高速公路天橋爆破快速拆除安全措施探討

程貴海 凌宇恒*

(廣西大學資源與冶金學院，廣西 南寧 530004)

高速公路天橋爆破快速拆除安全措施探討

程貴海 凌宇恒*

(廣西大學資源與冶金學院，廣西 南寧 530004)

以南寧市青秀區那廟分離式立交橋為例,對爆破拆除高速公路跨線天橋所面臨的問題進行了探討，從施工安全、橋梁預處理、藥量控制、飛石控制、觸底振動、路面保護等方面提出了相應的對策，可供類似工程參考。

高速公路，天橋，混凝土連續箱梁，路面

0 引言

隨著高速公路發展，越來越多的高速公路天橋面臨拆除。爆破拆除是一種快速有效的方法，但爆破拆除所帶來的安全問題是這類拆除所面臨的重點難點。爆破拆除高速公路天橋常面臨的問題主要有：

1)施工過程中要保證高速公路運營，施工改道困難。2)對天橋預處理困難，特別是預應力天橋，不能損傷預應力結構。3)為達到快速拆除天橋的目的，多采用粉碎性爆破拆除，布眼工作量大，對網絡要求高。4)天橋周邊環境復雜，要控制爆破飛石、爆破振動，以及對高速路面的保護。5)施工過程中要防止打眼振動掉落混凝土塊至高速路面，影響高速公路運營。

1 工程施工

1.1 工程概況

南寧市那廟分離式立交橋位于南寧市青秀區那廟(繞城高速K77+225處)，橫跨環城高速，西側20 m有在建立交橋；東北側55 m有在建立交橋，100 m有高壓線鐵塔；東南側60 m有在建立交橋；下方為高速公路，中心隔離欄下方埋有光纜，如圖1所示。

該橋全長57.4 m，高6.6 m。上部主梁為2×25 m現澆預應力混凝土連續箱梁，主梁高1.406 m，頂板預應力鋼束長9.9 m，位于箱梁拼接處；腹板預應力鋼束長25 m，左右各3束，如圖2所示。

1.2 天橋拆除特點

該橋在拆除過程中有以下特點：

1)該橋周圍有在建立交橋、高壓線鐵塔，無法實現改道。2)橋體結構為預應力箱體結構，布眼困難。3)底板薄，打眼振動會掉塊，威脅高速公路運營。4)天橋在爆破塌落過程中要對高速路面、中間隔離帶地下光纜進行保護。5)爆破中斷交通時間限制在2 h內，要完成爆破清渣，實現全幅通車，對爆破效果及清渣組織要求高。

1.3 爆破設計方案

在不損傷橋梁預應力結構的前提下對橋身、橋臺、橋墩所有部位密集布眼，合理控制孔排距，采用分段延時整體一次性控制爆破的方案，炸藥采用φ32 mm乳化炸藥。孔內采用15段導爆管，孔外爆破網絡采用3段連接，整個網絡采用簇聯方式聯接。

2 安全措施

2.1 施工安全措施

為保證工程施工過程中高速公路通行，采用了以下措施：

1)橋身下方用雙層防護網包裹，防止在施工過程中混凝土塊掉落至高速公路。

2)按照設計控制孔深，做好記錄，防止超深。

3)在拆除橋臺兩側石錐坡時，在高速公路旁鋪設2 m高擋板，防止在拆除過程有石塊滾落至高速公路。

2.2 天橋預處理

為便于橋體底板布眼，需在箱梁頂部開槽。由于兩個箱梁拼接處縱向設置有6束長9.9 m，寬0.925 m的預應力鋼束，因此在開槽時，中間的四個切槽由橋身兩側向中間方向開始切割，避免切斷鋼束，破壞預應力結構，如圖3所示。

2.3 藥量控制

本次爆破中橋身、橋臺、橋墩共計炮孔2 851個，使用藥量194 kg，最大同段藥量為2.4 kg。爆破網絡采用孔外延時排間微

差起爆網絡。

根據《爆破安全規程》的規定，當爆源位于地表以上時，爆破振動對周圍建筑物(構建)的損害影響用公式計算[1]：

R=(K1K/V)1/aQ1/3

(1)

本工程重點保護的建筑物為周圍在建立交橋，按照《爆破安全規程》取安全振動速度V=4.0 cm/s。根據計算，爆破引起最近距離西側20 m的在建立交橋的爆破振動為1.30 cm/s，遠小于安全振動速度。最大同段藥量符合要求。

經現場監測，距天橋20 m的西側測點中最大爆破振動速度為1.42 cm/s，低于《爆破安全規程》規定的爆破振動安全允許標準，爆破所產生的振動不會對周圍的在建天橋造成損傷。

2.4 爆破飛石控制

1)保證炮孔的堵塞質量?，F場工作人員嚴格按照設計要求裝藥，確保堵塞長度和質量滿足設計要求。

2)對炮孔進行覆蓋。對橋面上的炮孔采用雙層覆蓋，在炮被的基礎上再覆蓋一層地毯。橋墩先用鐵絲網包裹，再用防護網包裹。兩側護欄用地毯覆蓋。

2.5 橋梁觸底振動核算

根據量綱分析方法，集中沖量作用于地面造成的塌落振動速度可用式(2)計算[2]：

Vt=Kt[(Mg·g·H/σ)1/3/R]β

(2)

根據測量，橋梁混凝土量為369 m3，總重量約為900 t，計算出地面沒有防護措施的情況下塌落振動速度為3.16 cm/s，小于安全振動速度。在實際過程中可在地面鋪設緩沖材料，降低振動速度。

2.6 高速路面防護

路面防護主要采用柔性材料和保護路面兩者結合的辦法，通過鋪設地毯保護路面，在地毯上鋪設沙袋作為柔性緩沖層，緩沖層厚度不少于0.5 m。中間隔離帶采用沙袋和輪胎作為緩沖層，在沙袋的基礎上鋪設輪胎，保護隔離帶地下光纜。

3 體會

1)在高速公路無法改道的情況下，快速拆除高速公路天橋是基本的要求，而粉碎性爆破拆除是其中一種有效的解決方案。

2)在粉碎性爆破拆除中，面臨網絡復雜、炮孔數量多等問題，采用孔外延時排間微差爆破網絡是一種有效的方案，具有連接簡單、操作方便等特點。

3)在對預應力橋梁預處理時要確保不損傷橋梁預應力結構，對于預應力結構復雜的橋梁可采用數值模擬分析橋梁受力結構，根據分析結果指導施工。

4)在不封閉交通情況下，打眼施工振動有可能造成混凝土塊掉落，必須充分考慮。

[1] GB 6722—2014,爆破安全規程[S].

[2] 馮叔瑜，呂 毅，楊杰昌.城市控制爆破[M].北京:中國鐵道出版社，1987.

Discussion on safety measures for rapid demolition of highway overpass blasting

Cheng Guihai Ling Yuheng*

(CollegeofResourcesandMetallurgyofGuangxiUniversity,Nanning530004,China)

This paper takes Nanning Qingxiu district Na temple separated interchange bridge as an example of blasting demolition of expressway overline bridge problems were discussed, and put forward the corresponding countermeasures in the construction of bridge safety, pretreatment, drug control, fly rocks control, touch bottom vibration, pavement protection etc.. Reference for similar projects.

expressway, overpass, continuous concrete box beam, pavement

1009-6825(2017)20-0099-02

2017-04-18

程貴海(1963- )，男，碩士，副教授

凌宇恒(1990- )，男，在讀碩士

U415

A