胶州湾高速收费口立交桥爆破拆除.pdf

第2 8 卷第1 期 2 0 1 1 年3 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 8N o ．1 M a r ．2 0 l l D O I 1 0 ．3 9 6 3 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 - 4 8 7 X ．2 0 11 ．0 1 ．0 2 3 胶州湾高速收费口立交桥爆破拆除 范学臣，刘学庆，纪臻，姜凤传 青岛第一市政工程有限公司，青岛2 6 6 0 3 3 摘要所爆破拆除的立交桥上跨胶州湾高速公路主线，连接着胶州湾高速与瑞昌路收费口，主要介绍了 此桥爆破拆除方案。通过精心设计、正确的选择爆破参数、合理设计网路与延时、有效的安全防护，达到了理 想的爆破效果。 关键词爆破拆除；起爆网路；安全措施 中图分类号T U 7 4 6 ．5 文献标识码B文章编号 1 0 0 1 4 8 7 X f 2 0 1 1 0 1 0 0 8 7 0 2 E x p l o s i v eD e m o l i t i o no fa nO v e r p a s sw h i c hC o n n e c t e d t h eJ i a o z h o uB a yH i g h w a yt ot h eT o l l g a t e F A NX u e - c h e n ，L I UX u e q i n g ，J 1Z h e n ，J I A N GF e 醒c h u a n Q i n g d a oN o1M u n i c i p a lE n g i n e e r i n gC oL t d ，Q i n g d a o2 6 6 0 3 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h i sp a p e ri n t r o d u c e st h eb l a s t i n gp r o g r a mo ft h eo v e r p a s sw h i c hh a sb e e nc r o s s i n gJ i a o z h o uB a y H i g h w a ya n dc o n n e c t e di tt ot h et o l l g a t eo ft h eR u i c h a n gr o a d ．T h r o u g ht h ee l a b o r a t e dd e s i g n ，t h ec o r r e c tc h o i c eo f b l a s t i n gp a r a m e t e r s ，t h er e a s o n a b l en e t w o r ka n dd e l a yb l a s t i n g ，t h ee f f e c t i v es a f e t yp r o t e c t i o n ，t h eb l a s t i n gW a Sv e r y s u c c e s s f u la n dw o u l dl i k et os h a r et h ee x p e r i e n c ew i t hs i m i l a rb l a s t i n ge n g i n e e r i n g ． K e yw o r d s e x p l o s i v ed e m o l i t i o n ；i n i t i a t i o nn e t w o r k ；8 疵t yp r o t e c t i o n l 工程概况 1 ．1 相关情况 环胶州湾高速公路瑞昌路立交桥上跨胶州湾高 速公路主线，建于上世纪9 0 年代中期。根据青岛市 “环湾保护、拥湾发展”战略，将对青岛市环胶州湾 高速进行扩宽改造，该立交桥需要进行拆除。立交 桥上部为现浇混凝土箱梁结构，下部为墩柱加灌注 桩结构，桥梁主体长2 4 5m ，桥面宽1 5m ，梁底宽 6 ．5m ，桥底部共有6 排，1 2 根圆柱型钢筋混凝土立 柱。桥梁立柱直径为1 ．5 1m ，周长为4 ．7 5m ，高度 从2 ．5m 到5 ．5m 不等。 1 ．2 周边环境 立交桥周边环境见图1 ，胶州湾高速东侧、桥南 收稿日期2 0 1 0 一0 5 一0 6 作者简介范学臣 1 9 6 7 一 ，男，高级工程师、学士。从事岩土爆破及 拆除爆破研究， E m a i l f 瑚1 8 1 6 3 ．c o r n 。 侧2 4m 左右有一高压线塔，塔顶高压线走向与高速 路平行，从上方穿过立交桥；高速西侧、立交桥南侧 为航务二公司、最近距离约4 0m ；立交桥东北侧、东 侧、东南侧分别有商铺、高速路收费口和收费口办公 室，距离桥分别为8 0m 、1 2 0m 、7 0m ；桥南侧有一厂 房，距离约7 5m 。高速路东侧有3 条平行管道穿过 立交桥，第1 条为地下管沟，离管沟1m 是1 道埋深 较浅的军用光缆，离军用光缆约6m 有1 条在建高 压电缆隧道。 2 桥梁拆除方案 2 ．1 总体方案 要对此桥梁进行拆除，因为桥梁下方为高速路， 采用机械方式拆除会受到高速交通的制约，并且消 耗时间长，投入大，不能保证工期，作业危险性高，因 此不宜采用。经研究最终决定首先采用原地坍塌爆 破方式进行拆除，即对桥梁立柱进行钻孔爆破，桥梁 万方数据 8 8爆破2 0 1 1 年3 月 的上部在立柱被炸后，自行塌落破碎，然后采取机械 方式拆除并清理残渣。 图1 周边环境不意图 单位m 爆破前进行预拆除，主要是将桥体两侧的引桥 在爆前用机械方式提前拆除，只留下桥的主体部分 进行爆破。 3 爆破参数设计 1 爆破高度 此次爆破立柱炸高从1 ．5 3m 不等，从桥梁东 西两侧最外排立柱开始，到中间两排立柱炸高分别 为1 ．5m 、2 ．5m 、3m 。 2 孔网参数及炮孔布置 1 布孔方式 在每根立柱上采用多排平行布孔，每排布孔3 或4 个，各排孔相互交错形成梅花形布孔。见图2 。 图2 布孔方式示意图 单位m 2 孔间、排间距。实际施工时根据试炮情况， 确定每排孔问距为3 0c m ，各排间距为3 0t i l l 。 3 孔深 立柱每一排炮孔布孔3 或4 个，各炮孔深度不 同，各炮孔深度见表l 。 表1 炮孔深度表 单位m 编号 1234567 3 装药结构 此次爆破采用了单层装药和分层装药，其中位 于立柱中心线上的4 。孑L 采用3 层装药，位于两侧 3 ’、5 4 孔采用2 层装药，其余炮孑L 为单层装药。 4 装药长度 根据所爆破立柱的尺寸及试炮情况确定装药长 度，实际装药长度为l 。、7 。孔装药2 0c m ；2 。、6 。孔装 药3 0c m ；3 。、5 。孔分2 层装药，长度各为2 0c m ；4 。孔 分3 层装药，长度分别为1 5c m 、2 01 2 1 1 3 ．、1 5c m 。 5 爆破网路 此次爆破使用内延期起爆网路口引，即将各段别 的雷管装入炮孔内部，采用分层装药的炮孔每层炸 药装2 发雷管，外部导爆管用四通连接，最后使用电 雷管起爆。起爆顺序为由中间向两侧，采用雷管段 别为中间两排立柱l 段、往外两排为1 3 段、最外侧 立柱为1 8 段。 4 爆破防护 1 单响药量控制 为控制爆破震动危害，最大一段起爆药量由下 公式计算H ，5J Q 一 R 3 v ／k ”4 1 式中Q 一为一次齐爆药量，k g ；R 爆点至被保护物 距离，m ；秽为允许振动速度，c m ／s ；k 、0 1 为有关系数 和衰减指数，取k 3 2 ．1 ，a 1 ．5 7 。 以南侧高压线塔为保护目标，则R 2 4m ，取 t J 2 ．5c m ／s ，经计算最大一段药量Q 1 0 5 ．3k g 。 此次爆破最大一段药量小于3 0k g ，因此爆破振动不 会对周边造成破坏。 2 塌落振动及防护 桥体在塌落触底时会产生强烈的触地振动，如 不进行防护，会破坏高速路及周边管线，甚至可能波 及远处建筑设施，采取的防护措施如下 将3 条管道处以及高速路上覆盖砂土层，覆盖高 度为1m ，将管道两侧、各管道之间及高速路两旁砌 筑砂土墙，砂土墙高度大于1 ．5 m ，从而保证在桥体爆 破塌落时地下光缆、管道及高速路面的受力最小。 3 飞石控制 对于楼房的爆破，爆破飞石的最大飞散距离一般 用公式M 1 s 一。 v 2 ／g 估算。式中s 。。为最大飞散距 离，m ；％为飞石初始速度，m ／s 。根据以往的观测数 据，飞石初速度一般在1 0 一3 0i n ／s ，所以拆除爆破个 别飞石不加防护的外抛距离大致在l O ～9 0m 。本次 爆破采取如下防护措施 下转第1 1 1 页 万方数据 第2 8 卷第l 期谭海，王玉杰，陈先锋，等教学用仿真电雷管制作及爆破网路的实现 1 1 l 1 一发光二极管；2 ．小电阻；3 一脚线 图2 仿真电雷管电路图 其具体实施方式为把2 个发光二极管反向并 联再与1 个小电阻串联后，置入雷管管壳，在整个电 路两端的2 个结点上分别焊接1 根脚线，再分别在 两处焊接脚线处套上1 个绝缘胶皮套，最后在引出 脚线的雷管一端填入绝缘封泥。 由于发光二极管具有发光的特性，正反并联焊 接而成的电路无论电流从电路的哪一端流过，总会 有二极管发光，此特性显示了电雷管无极性的特性， 由此构成的电路再串联一个合适的电阻，使并联后 电路的总电阻与真实雷管相同。在整个电路两端的 2 个结点上套上一个绝缘胶皮套，为避免雷管的两 脚线粘在一起而发生短路，最后在引出脚线的雷管 一端填人绝缘封泥。按此工序制作而成的仿真电雷 管无论从外观还是特性上均与真实电雷管相似，且 不具有爆炸性。用此仿真电雷管代替真实电雷管， 解决了爆破工程实验中涉及到使用真实电雷管而具 有的潜在危险性。 2 应用 该仿真电雷管适用于爆破实验教学所用，现在 实验中的雷管检测方法与工业电雷管一样用相同的 爆破检测仪表，但是该雷管不具有爆炸性，安全可 靠，当接入合适的电源，发光二极管发光并有电阻值 即可认为该雷管有效。这样可以判断电雷管爆破网 路中的连接是否断路或短路口J ，另外，可结合其它 延时电子器件制作延期电雷管。 仿真电雷管是专用于爆破工程课程实验教学领 域，同时也可以用作爆破器材展示所用。 仿真电爆网路的研究运用仿真电雷管，则可以 根据实验的需要连接成多种电爆网路。在模拟延时 和微差爆破网路时，为了把网路的延时效果体现出 来，适当的放大延时效果，前期采用了电感线圈和电 容作为爆破网路中的延时器。在并联网路中，延迟 起爆的部分串联入一个电感线圈，多级网路则在各 个支路分别串人电感系数不同的电感线圈 可以用 改变线圈匝数来达到此目的 ，电感系数大的延迟 时间长，模拟较大的混联电爆网络的电阻平衡计算。 3 结论 通过使用仿真电雷管，完全可以克服教学中存 在的困难，满足教学目的。 1 可以像真雷管一样测出电阻，实现网路连接； 2 可以反复使用，实验费用减少9 0 ％； 3 没有危险，克服了学生对雷管的惧怕心理； 4 无须经过公安部门的审批。 需要改进的方面延时起爆网路的简单化，操作 的可视化和清晰化。 参考文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] G B 6 7 2 2 - 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