爆破安全規程》GB6722-2003表5進行初步選擇，然后通過現場小型試驗確定。此處因爆破點在地表以上的結構物上，引起的地面爆破震動較小，此時K、α值可通過現場小型爆破試驗初步確定。

　　本次爆破同段最大藥量小于20Kg,且是分散裝藥。類比其它爆破工程，此種爆破規模不會對周邊民房等建構筑物造成危害。

　　4.2.2橋體坍塌震動控制

　　若橋體爆破時整體同時坍塌，沖擊地面時將引起較強的沖擊地震，切不可忽視。同時，若橋體整體同時坍塌，強烈的沖擊和形成的氣浪會造成飛石危害或涌浪危害(有較多水時)。因此在方案設計時應予以重點考慮，防止爆破時橋體整體坍塌。為此設計采用多段毫秒起爆方案，在起爆器材許可時，亦可采用1/4秒延期起爆方案，參見示意圖6，確保橋體在爆破時依次解體觸地。

　　4.3飛石防范

　　為防止爆破飛石對周邊人員、車輛、跨橋輸電線路以及周邊民房等建構筑物造成危害，必須按下述要求采取防護措施：

　　(1)對于主體混凝土拱形結構下端爆破，及橋墩上方立柱爆破，在爆破區域覆蓋2層草簾后再覆蓋1～2層鐵絲網。

　　(2)對于橋面爆破，先在炮孔上方壓砂袋，然后在爆破區域上部覆蓋1~2層草簾(或竹笆片、鐵絲網)，最后再壓砂袋進行覆蓋防護;在爆破區域兩側懸掛1層草簾后再懸掛1~2層竹笆片。

　　(3)為防止爆破飛石或橋體坍塌時淺起的個別飛石可能損壞橋兩端近處沿河民房門窗，可在河兩岸河灘上沿橋頭兩端向河心方向搭設防護排架，防護排架高度不小于橋梁的高度。

　　(4)除嚴格執行上述飛石防護措施外，還必須做到：

　　① 為準確地選取單位炸藥消耗量，確定實際單孔(眼)裝藥量，在爆破施工裝藥前要進行試爆。

　　② 嚴格檢查炮孔位置，裝藥前應認真校核各炮孔裝藥的最小抵抗線，如有變化，必須修正裝藥量，不準超量裝藥。

　　③ 保證堵塞質量。不但要保證堵塞長度，而且要保證堵塞密實，堵塞物中要避免夾帶石塊。

　　④ 嚴格按此《爆破設計說明書》要求連接爆破網路，確保起爆順序正確。

　　(5)為防止意外飛石對人員造成傷害，確定爆破警戒范圍時必須重點考慮飛石對人員的安全距離。為此規定：爆破警戒范圍為200m(無遮擋物處)。

　　4.4涌浪防護

　　因河中尚有流水，當橋體坍塌落入水中會引起涌浪，涌浪可能會對河灘上的民房產生危害，若爆破前，這些民房尚未拆遷而需要保護時，必須在民房前面構筑防浪堤，防浪堤的規格視爆破前河中水流量而定。但本方案建議在爆破前應拆除所有河灘上的民房。

　　4.5爆破粉塵防護措施

　　因橋面及橋下部分地段存在大量粉塵，加上爆破時又會產生爆破粉塵，所以此次爆破不可忽視爆破后粉塵對周邊環境可能造成的危害。

　　為盡量減少爆破時和爆破后揚起的粉塵對周邊環境的影響，設計采用如下降塵措施：

　　(1)在鉆孔前必須先將橋面、橋墩及立柱上沉積的粉塵沖洗干凈，并采用濕式鉆孔法以減少鉆孔粉塵。

　　(2)裝藥前或爆破前吹凈各鉆孔部位的鉆屑。

　　(3)爆破前必須將橋下面的干燥地面用水濕潤。

　　(4)橋面上用來壓孔的砂土袋用水濕潤。或有條件時采用水袋壓孔。

　　(5)因爆破空氣沖擊波較小，周邊建構筑物可關上門窗防塵。

　　5. 結論

　　中國正在加速的城市化建設中，越來越多的老期建筑物已不能滿足現代化發展進程的需要，往往這些老期建筑大多位于市中心或交通繁華地帶，對這些建筑物采用爆破拆除是比較好的方法，在使用爆破拆除時需根據實際情況制定出最優方案，減少爆破帶來的次生危害。

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