蘇龍慶

（中建路橋集團有限公司，河北石家莊 050001）

1 工程概況

某橋梁全長240m，由主拱、邊拱和引橋段構(gòu)成，橋面總寬度12m。上部結(jié)構(gòu)為中承式鋼管混凝土雙曲拱設(shè)計，橋面為簡支板搭接蓋梁上，邊拱凈跨為50m。主拱橋面中間為吊橋，用吊桿支撐蓋梁兩側(cè)，橋面以下主拱兩側(cè)為簡支梁橋?，F(xiàn)對整座橋梁實施爆破拆除作業(yè)，在原橋梁址上建設(shè)新橋。在爆破拆除之前優(yōu)化設(shè)計總體施工方案，重點解決承重結(jié)構(gòu)徹底破壞、橋梁結(jié)構(gòu)順序倒塌難題，最終確定主拱四點式爆破拆除方案和邊拱多點爆破拆除方案。

2 橋梁爆破拆除施工工藝

2.1 制定爆破拆除方案

2.1.1 拆除方案原則

本橋梁拆除要充分考慮橋梁受力結(jié)構(gòu)特點制定拆除方案，采用科學(xué)合適的拆除方法，以保證拆除作業(yè)的安全性。拆除方案設(shè)計原則包括：

（1）拆除施工過程安全，保證拆除方法不會產(chǎn)生新的危險源，不會引發(fā)次生事故。

（2）拆除方案符合施工條件、施工資源的實際情況，合理安排拆除進(jìn)度工期，確保拆除方案能夠順利通過炸藥使用審批。

（3）拆除作業(yè)各階段均有理論依據(jù)和內(nèi)力分析，根據(jù)內(nèi)力分布情況制定可行的拆除工藝步驟。

（4）拆除作業(yè)滿足環(huán)境保護(hù)要求，控制污染物的產(chǎn)生，實現(xiàn)拆除后結(jié)構(gòu)部件的回收利用。

（5）拆除保持對稱平衡，按照先拆次要構(gòu)件、再拆主要構(gòu)件的施工順序，使主要構(gòu)件通過爆破拆除。

2.1.2 拆除爆破方案

（1）拆除橋面防撞護(hù)欄、人行道板、部分梁板、橋面鋪裝構(gòu)件，將拆除的構(gòu)件集中運輸出去，不得直接拋入河道中[1]。

（2）主拱拆除采用四點式爆破法，在兩個主拱拱腳處、兩個主拱與橋面交界處設(shè)置爆破點，用于解除主拱構(gòu)件受力結(jié)構(gòu)，促使主拱斷裂為3段。主拱拆除爆破順序為橋面上游左側(cè)、下游左側(cè)、上游右側(cè)、下游右側(cè)、左側(cè)上游與下游拱腳、右側(cè)上游與下游拱腳。

（3）兩側(cè)邊拱拆除采用多點爆破法，在單邊四個立柱設(shè)計切口，共6個切口，從單邊立柱中間位置起爆，向兩邊引爆，配合兩端橋臺立柱爆破解除邊拱結(jié)構(gòu)受力，達(dá)到橋面坍塌目的[2]。

2.1.3 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計

（1）在選定切口位置后，根據(jù)現(xiàn)場勘查情況，采用小直徑淺孔爆破作業(yè)方式，使用兩種規(guī)格不同的鉆頭，分別為38mm、40mm，鉆眼不能選在外搭作業(yè)處。

（2）對橋面11根蓋梁設(shè)置11對吊桿，主拱的牛腿結(jié)構(gòu)支撐另一對蓋梁；在吊桿兩側(cè)打眼，增加炸藥用量，保證爆破后的吊桿順利落入河內(nèi)；用非剛性連接方式連接吊桿與蓋梁，便于在爆破后打撈；吊桿兩側(cè)連接鋼筋，在10cm處鉆眼，每根蓋梁上共鉆眼4個，鉆眼深度控制在60cm。

（3）選擇4處主拱受力破壞失穩(wěn)爆破點，爆破點位置在拱體高1/2處；拱腳部位采用鋼管切割方式，選在橋墩處鉆眼爆破。

（4）在主拱正上方鉆眼，共鉆11個，在側(cè)方肋板開窗，主拱下方鋼管割孔10個；主拱肋間用氧焊割除60cm，確定25cm孔深。

（5）上承式鋼筋混凝土拱橋共有5個立柱，拱肋孔距確定為25cm，立柱每跨間的鉆眼量分別為5個、9個、11個；邊拱上的每排混凝土立柱都支撐一個蓋梁，為避免發(fā)生上承式拱橋失穩(wěn)危險，所以對肋上立柱不采用鉆眼爆破。

（6）橋臺最邊緣立柱鉆眼，共設(shè)置6個鉆眼，鉆眼孔距確定為25cm，孔深確定為40cm，布置的孔眼高度為160cm；橋臺兩側(cè)各布置一排鉆眼，每排30個，鉆眼孔距控制在40cm，孔深控制在120cm。

2.2 爆破拆除準(zhǔn)備階段

2.2.1 確定爆破拆除工藝流程

本工程爆破拆除施工流程為：定位切口→鉆孔→裝填炸藥→連接起爆網(wǎng)路→撤離作業(yè)人員→爆破15min→爆破后清渣。

2.2.2 材料準(zhǔn)備

（1）爆破器材包括784發(fā)導(dǎo)爆管雷管，222.8kg乳化炸藥，5 000m導(dǎo)爆管，200m導(dǎo)爆索。

（2）防護(hù)材料包括30㎡鋼板，2 000㎡安全網(wǎng)。

（3）覆蓋材料包括10 000㎡炮被，800個沙袋，100㎡鋼筋網(wǎng)。

（4）堵塞材料包括12根炮棍，1t炮泥。

（5）警戒材料包括3 000m警戒線，20個信號旗，8塊道路警示牌。

2.2.3 設(shè)備準(zhǔn)備

（1）鉆孔設(shè)備選用4臺柳州VY-9/7空壓機，3臺氣腿式鑿巖機。

（2）運輸車選用專門運送炸藥和雷管的1.35T炸藥車。

（3）氣割設(shè)備采用6個氧氣瓶和6個乙炔氣瓶。

（4）起爆設(shè)備采用CZ50起爆器和200D起爆器各一臺，CH-2激發(fā)針2個。

（5）測量儀器采用5把鋼尺，1臺全站儀，2臺爆破測振儀。

2.3 鉆鑿炮孔

2.3.1 鉆鑿方法

在橋梁灌漿混凝土和鋼管混凝土上確定鉆鑿炮孔的位置，做好標(biāo)記，按照設(shè)計要求的鉆孔方位和深度鉆鑿[3]；手持式風(fēng)動鑿巖機的常規(guī)鉆頭直徑為40mm，成孔直徑為42mm，施工人員使用鑿巖機干鉆混凝土；采用淺孔鉆鑿方式，鉆孔后清理孔內(nèi)雜物，驗收炮孔質(zhì)量，待全部炮孔達(dá)到設(shè)計要求后才能裝入炸藥。

2.3.2 布設(shè)炮孔

主拱正上方的炮孔孔深為60cm，孔距為25cm，共設(shè)置11個炮孔；主拱兩側(cè)的炮孔孔深為40cm，孔距為25cm；主拱拱腳部位的孔深為1.8m，間距為1m，采用梅花型布孔方式，加密炮孔[4]。

2.3.3 保證措施

在采用干式鉆眼法時會產(chǎn)生大量的灰塵，造成周邊環(huán)境污染，有必要采取防護(hù)措施，降低粉塵污染；在炮孔鉆鑿過程中會產(chǎn)生較大分貝噪聲，影響周邊居民正常作息，所以本工程項目部與周邊社區(qū)進(jìn)行協(xié)調(diào)，確定合理的炮孔鉆鑿時間。

2.4 裝填炸藥

2.4.1 加工藥包

（1）檢查驗收炮孔，及時處理尺寸、位置不合格的炮孔；設(shè)置隔離設(shè)施，現(xiàn)場加工藥包，加工人員之間的距離必須在1.5m以上。

（2）加工藥包場地不允許無關(guān)人員進(jìn)入，嚴(yán)禁場內(nèi)作業(yè)人員抽煙，不允許明火作業(yè)，由專人負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查裝藥用量。

（3）檢查雷管段別，按照延時順序分段組網(wǎng)雷管，不能混淆組裝順序。

2.4.2 裝藥

（1）在良好的天氣狀況下裝藥，在每個構(gòu)件區(qū)域分配專業(yè)施工人員，清理各個孔位，記錄炸藥裝入數(shù)量，在炮孔位置規(guī)范裝入炸藥。

（2）起爆藥包裝入炮孔時要做到輕拿輕放，根據(jù)設(shè)計要求控制藥量；如果在裝填過程中沒有將起爆藥包裝填到位，則應(yīng)當(dāng)作為盲炮處理，不能用力拔出藥包。

（3）本工程爆破結(jié)構(gòu)體的厚度較薄，炮孔深度較淺，裝入藥量較少，應(yīng)采用正向裝藥方式。

2.4.3 炮孔填塞

（1）炮孔填塞材料為炮泥，由黏土與水混合而成，水分摻入比例為17%；施工現(xiàn)場用炮泥機制作條狀炮泥，將炮泥與炸藥一同裝入孔內(nèi)，保證填塞足夠長度的泡泥，填塞后分層搗實，不能在炮孔內(nèi)留有空隙。

（2）在炮泥搗實過程中，不能損壞雷管腳線；用木質(zhì)炮棍分層搗實，不允許使用鐵質(zhì)炮棍，保證炮孔填塞作業(yè)的安全性[5]。

2.5 敷設(shè)起爆網(wǎng)路

2.5.1 連接起爆網(wǎng)路

（1）按照設(shè)計圖紙要求組裝雷管，使雷管插入起爆藥包上，檢查爆破網(wǎng)路連接順序是否符合設(shè)計要求。在連接起爆管網(wǎng)路時，采用直通連接方式直順連接各點；為避免爆破時拉斷網(wǎng)路，應(yīng)預(yù)留出安全冗余。

（2）反向布置起爆雷管，采用專用連接塊互聯(lián)雷管與導(dǎo)爆管，預(yù)留出導(dǎo)爆管端頭15cm，避免雷管起爆時產(chǎn)生的高速聚能射流瞬間切斷尚未起爆的導(dǎo)爆管。

（3）組裝起爆網(wǎng)路時，不允許同步進(jìn)行其他作業(yè)，不允許其他施工人員滯留在施工現(xiàn)場。

（4）在截斷導(dǎo)爆管時，要立即對導(dǎo)爆管的端頭采取密封措施，或者快速完成組裝，避免端頭受到雜物污染[6]；密封端頭時，需要用火燒熔端頭，快速捏緊，當(dāng)需要再次組裝時，減去端頭15cm，保證端頭的使用性能未受到影響。

2.5.2 檢查起爆網(wǎng)路

檢查爆破器材外觀是否完好，及時剪掉出現(xiàn)變形、破裂、折斷或留有異物的導(dǎo)爆管段，再用剪后的導(dǎo)爆管對接接頭；檢查導(dǎo)爆管雷管密封情況，如果發(fā)現(xiàn)有導(dǎo)爆管卡不緊的問題，則要將其作為廢品處理，避免造成起爆延時時間不準(zhǔn)確[7]。

2.6 防護(hù)設(shè)置

2.6.1 主拱部位防護(hù)

主拱切口部位的起爆藥量較大，要重點保護(hù)主拱部位，采用五道防護(hù)措施[8]：

（1）第一道防護(hù)，用沙袋壓住孔口位置。

（2）第二道防護(hù)，在爆破區(qū)覆蓋地毯炮被。

（3）第三道防護(hù)，在地毯炮被上覆蓋膠皮炮被。

（4）第四道防護(hù)，用鋼板構(gòu)件包裹住拱肋切口部位。

（5）第五道防護(hù)，在鋼板包裹構(gòu)件外堆放一層沙袋。

2.6.2 單耗切口部位防護(hù)

對起爆藥量較小的單耗切口部位采用四道防護(hù)措施：

（1）第一道防護(hù)，在每個炮孔上都壓住一個砂袋，避免發(fā)生沖炮問題。

（2）第二道防護(hù)，將一層炮被覆蓋到炮孔上，要求炮被之間相互搭接，搭接長度不小于30cm。

（3）第三道防護(hù)，將砂袋壓到炮被上，要求砂袋有一定壓實力度。

（4）第四道防護(hù)，在需要個別保護(hù)的部位壓上鋼筋網(wǎng)，作為保護(hù)屏障，避免飛散物飛射到遠(yuǎn)處。

2.7 警戒布置

2.7.1 警戒點布置

（1）拆除工程警戒點設(shè)置到距離爆破點500m的范圍內(nèi)，爆破區(qū)域內(nèi)共3個路口，均設(shè)置警戒，攔截警戒區(qū)域內(nèi)的交通。

（2）各警戒點都派警戒人員看守，完全封閉大橋兩岸的交通，不允許非作業(yè)人員進(jìn)入到警戒區(qū)域內(nèi)。

2.7.2 警戒組織

（1）設(shè)置爆破指揮中心，指揮中心任命總指揮和副總指揮；配置7個警戒小組，將警戒小組分派到重要路口，用對講機保持實時通話聯(lián)系。

（2）在裝藥時拉起警戒線，將所有施工機械設(shè)備撤離出警戒區(qū)域；裝藥后倒計時30min，持續(xù)發(fā)出鳴哨，提醒工作人員撤離。

（3）在進(jìn)入倒計時2min時，開啟交通管制，保證警戒點內(nèi)無機械設(shè)備、行駛車輛和任何人員；進(jìn)入到倒計時10s時，起爆員充電，準(zhǔn)備起爆。

（4）待爆破完15min后，派一名穿戴齊全防護(hù)用具的安全員到爆破坍塌現(xiàn)場檢查是否存在未爆破點，檢查確定安全后解除警戒。

2.7.3 警戒設(shè)備工具

（1）本次橋梁爆破拆除共配置2塊道路警示牌，20個信號旗，2000m警戒線；40個水馬，4個警戒路障，6面紅旗；8部對講機，1部皮卡。

（2）爆破器材專用車輛由爆破指揮中心進(jìn)行全程管控，車輛進(jìn)場后派專人看管，不允許非作業(yè)人員接觸到炸藥車。

（3）爆破器材進(jìn)場后加強安全管理，做好使用情況記錄，嚴(yán)格控制爆破器材的領(lǐng)取數(shù)量，實施臺賬管理。

2.8 爆破效果

本次爆破網(wǎng)路延時在設(shè)計要求范圍內(nèi)，起爆網(wǎng)路完全傳爆，爆破后大橋原地倒塌，整體倒塌效果較好；從大橋倒塌效果上分析，主拱拱肋切口形式、爆破飛散物、炸藥單耗、炸藥總量都與設(shè)計要求相符；從塌落震動效果上分析，因大橋底部河床有較厚的淤泥層，消解了爆破倒塌時產(chǎn)生的震動力，根據(jù)測振儀測量數(shù)據(jù)顯示，塌落震動符合規(guī)范要求。

3 結(jié)語

在爆破拆除中，要實施安全保護(hù)措施，嚴(yán)格按照設(shè)計要求和技術(shù)規(guī)范開展炮孔布設(shè)、鉆鑿炮孔、裝填炸藥、連接起爆網(wǎng)路等施工工序，并做好起爆防護(hù)措施，從而保證大橋拆除工程安全順利完工。