董清青

(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司，四川 成都 610041)

1 工程概況

湖北省境內(nèi)麻武高速公路在武英高速羅田互通以西2.5 km處與武英高速公路立體交叉，設(shè)置團(tuán)陂樞紐互通以滿足與武英高速之間的交通轉(zhuǎn)換需求。團(tuán)陂樞紐互通式立交施工范圍內(nèi)跨武英高速公路拱形天橋因高程的限制需要拆除，即K76+157拱形天橋需拆除，其結(jié)構(gòu)形式為1-36.6上承式拱-橋面寬5.5 m，厚度0.4 m；拱圈寬度3 m，厚度為0.54 m。拱上橫墻寬度3 m、厚度0.2 m，高度分別是5、4、2 m 。天橋地處浠水縣團(tuán)陂鎮(zhèn)牌樓河附近，四周無村落。

2 天橋拆除要求及爆破需要達(dá)到的目的

天橋拆除要求：①要求將天橋同時(shí)從兩端橋臺以內(nèi)全部炸塌，爆渣清運(yùn)必須在12小時(shí)內(nèi)完成，以縮短封閉交通時(shí)間；②要求炮眼鉆孔施工期間武英高速公路實(shí)行半幅雙向通行，以減少對武英高速交通的干擾；③要求爆破不得損壞臨近建筑物和橋下路面，以便清渣后實(shí)現(xiàn)盡快恢復(fù)武英高速交通。

天橋爆破需要達(dá)到的目的：①必須確保天橋整體坍塌，對拱式結(jié)構(gòu)，確保橋體坍塌的條件是拱體結(jié)構(gòu)充分破壞；②為保護(hù)橋頭邊坡的穩(wěn)定性，橋臺需要保留，爆破裝藥前，對橋面與橋臺的連接處，采用機(jī)械的方法進(jìn)行預(yù)切割，爆破后主要橋體部分塌落后解體，為后續(xù)機(jī)械清運(yùn)提供安全作業(yè)條件；③橋體爆破后塊度滿足吊車清運(yùn)的要求，因此，需將天橋充分爆破解體成為6段，確保每段在爆破后盡快吊運(yùn)出武英高速外；④爆破危害的控制，重點(diǎn)是控制鋼筋混凝土拱坍塌對周圍建筑物的影響，包括爆破振動(dòng)控制、爆破飛石控制、坍塌觸地振動(dòng)控制、爆炸沖擊波控制、橋體塌落不損壞路面。

3 爆破需要采取的技術(shù)措施

為達(dá)到以上爆破目的，爆破前需采用機(jī)械-人工預(yù)處理即將橋面預(yù)先分成6段、微差控制爆破拆除主體支撐結(jié)構(gòu)使橋體垮塌的施工方式。爆破后再采取機(jī)械解體吊運(yùn)的方法進(jìn)行拆除，機(jī)械拆除與清渣工作同步平行施工。針對上述爆破方案，擬采用的主要技術(shù)措施如下。

1)將橋面分割為6段總計(jì)設(shè)7個(gè)切口，其中中間的切口為打孔爆破，其他的6個(gè)切口利用挖掘機(jī)-風(fēng)鎬預(yù)先開口，切口如圖1～2所示，其中實(shí)心框?yàn)楸魄锌?，空心框?yàn)轭A(yù)開口。

圖1 預(yù)先切口圖

圖2 預(yù)切割切口及爆破切口

2)采用鉆孔爆破方式，爆破鋼筋混凝土拱等承重結(jié)構(gòu)使其橋面結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)坍塌,為保證清運(yùn)，在橋面中軸線方向打孔將整個(gè)橋面沿通行方向分為兩部分。

3)采用微差起爆，使橋拱、橋面原地坍塌，控制坍塌對武英高速公路路面的影響。

4)采用毫秒微差起爆，減小單段起爆藥量，控制爆破振動(dòng)對周圍建筑物即橋臺邊坡的影響。

5)橋梁下面鋪設(shè)2.0 m高土堆，控制橋梁觸地振動(dòng)對周圍建筑物特別是對瀝青路面的影響。

6)橋面炮孔表面鋪設(shè)2層棉被，棉被上鋪設(shè)鐵絲網(wǎng)再加砂袋，形成3級防護(hù)。沿天橋護(hù)欄兩側(cè)綁扎鋪設(shè)密實(shí)的竹排，外側(cè)再覆蓋上地毯并掛上防護(hù)網(wǎng)。防止飛石對周圍建筑物及行人的影響。

7)炮眼鉆孔施工采用半幅交通管制施工作業(yè)，半幅雙向通行，交替施工通行的推進(jìn)流程，確保施工期間武英高速正常營運(yùn)。

8)爆破至清運(yùn)期間武英高速公路團(tuán)陂收費(fèi)站至羅田收費(fèi)站區(qū)段實(shí)行交通封閉。

4 爆破參數(shù)設(shè)計(jì)

橋梁的荷載(包括恒載和活載)都是由拱圈部分傳遞到橋臺上面。拱圈部分爆破設(shè)計(jì)是橋梁倒塌的關(guān)鍵部分，所以爆破點(diǎn)選取在拱頂部分和拱與橋臺連接處，此部位是拱橋結(jié)構(gòu)的主要受力部分，在此處爆破可使橋面失穩(wěn)而倒塌。炮孔按梅花狀布置在拱圈上，垂直布孔，炮孔間距40 cm、排距40 cm。布置炮孔過程中不得隨意破壞拱圈的鋼筋及混凝土結(jié)構(gòu)，保證施工過程的安全。

天橋拱圈分為6個(gè)區(qū)間，受空間限制，靠近拱頂?shù)?個(gè)區(qū)間無法鉆孔，余下4個(gè)區(qū)間各分別布置7排。立墻部分作為橋面的一個(gè)輔助支撐部分，承擔(dān)橋面的荷載較小，作為板狀立墻，只需在立墻底部附近布孔。炮孔間距30 cm、排距30 cm，梅花形布孔。天橋立墻炮孔排數(shù)分別為10排炮孔、8排炮孔和6排炮孔。橋面炮孔布置在拱頂軸線部位，拱頂橫向布置3排炮孔，布置在橋面與拱圈重合部位，具體爆破參數(shù)見表1。

表1 爆破參數(shù)

5 主要拆除流程

為達(dá)到快速拆除、快速恢復(fù)交通的目的，需對天橋爆破拆除主要工序進(jìn)行合理布置安排，并做好各種預(yù)防措施，保證各個(gè)拆除工序的安全。

1)交通分流。天橋拆除過程中，不可避免會對現(xiàn)有高速通行造成影響，需對現(xiàn)有高速進(jìn)行一定的交通分流，拆除完成后進(jìn)行恢復(fù)。

2)鉆孔。按照爆破參數(shù)設(shè)計(jì)，在天橋拱圈、立墻底部、橋面等炮孔位置進(jìn)行鉆孔。鉆孔時(shí)需特別注意不對天橋受力鋼筋造成破壞。

3)防護(hù)。在鉆孔布置施工完成后，對橋面、護(hù)欄外側(cè)、橋下既有高速路面進(jìn)行特殊防護(hù)，以盡量降低在爆破時(shí)，飛石、碎渣對行人、機(jī)械及既有路面造成的影響。

4)爆破。采用微差起爆，安全有序進(jìn)行爆破作業(yè)(見圖3)。同時(shí)注意對兩側(cè)橋臺既有邊坡的保護(hù)及監(jiān)測，有必要時(shí)可進(jìn)行臨時(shí)的防護(hù)。

圖3 爆破示意圖

5)清除。實(shí)施爆破后，快速對破損橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行解體清運(yùn)，同時(shí)對路面及周邊建筑垃圾進(jìn)行清理，不留安全隱患。

6)恢復(fù)交通。待整個(gè)拆除作業(yè)完成后，對現(xiàn)場進(jìn)行安全檢查，排查無安全隱患，即可將高速恢復(fù)交通。

6 飛石防護(hù)措施

1)嚴(yán)格檢查和驗(yàn)收炮孔質(zhì)量。

2)保證良好的填塞質(zhì)量，炮孔堵塞時(shí)嚴(yán)禁堵塞物中夾雜碎石。

3)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果，確定合適的裝藥量，避免超量裝藥。

4)加強(qiáng)對裝藥部位的覆蓋，對裝藥部位15～20層密目安全網(wǎng)進(jìn)行懸掛式覆蓋，以防飛石的溢出。

通過工程實(shí)踐，采用上述方法進(jìn)行防護(hù)后，個(gè)別飛散物對周圍建筑物不會造成危害。

7 路面損害防護(hù)措施

為保證橋體構(gòu)件塌落及后期清運(yùn)時(shí)機(jī)械設(shè)備不損害路面。橋體投影面下方采用砂堆構(gòu)成的防護(hù)墊層(高度)，在中間通信光纜上方覆蓋鋼板，鋼板采用20 mm厚，防護(hù)面積為光纜正上方兩側(cè)搭接50 cm。用于承擔(dān)橋體塌落主要荷載并均勻分布在整個(gè)防護(hù)區(qū)間，保護(hù)光纜不被破壞。砂堆采取就近取材的措施，底部防護(hù)面積為橋面垂直投影兩側(cè)延伸3 m，高1.5 m，主要用于吸收橋體塌落荷載。

8 結(jié)束語

通過武英高速拱形天橋爆破拆除的工程實(shí)踐，采取科學(xué)合理的技術(shù)方案和爆破參數(shù)以及防飛石、防路面損害技術(shù)措施，在短暫11個(gè)小時(shí)關(guān)閉交通后，實(shí)現(xiàn)了安全、快速拆除運(yùn)營高速公路上的結(jié)構(gòu)物，并盡早恢復(fù)了交通，減少了結(jié)構(gòu)物拆除對高速公路通行的影響，本項(xiàng)目的成功爆破拆除可供類似項(xiàng)目借鑒。

[ID:010429]