紧临重要建筑物碍航双曲拱桥爆破拆除_李贵阳.pdf

第 40 卷第 2 期2023 年 6 月爆破BLASTINGVol 40No 2Jun 2023doi:10 3963/j issn 1001 487X 2023 02 018紧临重要建筑物碍航双曲拱桥爆破拆除李贵阳，熊英建(中交第二航务工程局有限公司，武汉 430040)摘要:艳洲电站大桥位于艳洲枢纽工程新建船闸、电站及泄水闸拟建坝址上，根据工程建设进度安排，对该桥予以拆除。艳洲电站大桥为双曲拱桥，桥梁全长 180 0 m，桥面宽 8 m，其地处彭山旅游风景区，周边有多处名胜古迹、企业厂房，环境复杂，与紧临既有电站大坝最近处为 8 m，与电站大坝箱梁桥紧接并共用一个桥台。限于现场作业条件，最终决定采用爆破拆除工艺。为确保整个桥体可靠倒塌且解体充分、钢筋混凝土分离，采取抛掷爆破装药炸碎拱肋、拱柱、连梁等构件，单耗为 1 2 1 5 kg/m3。采用加强松动爆破炸毁桥墩，最大单墩药量为 480 kg，按照左重右轻的原则，使整桥似骨牌式向右岸方向倒塌。采用孔内延时孔外接力传爆网路，即孔内雷管采取 MS12 段，孔外工业电子雷管并联，起爆顺序为由左岸向右逐跨、墩起爆，保证桥体平稳逐跨有序垂直塌落，且不会对左岸桥台形成挤压冲击。通过在靠近左岸电站、滚水坝沿线 100 m 水下，预先敷设漏气 PVC，用空压机向管内打压形成气泡帷幕，有效减小水击波超压，从而降低了爆破振动和水击波对周边建(构)筑物的影响。关键词:双曲拱桥;爆破拆除;紧临建筑物;抛掷爆破;气泡帷幕中图分类号:TU746 5文献标识码:A文章编号:1001 487X(2023)02 0123 09收稿日期:2023 01 11作者简介:李贵阳(1991 )，男，工程师、学士，从事水运工程施工技术管理，(E-mail)1085247473 qq com。Explosive Demolition of Double Arched Bridge ObstructingNavigation in Close Proximity to Important BuildingsLI Gui-yang，XIONG Ying-jian(CCCC Second Harbor Engineering Co，Ltd，Wuhan 430040，China)Abstract:The Yan Zhou power station bridge was built on the proposed structure site of the Yan Zhou hub pro-ject，which included construction of a new ship lock，power station，and spillway gate Due to the progress of the engi-neering construction，the bridge was dismantled The Yan Zhou power station bridge is a hyperbolic arch bridge witha total length of 180 0 m and a width of 8 m It is located in the Pengshan tourist scenic area，surrounded by manyfamous historical sites and enterprise factories The environment was complex，and the nearest distance from thebridge to the existing power station dam was 8 m The reinforced concrete box girder bridge of the power station damwas adjacent and shared a bridge pier with it Due to the working conditions on-site，blasting demolition was adoptedIn order to ensure the reliable collapse and complete disassembly of the entire bridge，as well as the separation ofsteel bars and concrete，the components such as arch ribs，arch columns，and connecting beams were pulverizedthrough throwing explosive devices，with a powder factor of 1 2 1 5 kg/m einforced loose blasting was used todestroy the bridge piers，and the maximum explosive charge for a single pier was 480 kg According to the principle ofheavy left and light right，the entire bridge was collapsed toward the right bank direction like a domino An inner-holedelay and out-hole relay initiation network was used The MS12 detonator was used for the inner-hole delay，and theindustrial electronic detonators were used in parallel out of the holes The blasting order was from left bank to rightbank，and then from pier to pier，to ensure that the bridge collapsed orderly and vertically，without causing crushingimpact to the left bank bridge pier A leaky PVC was pre-laid underwater along a 100m line near the left bank powerstation and water roller dam An air compressor was used to press the air into the pipe to form an air bubble curtain，which effectively reduced the water shock wave overpressure，thereby reducing the impact of blasting vibration andwater shock waves on surrounding buildings and structuresKey words:double-curved arch bridge;demolition by blasting;adjacent building;throwing blasting;bubblecurtain成熟于 20 世纪 60 年代的双曲拱桥1，限于当时的技术水平及建设规模，多已无法满足当今大交通量运输服务需求，逐步成为危旧桥梁或碍航桥梁，此类桥梁面临拆除已是大趋势。为保护紧临构筑物安全，通常采用需要搭设支架的机凿法和吊移法拆除此类桥梁2。以艳洲枢纽工程碍航双曲拱桥(艳洲电站大桥)为例，采用抛掷爆破和加强松动装药相结合的装药方式，成功实现爆破拆除，有效保护了紧临重要建筑物，可为类似工程提供借鉴和参考。1工程概况1 1工程环境湖南省澧县艳洲电站大桥始建于 20 世纪 90 年代，为三跨钢筋混凝土双曲拱桥，单跨跨径 53 m，全长 180 m，桥面宽8 m，河中共有2 个桥墩，右岸为一个独立桥台，左侧桥台位于河中鱼咀处与现有泄水闸相连。艳洲电站大桥属澧水石门至澧县航道建设工程艳洲枢纽工程中的碍航桥梁，为满足级航道通航标准，需对此桥进行拆除重建。大桥地处彭山旅游风景区，古澧州外八景之一的“思王祠”坐落于彭山山顶，千年古寺“彭山寺”雄踞于此，澧县烈士陵园原址亦在彭山，为本县爱国主义教育基地之一。该桥西距常德远超塑业建筑群270 m、滟洲水利水电工程管理局 525 m、彭山寺845 m，南距腾飞化工厂办公楼 80 m，西南距东鹏陶瓷厂办公楼 140 m，东南距金源化工厂废弃厂房(危房)180 m，桥北端与电站大坝相距 8 m，与电站大坝箱梁桥紧接并共用一个桥台，桥底河流施工期水位约为32 m，水深约35 m，周边环境十分复杂。见图1。1 2桥梁构造桥梁净跨 50 m，净高 8 33 m，矢跨比 1/6，设计拱顶标高 47 46 m、河床标高 28 5 m。每跨设 4 根矩形钢筋混凝土拱肋，混凝土标号为 C20，截面为42 cm 60 cm，间距 1 92m(净间距 1 32 m)，每跨拱肋间等间距设置 6 道钢筋混凝土系梁，系梁截面尺寸为 30 cm 60 cm，主拱圈顶上为预制安装的弧形钢筋混凝土盖板，弧形盖板上浇筑一层素混凝土。图 1爆破环境平面示意图(单位:m)Fig 1Surrounding environment of the blasting site(unit:m)中间腹拱为六孔，为立柱加系梁加预制拱圈结构，每孔设四根现浇钢筋混凝土立柱，断面尺寸为60 cm 65 cm，立柱高度分别为 7 5 m、4 2 m、1 2 m;4 根柱上部连为 T 型门字结构，厚度为 36 76 cm;相邻的 4 根门字形立柱框架上压盖厚 30 cm厚弧形预制砼拱波板;拱顶填料为水泥砂浆和石灰三合土，厚度 40 cm，桥面为沥青混凝土桥面。桥墩为外围浆砌混凝土预制块，内部 150#埋石砼填心桥墩，桥墩底宽 4 0 m、顶宽 3 0 m，长11 88 m，高 10 m;承台直接落于河床上，断面为 T形结构，上层宽 5 2 m、长 13 08 m，下层宽 6 4 m、长 14 28 m、高 1 5 m;河床设 100#砼护底，河床标高为 28 5 m，承台埋入河床 1 5 m。见图 2。2拆除方案根据设计单位的建议，原拆除工艺拟采用桥下搭设满堂支架，机械、人工拆解，浮吊吊运的施工工艺。经过现场踏勘，待拆桥梁上游艳洲老船闸(300 t)闸室净宽为12 m，下游引航道底高程为2833 m，大型浮吊设备无法驶入;待拆桥梁下游为断流航道，浮吊亦无法通行;因双曲拱桥结构受力复杂，为避免拆除过程中发生意外险情，故不考虑起重设备停放于桥面进行作业。经综合研判分析，决定在复杂环境下对此桥梁实施爆破拆除，爆破完成后，填筑临时通道，采用后退法将爆破残渣及填筑料同时挖除。421爆破2023 年 6 月图 2桥梁结构示意图(单位:m)Fig 2The bridge structure(unit:m)3爆破方案设计3 1技术难点(1)预处理难。双曲拱桥的主要受力和承重构件是桥墩(台)和拱肋，而上部结构为非受力结构构件。但预拆除这部分构件会影响甚至改变下部结构的受力状况，且该桥建造年久，禁止大型机动车通行。如果不进行预处理，爆后增加水下破碎清运工作量，延长施工作业时间。因此，应在保证绝对安全的前提下进行必要的预拆除，限拆除照明、防撞护栏和路面铺装层等非承重受力构件，且应对称、平衡、均匀、分段、逐层拆除，同时加强安全监测。(2)桥北端紧连的水电设施防护难。曲拱桥受力结构特点决定，爆后桥梁坍塌，左岸桥台受推拉、挤压作用，可能影响紧临的箱梁桥稳定。(3)