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(广西区航务工程局南宁航务工程处,广西公路桥梁工程总公司)

1)工程概况

(1)周围环境

解放桥地处市中心,横跨漓冮,连接东、西两岸的花桥路和解放东路。东北侧115m处有全玻璃装饰的三层楼餐馆;东南侧105m以外是一片砖木结构的民宅;西侧有长、宽各15m的引桥(旱桥);西北侧138m处有一幢6层住宅楼;西南侧12Om处为多层建筑环球大酒店,均需重点保护。西岸下游距离20~30m是码头,停泊的船只不少。滨江路从旱桥下穿过,是主要交通要道,来往车辆行人多。桥下水深2~7m不等,主航道位于第5跨,水深6~7m。爆区周围环境见图16-1。

图16-1爆区周围环境(尺寸单位m

图16-1爆区周围环境(尺寸单位m

(2)拱桥结构

解放桥长180m,自西向东分为1~5孔,即4墩5跨,每孔长36m,桥面宽15m,其中车行道宽9m,两边人行道各宽3.0m。该桥为钢筋混凝土结构双曲拱桥,7肋6波。本次爆破拆除对象是拱肋、拱波和拱顶捣制层。图16-2为显示拱桥结构的面、平面图。

图16-2解放桥立面、平面简图(尺寸单位:m)

图16-2解放桥立面、平面简图(尺寸单位:m)

2)总体拆除方案

根据解放桥的特点和施工要求决定采用两步法:第一步拆除拱上结构,根据平衡对称、平衡卸载的原则,采用机械吊装、人工和爆破相结合的方法,从上到下、从两侧向轴线、从桥中央向两侧,平衡对称地逐步拆除拱上结构;第二步是采用爆破方法拆除拱圈。

3)拱上结构的拆除爆破

拱上结构主要包括桥面板和框架梁柱等预制件。从墩中线至拱顶中线半跨内有2排共14根立柱,截面0.35m×0.35m,高分别为3.3m、1.8m。半跨内有5根预制挑梁,间距3.6m,高0.550.8m,宽0.2~0.5m。桥面上有预制的人行和车行道板,每块长3.6m、宽1.0m厚0.22m。

(1)机械吊装法预拆

人工配合2台汽车吊,按照栏杆、灯柱两侧人行道板和人行道挑梁的顺序进行拆除作业,共拆除人行道板300块。然后分三次共拆除车行道板约250块(每块重1.83t)。至此,拱上结构已减少约60%的重量,单侧失稳的危险大为降低

(2)控爆拆除框架梁柱

预拆后,拱上结构剩下完整的框架梁柱和中间2块车行道板。在安全的前提下,决定把两侧靠边的2根立柱及其上部相应挑梁先控爆拆除。剩下中间3根立柱和相应挑梁支承预留的2块车行道板作为行人和清渣的最后通道,留待最后控爆拆除。框架梁柱爆破参数列于表16-1。

框架梁柱爆破参数 表16-1

框架梁柱爆破参数 表16-1

釆用硝铵炸药,即发电雷管起爆,串联网路。每次起爆数十发,用铁板、旧地毯、麻袋覆盖。废渣有少量落河中。

4)拱圈的拆除爆破

拱圈包括拱肋、拱波、拱顶平台(回填层)和系梁,体积约830m3。拱肋长36m、宽0.3m、高0.45m,肋距1.8m,为原300号钢筋混凝土,分2段预制。肋背为波沟,覆盖现浇混凝土,厚0.25~0.5m。拱波分两层,下层是预制板,厚0.06m;上层是现浇混凝土,厚0.09m,内布纵横钢筋。拱顶平台是原300号混凝土现浇回填层,桥面、拱波、拱肋连成一体,上平下弯,纵、横向厚度不等。系梁是拱肋间连接加固件,宽0.15m、高0.25m、长10.8m,每跨5条。

(1)拱圈的拆除爆破参数

拱圈爆破总计钻孔约8500个,装药765kg,使用导爆管1.18万发,炸药单耗0.92kg/m3。具体参数列于表16-2。


拱圈的拆除爆破参数 表16-2

(2)起爆网路和起爆顺序

釆用电—双导爆索一导爆管联合起爆网路。在桥面两侧顺着拱圈起伏,从西往东各铺设股长l80m的双导爆索,所有导爆管就近搭接到导爆索上,形成开口导爆索一导爆管起爆系统。起爆点设在西桥头,两边共4条导爆索集成束,捆绑2发电雷管。用3~8段毫秒导爆管,由桥两端向中央分段起爆,起爆顺序见图16-3。


图16-3起爆顺序示意图

5)安全防护措施

本次爆破总装药765kg,最大一响药量170kg,但由于孔多、装药分散、多段毫秒延时起爆,而且主要保护建筑物都在100m以外,爆破振动和空气冲击波不会危及两岸建筑物。然而针对个别飞石,则釆取了多层防护措施和船只避让措施

其他安全措施包括:不在桥上试爆,不用爆破方法预拆拱顶回填层;在拱脚处把拱波顶的条直筋预先割断;在1号挑梁间拱肋的肋背中线钢筋两侧并排钻3对炮孔,同时装药爆破,在此处炸毁拱肋,确保桥梁倒塌;施工过程始终设专人对桥梁实行监控测量

6)爆破效果

1999年11月24日上午10:18响炮,在约300ms的极短时间内,自西向东起爆完毕。桥下河水因受高压气体的压缩,激起一道高高的倒流浪头。拱顶平台的飞石上冲最高约15~20m,上下游的飞石大都散落在30m范围内,个别飞散物飞溅最大距离约50~60m,桥头两岸未受飞石影响。周围建筑物完好无损。桥墩间只剩下一条条裸露的钢筋,两端仍连在桥墩上,中间下弯掉在水里。拱肋混凝土如预期的那样全被炸飞散,拱波破碎解体,原来特别担心爆不好的拱顶平台,也解体飞散,不复存在。总体爆破效果达到设计要求,为水下清渣创造了良好条件。用1条小型挖泥船、3条工作船、2条底卸式运输船,15d时间内割掉钢筋、清完水中堆积物、疏通主航道恢复通航。整个工期累计不到2个月。

本次爆破也出现了意外失误,主要是起爆系统导线在中间一个接头附近胶皮破损,半边金属导线裸露。当用电桥导通时,因电压和电流小,未能形成短路,仪器显示线路是通的。当用MFd-100型发爆器供电时,瞬时电压高、电流大,在导线破损处漏电,造成短路,强电流传不到雷管而发生拒爆。致使起爆时间推迟了8min

7技术点评

(1)该次爆破总的来说是成功的,说明所采用的爆破方案正确,爆破参数合理,安全防护和技术措施有效。

(②)对于此类双曲拱桥的拆除,通过控爆和机械吊装相结合,按平衡对称、均衡卸载的原则先拆除拱上结构,既保证了安全,又减少水下清渣工作量。

(3)拱圈采用全钻孔、多打孔、加大装药、一次整体爆破倒塌落河方案也是适宜可行的,既保证了施工的安全,又加快了拆除进度,为后续工程赢得了时间。

4)本次起爆的导爆管雷管数达1.18万发,其中约2%~3%的导爆管雷管拒爆,说明连线方法和网路铺设有值得改进的地方

(5)对于重大爆破,除了确保起爆器材完好无损外,有必要设1~2套备用线路,而且要连接到位,随时可用。针对本次爆破的导线破损问题,如果设两套供电线路,都接上电雷管,并接到导爆索上,或者再连1~2发火雷管备用,就不会出现被动局面。


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