薄壁空心钢筋混凝土桥墩原位解体拆除爆破
- 格式：pdf
- 大小：1.21 MB
- 文档页数：5
工程爆破 ENGINEERINGBLASTING 2019年8月第25卷第4期www.cseb.org.cn/form/xhqk/indexframe.htmlAugust2019|EngineeringBlasting|Vol.25,No.4文章编号:1006-7051(2019)04-0051-05
收稿日期:2019-02-19作者简介:李新继(1966-),男,学士,教授级高级工程师,从事高速铁路项目建设管理,隧道、路基等工程爆破。E-mail:359658698@qq.com
薄壁空心钢筋混凝土桥墩原位解体拆除爆破李新继(西成客专四川有限公司,成都610036)
摘 要:针对薄壁空心钢筋混凝土桥墩高度只有
12.5m,整体倾倒力矩不够且周边环境复杂的情况,提出中孔径深孔一次性拆除爆
破原位解体技术。通过分析讨论拆除爆破薄壁空心桥墩的爆破孔网参数和起爆网路,根据现场环境条件和施工要求,综合采用预裂爆破、深孔不耦合装药结构、复式起爆网路等关键控制爆破技术,取得了良好的爆破效果,拆除的桥墩墩身原位解体、整体破碎塌落。桥墩四周采用竹排、编织袋包裹;墩顶覆盖炮被、密目网;墩身内外底面垫砂袋等措施减小了爆破飞石、爆破振动及墩体破碎塌落振动等危害效应,确保了需保留的下部墩身、承台及周围构筑物、设备和人员的安全,提高了工效。关键词:薄壁空心桥墩;拆除爆破;预裂爆破;复式起爆网路;整体破碎;原位解体
中图分类号:TD235 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1006-7051.2019.04.009
In-situcollapsedemolitionblastingofreinforcedconcretebridgepierswiththin-walledhollow
LIXin-ji(XichengRailwayPassengerSpecialLineSichuanCo.,Ltd,Chengdu610036,China)
Abstract:Forthecasewhentheheightofthethin-walledhollowreinforcedconcretepierisonly12.5m,theoveralltilting
torqueisinsufficientandthesurroundingenvironmentiscomplex,theone-timein-situdisintegrationdemolitionblasting
technologyofdeepholewithmiddleapertureisproposed.Byanalyzinganddiscussingtheblastingholenetworkparametersandtheinitiationnetworkforthedemolitionblastingofthin-walledhollowpiers,combiningwiththeuseofkeycontrolblastingtechnologiessuchaspresplittingblasting,deepholeuncouplingchargestructureandmultipleinitiatingcircuitbasedonthesiteenvironmentalconditionsandconstructionrequirements,theblastinghasobtainedgreatresults.Thebridgepiersdismantledaredisintegratedin-situandallcollapsed.Byusingbamboorowandwovenbagtowrapthebodyofthepier;
usingthecannonballandadensenettocoverthetop;spreadingoutsandbagsonthebottominsideandoutsidethepier,theharmfuleffectssuchasblastingvibration,flyingstonesandcollapsingvibrationofpierhavebeenreduced.Thesafetyofthepiersandplatforminlowerpart,thesurroundingstructures,equipment,andpersonnelhasbeenproctected,whichimprovestheworkefficiency.Keywords:thin-walledhollowbridgepiers;demolitionblasting;presplittingblasting;multipleinitiatingcircuit;overall
fragmentation;in-situcollapse
某铁路大湾特大桥11号桥墩墩身施工至地面以上高12.5m时,经检查发现高于地面4.0m以上墩身混凝土强度不符合要求,强度不足C40,需
将现有墩身从高3.0m以上部分整体拆除,3.0mEngineeringBlasting工程爆破,2019,25(4):51-55
以下保留。施工要求拆除段与被保护墩身段保留一定搭接长度主筋,主筋范围内的混凝土予以凿除,使下部合格墩身段混凝土和承台不受拆除施工影响而产生裂纹和损坏。经查阅和比对类似工程设计经验,认为采取中孔径深孔拆除爆破方案为最优。李本平等[1]对约高50m、壁厚0.5m典型的超高薄壁混凝土桥墩提出了分次爆破方式,预先爆破倒塌方向的桥墩壁,降低其整体刚度后使其倒塌的拆除技术;尤奎等[2]提出了壁厚0.2m,
高40m的薄壁混凝土水塔定向倒塌爆破技术;冯万慧等[3]对处于江中河道内桥墩的薄壁沉井,壁厚0.4m的钢筋混凝土结构,提出了采用潜孔钻机在井壁上钻φ76mm的中孔径炮孔进行拆除爆破的方案。对于中等高度(高12.5m)及较低高度
的薄壁空心钢筋混凝土桥墩拆除爆破,目前国内研究涉及尚少。本文旨在提出中等高度薄壁空心桥墩,在整体倾倒力矩不够情况下的中孔径深孔拆除爆破原位解体技术,对其设计和施工关键技术进行了探讨和研究。1 工程概况1.1 桥墩结构大湾特大桥11号桥墩为薄壁空心钢筋混凝土圆端型墩(双线铁路),筒状结构,高12.5m,顶部椭圆形长方向10.5m,短方向5.0m,壁厚1.0~1.1m,上窄下宽,墩体内外侧表面以不同坡度角向上收敛,水平截面为两端圆弧形的“操场跑道”形状,桥墩顶部截面混凝土面积约30m2,环向中轴线周长27.7m,双层钢筋网,主筋Ф25@20。1.2 周围环境11号桥墩西侧紧邻河道边,河道宽20m左右,河西岸为另一墩身和塔吊、钢模板等设备材料场地;东侧20m为空压机房,北侧5m为施工便道及便桥,西北方向40m为工棚;东南侧15m为架空的施工动力线路、配电箱等,南侧60m为10kV高压输电线路(见图1)。图1 爆区周围环境Fig.1 Blastingsurroundingsenvironment1.3 拆除爆破目标和安全要求1)一次拆除爆破上部不合格墩身(混凝土强度大于C35),使其原位解体破碎塌落,不再进行二次爆破和机械破碎,达到可人工清理、及时装运的条件。2)爆破飞石、振动、冲击波等爆破有害效应须控制在不损害下部墩身、承台、周围桥墩、高压线、场内塔吊等设备以及周围民房、人员安全的范围内。2 爆破方案
大湾特大桥11号桥墩需拆除爆破段为地面以上4.0~12.5m部分,拆除爆破净高8.5m。3.0
~4.0m部分需考虑钢筋搭接,在上部爆破后人工
用风镐进行破除清理,3.0m以下墩身及下部承台需要完整保留,根据待拆桥墩现场环境及墩身强度等实际情况,为减少爆破振动效应对下部保留墩体的影响,确定总体的拆除爆破思路为:先进行墩身下部需保留段预裂爆破,再进行墩身上部整体拆除爆破。2.1 拆除爆破
1)预裂爆破。预裂爆破面确定为地面以上
4.0m的水平截面,3.0~4.0m段落采用人工风
镐拆除,以减少爆破振动的影响并预留接茬钢筋,因此该段容许在爆破中可能产生的裂纹或破碎。在4.0m处墩身外围表面即预裂爆破线上环线布置预裂炮孔,由墩身外围表面垂直混凝土面,向内
25工程爆破 ENGINEERINGBLASTING 第25卷www.cseb.org.cn/form/xhqk/indexframe.htmlAugust2019|EngineeringBlasting|Vol.25,No.4进行水平方向钻孔,预裂爆破后形成上、下分开的水平预裂面(至少是破碎带),起到上、下墩体隔离,减弱爆破振动传递的目的。2)拆除爆破。依照钢筋混凝土拆除爆破的设计原则并结合现场实际,经与绳锯切割解体、水压爆破和墩身侧面浅孔爆破方案在经济性、可靠性、可行性上比较,最终确定采用中孔径深孔拆除爆破方案。在墩顶搭设简易施工兼防护排架,在混凝土顶面环向中线上用潜孔钻往下竖直钻孔,孔底至预裂爆破面上0.3m,孔深8.2m。采用孔内不耦合装药结构、分段延时、电力—非电导爆管接力的复式起爆网路。墩顶炮孔布置及复式网路联接如图2所示。注:1、3、5表示孔内毫秒雷管段别图2 墩顶炮孔布置及复式起爆网路Fig.2 Blastingholelayoutonthetopofpierandmultipeinitiatingcircuit2.2 爆破参数设计2.2.1 预裂爆破参数为取得较好的爆破效果,抵抗线W取10cm,孔距a=20cm,孔深h=100cm,如在钻孔过程中遇到钢筋可适当调整间距。4.0m处的墩身外围预裂爆破线周长30m,则周边水平预裂孔数为150个。其单孔装药量按经验公式计算[4]:q=λaH1(1)式中:q为单孔装药量;λ为预裂爆破单位用药量系数,由于本桥墩内部钢筋布置较密,混凝土强度较高,为保证预裂效果,参考经验资料取80g/m2;a为孔距,取0.2m,根据情况适当调整孔距,误差不超过0.03m;H1为混凝土厚度,预裂爆破面处厚度约1.1m,取1.1m。
经计算单孔装药量q=0.018kg
,预裂爆破总
装药量Q1
=0.018×150=2.7kg
。
2.2.2 拆除爆破参数
需爆破的钢筋混凝土量为V=8.5×1.05×
27.7=247.22m3
,装药量计算如下:
拆除爆破实际炸药单耗K=∑Q/V,本工程
介于破碎与粉碎、抛掷爆破之间,经查表[4]K=
400g/m3,则总药量∑Q=VK=247.22×400=98.89kg
。
由于薄壁墩体厚度介于1.0~1.1m之间,用潜孔钻(钻孔直径d=70mm
)较大,考虑在环向中
轴线布置一排孔,则取最小抵抗线W=0.55m
