钢筋砼桥墩的联合爆破法拆除

量取为 Q = 3. 0 kg。 4. 2 装药结构与药包位置
为减小外敷药包炸药爆炸时的能量损失, 将岩
石乳化炸药装入专制的钢板盒内。钢板药盒呈三棱
柱状, 如图 3所示。柱长 20 cm, 两侧面 用一块 37 cm 20 cm 的钢板对折组成, 棱角为 60∀, 棱柱上、下
第 25卷 第 1期
吴 琦 等 钢筋砼桥墩的联合爆破法拆除
2. W uhan University o f T echno loge, W uhan 430070, Ch ina; 3. Chuzhou B lasting Eng ineering Com pany, Chuzhou 239011, Ch ina)
A bstract: T o demo lish a out o f function br idge, the b ridge pane,l crossbeam and p iers w ere removed by m ach in
第 25卷 第 1期 2008年 3月
爆破 BLAST ING
V o .l 25 N o. 1 M ar. 2008
文章编号: 1001- 487X ( 2008) 01- 0059- 03
钢筋砼桥墩的联合爆破法拆除
1
2
3
吴 琦 , 王振毅 , 余德运
( 1. 江苏泰州市 高港区建设局, 江苏 泰州 225321; 2. 武汉理工大学资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430070;
D emolition of a R ei nforced Concrete Structure Bridge by Joint Blasting
WU Q i1, WANG Zhen y i2, YU D e yun3 ( 1. Gaogang D istrict Constructing Stat ion of T aizhou, T a izhou 225321, China;
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底用 2片边长各为 18. 5 cm 的等边三角形钢板焊接 封闭; 另一侧面不封闭, 作为装药口, 也是药包外敷 贴面; 盒子的棱 脊中部钻有 3 个孔洞, 作为雷管插 入口。
图 3 钢板药盒示意图 (单位: mm )
爆破前, 将岩石乳化炸药顺卷装入三棱柱钢盒 内, 从雷管插入口插入 3发带有 10 m 导爆管脚线的 非电起爆雷管, 再用塑料薄膜和胶布严密包裹药盒。
爆后清渣比较方 便。除一根方 形柱仅炸 开半 侧, 清渣稍费事外, 其他方桩和圆柱均只需经水下切 断少数几根钢筋后即能顺利分离, 爆破总体效果比 较理想。
图 2 桥墩结构 及炮孔、药包布置示意图 ( 单位: mm )
3 炮孔爆破
3. 1 圆柱墩爆破 采用的炮孔直径为 d = 90 mm, 炮孔从横梁顶表
面沿圆柱墩中轴线钻凿; 炮孔深度为 L = 7. 5 m, 孔 底低于河床表面约 0. 5 m; 采用岩石乳化炸药装药, 根据类似工程经验, 考虑到水下爆破时水的约束及 水下炸药爆炸威力的下降 [ 3] , 炸药单耗取 q = 1 350 g /m3; 单孔装药量取 Q = 8. 0 kg; 炮孔堵塞长度 ld 5. 0 m。 3. 2 横梁切断爆破
4 方形桩水下外敷药包切割爆破
Hale Waihona Puke 因方形桩截面小, 长度大, 又淹没在水中, 沿桩 心钻凿炮眼困难, 所以决定采用水下外敷药包, 从其
根部予以切割爆破。药包深入水下约 6 m, 紧挨河
床面布置, 为加强爆破剪切作用, 每根方桩两侧相应
位置错开各外敷一个药包。
4. 1 药量
单个外敷药包的药量按下述经验公式 [ 4 ] 估算:
量约有 50% 转化为水击波, 地震波能含量较小, 且
经水介质传达陆地或经桩 体沿河床传达陆 地衰减 大, 所以取 k = 32. 1, = 1. 57[ 5] 。计算得 V = 1. 00
cm / s, 可见估算的质点峰 值振速明显小于 #爆破安
全规程 ∃规定的砖 混结构 民宅允 许的质 点安 全振
Q T = k1 k2R2 L
( 1)
式中, QT 为外敷 的 TNT 药 量, kg; k1为拟炸材 质系
数, 对于钢筋砼 k1 = 5! 10, 考 虑到方桩加强钢 筋,
为便于炸后吊起炸断钢 筋, 取 k1 = 10; k2 为布药方
式和爆破条件系数, 对于钢筋砼的无外覆裸露爆破,
取 k2 = 8; R 为破坏半 径, m, 即为拟炸 物厚度, R = 0. 3 m; L 为拟炸长度, m, 取 L = 0. 2 m。
6 爆破安全与防范措施
大桥桥墩爆破点距离建筑物较近, 其中民宅的 爆心距约为 33 m, 空中架线 的水平爆心距 只有 15 m, 桥墩拆除既采用深孔、浅孔爆破, 又采用较大药 量的水下外敷药包爆破, 因此, 必须严格防范爆破飞
石、爆破地震及水中冲击波的危害。
6. 1 爆破地震
桥墩爆破时, 临近民宅地坪质点峰值振速为:
外敷药包安置于方形桩根部河床表面处, 每根 桩 2个药包, 顺水流即桥墩走向分别在桩两侧将药 包相互面对又上、下底面相切地交错布设。安置药 包时, 要使起爆雷管聚能穴朝向药盒面, 即无钢板面 紧贴到方桩表面, 药盒用铅丝固定, 布药工作由专职 潜水员进行。
5 起爆网路
每组桥墩采用一组导爆管孔外毫秒微差起爆网 路。炮孔内和外敷药包内的起爆雷管均为 M S5段。 每墩 2个圆柱的深孔 4发起爆雷管和横梁浅孔的 6 发起爆雷管簇并联 后, 用 2 发 M S2 段非 电雷管传 爆。因方形桩体采用外敷药包爆破, 为避免相互邻 近药包受到先爆药包爆炸的不良干扰而造成拒爆或 错位, 8根方形桩 16个外敷药包的 48发起爆雷管, 成 3把簇并联后, 每把簇并联各用 2发 MS1非电雷 管传爆。每组桥墩的 8 发非电传爆 雷管再簇联成 把, 最后用电雷管起爆网路激发。 2组桥墩起爆时 差为 50 m s。
K ey words: P ortfo lio p ier; dem o lition blasting; ba re explosives under wa ter; vo lum e explo sives
1 工程概况
江苏省泰州市西港区口岸镇原西口岸大桥, 因 不适于航运决定予以拆除。该大桥东西走向, 横跨 于上官河上。大桥周围环境复杂: 桥东马路两侧均 为密集的砖 混民宅, 民宅与桥墩的最 近距离为 30 m; 桥西侧为工业园区厂房; 大桥南侧 10 m 处有一 架高约 15 m、与大桥走向平行的跨河高压电缆, 如
经对大桥桥墩的结构组成及所处环境条件进行 综合分析研究, 决定采用联合爆破法拆除, 即对 2根
1 000 mm 钢筋砼圆柱采用一个垂直下向深孔进 行底部破碎爆破; 对横梁在其中部布置 2排炮孔进 行切断爆破; 对于 16根方形桩采用水下外敷药包进 行根部切割爆破 [ 1 2] 。爆破后再采用吊车及其它方 法处理爆渣。各部炮孔及药包布置如图 2所示。
收稿日期: 2007 - 12- 28. 作者简介: 吴 琦 ( 1982- ), 男; 泰 州: 江苏 泰州市 高港 区建设 局助
理工程师.
图 1所示。 大桥桥面主结构为钢筋砼预制板, 桥面板和纵
梁塔建于两岸边墩和 2组桥墩上, 边墩由块石水泥 沙浆砌筑, 与河岸连成一体, 不需拆除。 2组桥墩位 于河中, 间距 20 m。每组桥墩均由 2根 1 000 mm 钢筋砼圆柱和 2排共 8根 300 mm 300 mm 钢筋砼 方形桩体组成, 桥墩深入河床深部。每组桥墩上部 均支承着一条长 10. 5 m、厚 1. 3 m 的钢筋砼横梁。 桥墩结构组成如图 2所示。
离桥 150 m 处固定, 以在爆前阻断鱼的回游; 爆炸前 1 h在桥的上、下游各 300 m 处设置警戒线, 撤离船
只和水中人员。
6. 3 爆破飞石
为防止爆破飞石的危害, 在桥墩横梁表面覆盖
上一层宽度超过横梁侧边 0. 5 m 的竹板排架; 为进
一步阻断深孔和浅眼爆破的直接飞石, 同时稳定和
加强竹板排架的防护能力。在深孔孔口和浅眼眼口
经实测, 桥墩横梁顶表面高于河床面约 7. 0 m, 河水 涨 至 横 梁 水 平, 河 水 水 流 缓 慢, 流 速 低 于 0. 1 m / s。
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爆破
2008年 3月
图 1 爆破 环境示意图 (单位: m )
2 拆除方案
上官河是京杭大运河进入长江的重要水道, 要 求拆除大桥至现有河床面, 要尽可能减小拆除工作 对航运的影响。根据大桥结构及其周围环境条件, 决定先对桥面板和纵梁采用机械吊拆, 再对 2 组桥 墩实施爆破法拆除。
ery and jo int blasting respectively. T he crossbeam of p ier w as cut o ff by shallow ho le blasting, the p illar o f pier w as broken from the bottom by deep ho le blasting and the square po le w as cut o ff by bare exp losives under w ate r w hich was conven ient for m ach inery to lift. Bare exp lo sives b lasting square po le under w ate r w as discussed and the vo lum e and structure o f installa tion on ba re explosives under wa ter w as presented.
V = K (Q 1 /3 /R )
( 2)
式中, V 为 爆 破 时临 近 民 宅地 坪 质点 振 速 峰 值,
cm / s; Q 为桥墩爆破中最大一段起爆药 量, kg, Q =