双曲拱桥爆破拆除概论.doc

双曲拱桥爆破拆除 1 工程概况 清远市阳山县S260线水口旧桥建于1972年，为双曲拱桥。桥全长282m，桥面宽9.5m，共7跨， 从北往南跨径分别为27、40、60、40、25、20、16m，双腹拱。主跨(跨径分别为40m、60m、40m)拱圈为钢筋混凝土变截面拱肋，分别有5根、6根、5根梁肋，主拱矢跨比分别为1／5、1／6、1／5，边跨拱圈为浆砌料石结构，矢跨比分别为1／3、1／3、1／7、1／8。桥墩为浆砌片石，基础为浆砌片石扩大基础。 旧桥的东侧100m处为刚建成的新桥，两桥头临近居民区，有密集的民房；北端第1跨(27m)中部东侧离桥1m有一钢筋混凝土结构的厕所。周围环境见图1。 工程要求：保证新桥和周围建筑物的安全，爆堆易于清理，并考虑到爆破后河道过流的要求。 2 爆破设计思路 为了避免爆碴全部落入河道造成河道堵塞和清碴困难，大桥采用控制爆破和机械破碎相结合的拆除方案。因该桥主拱下部结构为浆砌片石墩(台)体积大为独立墩，具有独立承重能力，决定对大桥中间三跨(跨径40m、60m、40m)采用控制爆破，其余四跨采用机械拆除。考虑到通航河道废碴清理和水下墩基础拆除的施工，事先在南侧约80m河道用砂砾围堰筑成宽12m的施工便道。 为确保拱圈及拱上结构能被垂直爆落而不发生任何偏移，采用对称破坏拱肋的中央、两侧和拱脚的施爆方法，使拱圈失稳，从而将拱圈及其以上的拱上梁板、立柱、系梁等所有结构在自重作用下依次沿桥轴线塌落。这样，钻孔工作量少、速度快、防护简单、爆破成本低，爆破安全性也好。因为先爆的拱脚和拱肋一端炸断后绕未施爆端拱脚向下旋转掉落过程中所受的约束为线约束，在接着第二响的拱顶和后续另一端的拱脚起爆后，在沿桥轴线的翻滚力矩作用下保证了整体拱圈只能是沿桥轴线向下塌落。 为了破坏桥结构的稳定性达到好的爆破效果，在施爆前，对搭设在桥墩上的路面铺装板进行预先切割分离；在拱顶处的路面也进行了预先切割分离(如图2所示)，露出拱波，并且沿桥面横断面方向用风镐在拱波上凿开一条宽30cm的切口，这样，拱圈完全靠5或6根拱肋支撑，只要有足够的破碎长度就能确保拱肋失稳坠落。 3 爆破参数设计 3．1 炮孔布置 在每根拱肋顶部布一排炮孔，如图2中的拱肋顶竖直孔，两侧各布两排炮孔，如图2中的拱肋脚水平孔。在拱脚和桥墩(台)连接的墩帽上布置一排孔，如图2中的桥墩立孔。桥墩立墙两侧各布置2排炮孔，相互错开，如图2中桥墩立墙水平孔。 3．2孔网参数与单孔装药量 3．2．1拱肋 拱肋的有效爆破长度是保证拱肋在爆破后形成塑性铰的关键。 (1)拱肋顶部：拱肋连同其上混凝土覆盖层高度 H=0．7m、宽B=0．3m，布一排竖直孔(见图2)。最小抵抗线为W=B／2=15cm，孔距a=1．5W=22．5cm、取a=25cm；孔深l=55cm。炸药单耗K 取1200g／m3。，单孔药量Q=KHBa=63g，取60g。 (2)拱肋两侧：高度H=0．7m、宽B=0．3m，梅花式布两排水平孔(见图2)。孔距a=30cm，排距6=20cm，孔深l=21cm，单孔药量Q=30g。 3．2．2桥墩立墙 根据工程要求，这次爆破主要炸毁桥拱圈和桥面，为了便于爆破后的机械破碎，对桥墩上立墙也进行爆破，以降低其高度。桥墩上立墙为浆砌料石，其截面尺寸两个为10m×2．8m，一个为10m×1．4m，爆破采用相同的孔网参数和布药方式。 截面尺寸为10m×2．8m的桥墩上立墙，南北双侧各布两排水平孔，孔网参数为a×b=60cm×60cm，孔深l=110cm；截面尺寸为10m×1．4m的桥墩上立墙，北侧布两排水平孔，孔网参数为a×b=60cm×60cm，孔深l=100cm。如图2所示。 单孔装药量按体积公式计算Q=KabH，不同部位采用不同的用药量系数，计算得到的药量为：立墙中间采用抛掷爆破方式，取K=600g／m3。，单孔装药量为Q=300g；立墙两侧采用松动爆破方式，取K=400g／m3。，单孔装药量为Q=200g。 3．2．3桥墩立孔 炸药爆炸后，为了拱肋和桥墩彻底脱开使桥体坍塌更可靠，在拱肋和桥墩的搭接处布置一排竖直孔。孔距100cm，孔深150cm，K取400g／m3。，单孔装药量600g。 3．3爆破网路 为了减小爆破时一次齐爆药量以降低爆破有害效应，加大桥梁下沉过程的拉、剪作用以加剧桥梁各部件的解体破碎，本次爆破采用分区段、延时起爆技术。将整个桥分为6个区段，从南侧开始按桥墩顺序依次起爆，相邻区段的起爆时差控制为150～230ms，6个区段自南向北分别采用MSl、MS6、MS9、MSll、MSl3和MSl5段毫秒雷管。采用复式多通道闭合网路，以保证延时准确、传爆可靠。 4 爆破安全及防范措施 4．1爆破振动安全允许距离 保护对象所在地质点振动速度由下式