高速公路天桥爆破快速拆除安全措施探讨

程贵海 凌宇恒*

(广西大学资源与冶金学院，广西 南宁 530004)

高速公路天桥爆破快速拆除安全措施探讨

程贵海 凌宇恒*

(广西大学资源与冶金学院，广西 南宁 530004)

以南宁市青秀区那庙分离式立交桥为例,对爆破拆除高速公路跨线天桥所面临的问题进行了探讨，从施工安全、桥梁预处理、药量控制、飞石控制、触底振动、路面保护等方面提出了相应的对策，可供类似工程参考。

高速公路，天桥，混凝土连续箱梁，路面

0 引言

随着高速公路发展，越来越多的高速公路天桥面临拆除。爆破拆除是一种快速有效的方法，但爆破拆除所带来的安全问题是这类拆除所面临的重点难点。爆破拆除高速公路天桥常面临的问题主要有：

1)施工过程中要保证高速公路运营，施工改道困难。2)对天桥预处理困难，特别是预应力天桥，不能损伤预应力结构。3)为达到快速拆除天桥的目的，多采用粉碎性爆破拆除，布眼工作量大，对网络要求高。4)天桥周边环境复杂，要控制爆破飞石、爆破振动，以及对高速路面的保护。5)施工过程中要防止打眼振动掉落混凝土块至高速路面，影响高速公路运营。

1 工程施工

1.1 工程概况

南宁市那庙分离式立交桥位于南宁市青秀区那庙(绕城高速K77+225处)，横跨环城高速，西侧20 m有在建立交桥；东北侧55 m有在建立交桥，100 m有高压线铁塔；东南侧60 m有在建立交桥；下方为高速公路，中心隔离栏下方埋有光缆，如图1所示。

该桥全长57.4 m，高6.6 m。上部主梁为2×25 m现浇预应力混凝土连续箱梁，主梁高1.406 m，顶板预应力钢束长9.9 m，位于箱梁拼接处；腹板预应力钢束长25 m，左右各3束，如图2所示。

1.2 天桥拆除特点

该桥在拆除过程中有以下特点：

1)该桥周围有在建立交桥、高压线铁塔，无法实现改道。2)桥体结构为预应力箱体结构，布眼困难。3)底板薄，打眼振动会掉块，威胁高速公路运营。4)天桥在爆破塌落过程中要对高速路面、中间隔离带地下光缆进行保护。5)爆破中断交通时间限制在2 h内，要完成爆破清渣，实现全幅通车，对爆破效果及清渣组织要求高。

1.3 爆破设计方案

在不损伤桥梁预应力结构的前提下对桥身、桥台、桥墩所有部位密集布眼，合理控制孔排距，采用分段延时整体一次性控制爆破的方案，炸药采用φ32 mm乳化炸药。孔内采用15段导爆管，孔外爆破网络采用3段连接，整个网络采用簇联方式联接。

2 安全措施

2.1 施工安全措施

为保证工程施工过程中高速公路通行，采用了以下措施：

1)桥身下方用双层防护网包裹，防止在施工过程中混凝土块掉落至高速公路。

2)按照设计控制孔深，做好记录，防止超深。

3)在拆除桥台两侧石锥坡时，在高速公路旁铺设2 m高挡板，防止在拆除过程有石块滚落至高速公路。

2.2 天桥预处理

为便于桥体底板布眼，需在箱梁顶部开槽。由于两个箱梁拼接处纵向设置有6束长9.9 m，宽0.925 m的预应力钢束，因此在开槽时，中间的四个切槽由桥身两侧向中间方向开始切割，避免切断钢束，破坏预应力结构，如图3所示。

2.3 药量控制

本次爆破中桥身、桥台、桥墩共计炮孔2 851个，使用药量194 kg，最大同段药量为2.4 kg。爆破网络采用孔外延时排间微

差起爆网络。

根据《爆破安全规程》的规定，当爆源位于地表以上时，爆破振动对周围建筑物(构建)的损害影响用公式计算[1]：

R=(K1K/V)1/aQ1/3

(1)

本工程重点保护的建筑物为周围在建立交桥，按照《爆破安全规程》取安全振动速度V=4.0 cm/s。根据计算，爆破引起最近距离西侧20 m的在建立交桥的爆破振动为1.30 cm/s，远小于安全振动速度。最大同段药量符合要求。

经现场监测，距天桥20 m的西侧测点中最大爆破振动速度为1.42 cm/s，低于《爆破安全规程》规定的爆破振动安全允许标准，爆破所产生的振动不会对周围的在建天桥造成损伤。

2.4 爆破飞石控制

1)保证炮孔的堵塞质量。现场工作人员严格按照设计要求装药，确保堵塞长度和质量满足设计要求。

2)对炮孔进行覆盖。对桥面上的炮孔采用双层覆盖，在炮被的基础上再覆盖一层地毯。桥墩先用铁丝网包裹，再用防护网包裹。两侧护栏用地毯覆盖。

2.5 桥梁触底振动核算

根据量纲分析方法，集中冲量作用于地面造成的塌落振动速度可用式(2)计算[2]：

Vt=Kt[(Mg·g·H/σ)1/3/R]β

(2)

根据测量，桥梁混凝土量为369 m3，总重量约为900 t，计算出地面没有防护措施的情况下塌落振动速度为3.16 cm/s，小于安全振动速度。在实际过程中可在地面铺设缓冲材料，降低振动速度。

2.6 高速路面防护

路面防护主要采用柔性材料和保护路面两者结合的办法，通过铺设地毯保护路面，在地毯上铺设沙袋作为柔性缓冲层，缓冲层厚度不少于0.5 m。中间隔离带采用沙袋和轮胎作为缓冲层，在沙袋的基础上铺设轮胎，保护隔离带地下光缆。

3 体会

1)在高速公路无法改道的情况下，快速拆除高速公路天桥是基本的要求，而粉碎性爆破拆除是其中一种有效的解决方案。

2)在粉碎性爆破拆除中，面临网络复杂、炮孔数量多等问题，采用孔外延时排间微差爆破网络是一种有效的方案，具有连接简单、操作方便等特点。

3)在对预应力桥梁预处理时要确保不损伤桥梁预应力结构，对于预应力结构复杂的桥梁可采用数值模拟分析桥梁受力结构，根据分析结果指导施工。

4)在不封闭交通情况下，打眼施工振动有可能造成混凝土块掉落，必须充分考虑。

[1] GB 6722—2014,爆破安全规程[S].

[2] 冯叔瑜，吕 毅，杨杰昌.城市控制爆破[M].北京:中国铁道出版社，1987.

Discussion on safety measures for rapid demolition of highway overpass blasting

Cheng Guihai Ling Yuheng*

(CollegeofResourcesandMetallurgyofGuangxiUniversity,Nanning530004,China)

This paper takes Nanning Qingxiu district Na temple separated interchange bridge as an example of blasting demolition of expressway overline bridge problems were discussed, and put forward the corresponding countermeasures in the construction of bridge safety, pretreatment, drug control, fly rocks control, touch bottom vibration, pavement protection etc.. Reference for similar projects.

expressway, overpass, continuous concrete box beam, pavement

1009-6825(2017)20-0099-02

2017-04-18

程贵海(1963- )，男，硕士，副教授

凌宇恒(1990- )，男，在读硕士

U415

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