公路石拱桥控制爆破拆除.pdf

第2 1 卷第2 期 2 0 0 4 年6 月 爆破 B L A S T I N G V 0 1 ．2 lN o ．2 J u n ．2 0 0 4 文章编号1 0 0 1 4 8 7 x 2 0 0 4 0 2 一0 0 6 3 一0 3 公路石拱桥控制爆破拆除 邓晓泉1 ，肖志武2 ，鲁艳红3 ，李必红2 1 ．湖南常德路桥建设有限公司，湖南常德4 1 5 0 0 0 ； 2 ．国防科技大学，湖南长沙4 1 0 0 7 2 ；3 ．中南大学，湖南长沙4 1 0 0 8 3 摘要介绍了一石拱桥的控制爆破拆除实践。利用桥自身结构。考虑周围环境，合理设计爆破方案，成功 地实现了内舍且定向倾倒的目的，并介绍了拆除爆破方案的设计和施工过程，给出了一些有益的思路和相关 技术参数。 关键词石拱桥；控制爆破； 拆除爆破 中图分类号T U 7 4 6 ．5文献标识码B C o n t r o l l e dB l a s t i n g0 faS t o n eA r c hB r i d g eR 0 a d D E N GX i 口伊口“口7 l1 ，X m oZ ￡．叫“2 ，LUY a ，1 ． o 以9 3 ，L JB i ． o n 9 2 1 ．R o a d B r i d g eB u - 1 d i n gL t do fC h a n g d e ，C h a n e d e4 1 5 0 0 0 ，C h i n a ； 2 ．N a t i o n a lU n i v e r s i t yo fD e f e n S eT e c h n o l o g y ，C h a n g S h a4 1 0 0 7 2 ，C h i n a ； 3 ．C e n t r a ls o u t hU n i v e r s i t y ，C h a n g s h a4 1 0 0 8 3 ‘，C h i n a A b s t r a c t Ab l a s t i n ge n g i n e e r i n go fd e m o l i s K n gas t o n ea r c hb r i d g ei si n t r o d u c e d ．B ym a k i n gf u nu s eo fi t s s t r u c t u r a lc h a r a c t e r i s t i c sa n d0 0 1 1 s i d e r i r l gi t ss u r r o u n d i n g s ，t h ed e m o I i t i o nS c h e m ebu t i I i z e dt oa c h i e v et h ep r o j e c t s u c c e s s f u l l y ．鼬n ev a l u a b l et h i n k r l ga n dr e I “a n tt e c 胁c a lp a r a m e t e 璐a r ep r e s e n t e d ． K e yw o r d s aS t o n ea r c h d g e ；∞n t r o l l e db l a s t i I I g ；d e m o l i t i o nb l 揪i n g 1工程概况 待爆石拱桥位于湖南省在建省道1 8 3 6 新张公 路上，为双跨石砌拱桥。该桥位于居民生活区 如图 1 ，一般民房距桥头为2 0 ～5 0m ，最近处为8m ；在 桥下游水平1m 处有一高压线通过，该高压线距桥 面垂直高4m ；同时有多条线路从桥面上方5m 高 处斜过该桥，路面两侧下分别埋有国防光缆和自来 水管。最近处水面宽度约为2 5m ，水深1 ．5m 左 右，流速不大。因修建公路，需将该桥拆除，为加快 工程进度拟采用控制爆破拆除。 该桥全长3 7m ，宽1 2m ，桥面距水面7m ，料石 砌筑而成。全长由2 拱组成，有1 个桥墩和2 个桥 收稿日期2 0 0 4 一0 2 一1 8 ． 作者简介邓晓泉 1 9 6 8 ． ．男；常德湖南常德路桥建设有限公司工 程师． 台 如图2 。桥墩长1 4m ，宽1 ．6m ，水下部份未 知；桥墩上部有3 个腹拱和2 个腹拱墩，两端桥台各 有2 个腹拱和1 个腹拱墩，其中腹拱墩的厚度为6 0 c m ，腹拱圈厚度为4 0c m ；桥拱厚度为8 0 锄，填塞物 为三合土；路面中间主体部分为钢筋混凝土结构，厚 度为2 0c m ，中间有伸缩缝。 2 爆破拆除方案设计【1 2 】 2 ．1 总体方案规划 待爆石拱桥位于居民区，从安全考虑，一次最大 起爆药量不宜过大；爆破后堆渣大部分落入河流中， 为便于清渣，解体块度不宜太大；待爆石拱桥位于交 通要道，从通车行人考虑，爆破次数不能过多从确 保国防光缆安全考虑，石拱桥倒塌方向应向南。鉴 于以上分析，确定总体方案为内合并定向倒塌。即 对桥墩、桥拱、腹拱墩和桥台采用一次点火、多段延 万方数据 爆破 2 0 0 4 年6 月 期起爆的内合并向南倾倒的爆破方案，其中桥台只 进行松动。 2 ．2 爆破前的预处理 在进行爆破之前，必须首先将埋于桥面下的国 防光缆和自来水管移开。通过相关部门协作，国防 光缆移至河流上游比桥面稍高，距桥端水平3m 处；自来水管移至河流下游，稍低于水面，距桥端水 平2 0m 处，如图1 所示。 国防光缆。自来水管移动后位置 图1 石拱桥周围环境简图 2 ．3 爆破部位的确定 根据总体方案，爆破部位选择在水面以上墩身 及桥墩上部的桥拱处、腹拱墩和桥台等地方，共分 1 2 个区，如图2 所示。 腹拱腹拱墩桥拱 说明；X 爆破部位l ⋯爆破部位编号 图2 石拱桥爆破部位示意图 3 爆破参数设计[ 3 - 4 】 3 ．1 炮孔布置 在爆破部位均匀分配炮孔，除9 区和1 2 区布1 排孔外，其它每处交错布3 排孔。 3 ．2 爆破参数 3 ．2 ～爆破参数的计算公式 1 最小抵抗线 矗 1 ／2 B 2 炮孔间隔口 1 ．2 ～1 ．6 3 炮孑L j j } 距6 O ．6 ～0 ．8 n 4 炮孑L 深度 L 2 ／3 B 5 装药个数N M 1 允一1 6 单孔药量C 口V 由于石拱桥中缝隙较多，并参考试验炮效果，q 一般取15 0 0g ／m 3 ，个别地方取到17 0 0g ／m 3 左 右，对于桥台处则取10 0 0g ／m 3 左右。 7 总装药量∑C N c 3 ．2 ．2 爆破参数的确定 实际爆破参数如表1 。 表1 各部位爆破参数值 爆破部位 ／mn ，，m6 ／mL ／m M ／个C 傀∑C 傀 4 爆破网路设计 4 ．1 起爆顺序 内合并向南倒塌的爆破目的主要靠爆破网路设 计来实现，正是在这个总体思路下，确定本次爆破的 起爆顺序为先爆中间后爆两边，先爆南侧后爆北 侧。具体设计如图2 。 4 ．2 时区划分 根据起爆顺序进行时区划分。由于石拱桥自身 的抗拉抗剪强度较低，采用的延期时间级别为毫秒 级。具体时区划分如图3 所示。 屯 c ≯＼一，雨弋八 哆／／ t - I ＼} 五I 六 心 图3 起爆顺序及时区划分 说明一、二⋯八表示按起爆顺序划分的时区；■表 示爆破部位 4 ．3 网路设计 按照时区划分原则进行网路设计。将毫秒导爆 万方数据 第2 1 卷第2 期邓晓泉等公路石拱桥控制爆破拆除6 5 管雷管1 ～5 段作为孔内雷管，分别布设于各时区 中，孔外雷管采用毫秒1 段和毫秒3 段2 种。在布 设孔外雷管时，应避免2 种孔外雷管的相互干扰， 即将其分别布设于不同的拱内。 在连接线路时，采用复式网路，如图4 所示。每 2 0 发左右孔内导爆管雷管并簇捆扎在2 发孔外导 爆管雷管上，每1 0 发左右孔外导爆管雷管并簇捆扎 在1 发瞬发镍铬丝电雷管上，所有电雷管组成串联 线路。 药孔 幽4 爆破湖路不意图 5 爆破安全与防护措施 5 ．1 安全距离 5 ．1 ．1 冲击波安全距离 因为药包分散，且大部分在河岸低处，受堤岸作 用，冲击波能量大部分朝上、下游方向传播，所以冲 击波不会对河岸边的房屋产生太大影响，可忽略不 计。 5 ．1 ．2 飞石安全距离 采用大连理工大学总结出来的公式进行计算， 其公式为R 7 0q o ‘5 8 。式中，q 为实际炸药单耗 量 k g ／n 1 3 ；R 为无覆盖条件下拆除爆破飞石的抛 散距离。本例中K 为1 ．5k g ／m 3 ，代入式中计算得 R 8 8 ．5 6m 。 由于所有炮孔都位于桥面以下河堤以内，只要 稍加防护是不会产生飞石破坏的。 5 ．1 ．3 爆破震动安全 采用质点垂直振动速度作为标准，公式为V K Q ∽／R 。。式中，V 为爆破引起的地面质点垂直 振动速度的最大速度c m ／S C 为最大一段的装药 量k g ；R 为至爆源中心的距离m ；K 、a 为系数，本 例中爆区为坚硬致密岩体，故K ，口分别取1 5 0 和 1 ．5 ，代入式中计算得V 1 ．7 7c n l ／S 。 该数据小于国家规定，比较安全。 5 ．2 防护措施 1 国防光缆套以钢管并盖上稻草，自来水管上 盖以稻草并于前面立上木板 2 朝向上下游方向的炮孔用铁丝捆多层稻草束 并外包铁丝网防护； 3 于腹拱孔洞处用竹夹板并排遮挡 4 附近居民住户的门窗玻璃用竹跳板或其它材 料遮挡。 6爆破效果 起爆后，桥墩、桥拱、腹拱墩及桥台按设计顺序 爆破，达到了内合并定向倾倒的目的。向一侧倾倒 约2m ，桥面自行塌落并解体成大块，爆堆平坦。飞 石控制很好，爆破震动效应及安全均符合设计要求。 参考文献 [ 1 ] 夏常青，周俊珍．爆破[ M ] ．长沙国防科大工程兵学 院，1 9 9 4 ． [ 2 ]陶松霖．爆破工程[ M ] ．北京冶金工业出版社，1 9 7 9 ． [ 3 ] 刘进．综合拆除方法在拆除双曲拱桥中的应用[ J ] ． 爆破器材，2 0 0 l 5 3 5 ～3 8 ． [ 4 ] 武海军．京周公路小清河新桥控制爆破拆除[ J ] ．爆破， 2 0 0 l ，1 8 4 5 5 ～5 6 ． 万方数据