舊拱橋爆破拆除施工工藝
——以重慶彭水郁江大橋爆破施工為例

彭六月

（重慶建工橋梁工程有限責(zé)任公司，重慶 400060）

1 工程概況

郁江大橋位于重慶市彭水縣縣城內(nèi)，該橋始建于1976年，并于1994年進(jìn)行了加固改造，2016年安全檢測(cè)評(píng)估被評(píng)為D級(jí)危橋[1]，已不能滿足使用要求，縣政府決定對(duì)其拆除重建。郁江大橋主跨上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土雙曲拱橋，跨徑為2×10m＋58m＋68m＋58m，橋梁全長(zhǎng)225.9m(圖1)。

圖1 郁江大橋立面布置圖

該橋主拱由四片拱肋合成，拱肋間橫向設(shè)有鋼筋混凝土橫聯(lián)。橋梁下部結(jié)構(gòu)為重力式橋臺(tái)、重力式橋墩，橋面鋪裝為瀝青混凝土。

郁江河為東西流向，大橋橋頭兩側(cè)均與房屋緊鄰，北橋頭西側(cè)1.4m為紅十字會(huì)醫(yī)院，東側(cè)2m為彭水縣第二小學(xué)；南橋頭西側(cè)為金山數(shù)碼廣場(chǎng)，最近距離5.5m，東面緊鄰郁江大廈，最近距離為2m。為確保拆除過(guò)程中房屋結(jié)構(gòu)的安全，邊跨及引拱采用搭設(shè)支架機(jī)械配合人工拆除，中跨主拱跨越郁江，采用爆破的方式拆除（圖2）。

2 拆除原則及順序

2.1 拆除原則

該橋緊鄰房屋，拆除施工難度大，施工要求高。所以對(duì)郁江大橋拆除時(shí)，采用爆破與非爆相結(jié)合的方式進(jìn)行。主跨距房屋及周邊設(shè)施較遠(yuǎn)，采用爆破一次性拆除，既可以節(jié)約成本，也能降低安全隱患。橋梁兩端緊鄰房屋，受當(dāng)?shù)貤l件所限，采用機(jī)械配合人工拆除，杜絕炮損影響，安全、科學(xué)，符合常規(guī)。雖然本次郁江大橋拆除工程因地理?xiàng)l件所限，難度較大，但對(duì)施工單位來(lái)說(shuō)，是一次難得的展示機(jī)會(huì)，也是一份責(zé)任所在，拆除施工必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家的《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》、《爆破安全規(guī)程》[2]及《建筑拆除工程安全技術(shù)規(guī)范》的要求。在拆除過(guò)程中，應(yīng)接受業(yè)主、監(jiān)理單位的管理，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理及環(huán)境保護(hù)措施，以確保郁江大橋拆除施工順利完成，并滿足質(zhì)量驗(yàn)收要求。

圖2 施工平面布置圖

2.2 施工順序

總體原則為：安全第一、施工有序、平衡對(duì)稱、化整為零。對(duì)于非爆區(qū)域來(lái)說(shuō)，拆除的順序顯得更為重要，否則就會(huì)因拆除順序不合理導(dǎo)致非爆區(qū)域內(nèi)結(jié)構(gòu)物垮塌，造成嚴(yán)重后果。根據(jù)拱橋的特點(diǎn)，拆除時(shí)需按照建橋時(shí)逆向順序拆除，即橋面和橋面附屬設(shè)施→橋面人行道橫向挑梁→拱上填充物→復(fù)拱及橫墻→拱波拆除→主拱肋分段對(duì)稱拆除→拱腳拆除→橋臺(tái)拆除（圖3）。拆除過(guò)程中，必須保證縱橫向?qū)ΨQ進(jìn)行，并要著重對(duì)爆破后的廢渣進(jìn)行處理。

圖3 主拱橫斷面圖

3 爆破方案

3.1 爆破要點(diǎn)難點(diǎn)

由于該拱橋處于彭水縣縣城中心，兩岸橋臺(tái)處離建筑物較近，如果采用整體一次性爆破拆除，容易對(duì)鄰近建筑物造成破壞，不易實(shí)施。因此該拱橋拆除的想法是采用爆破與非爆破相結(jié)合的方法，同一橋梁采用兩種拆除方法也是本次拆除工程的難點(diǎn)所在。爆破區(qū)域?yàn)橹骺缂觾蛇呥吙绺饕话?，首先將拱橋橋面、主跨及邊跨各一半的結(jié)構(gòu)物爆破破壞，使其自然塌落到河床[3]。爆破完成后再進(jìn)行非爆區(qū)域作業(yè)，非爆區(qū)域橋梁投影均位于岸上，為1#、3#主拱的二分之一跨，以及全部引拱范圍，然后再利用機(jī)械配合人工對(duì)剩余部分及橋臺(tái)進(jìn)行二次破碎解體（詳見(jiàn)圖4）。爆破與非爆相結(jié)合，非爆區(qū)域施工后于爆破拆除部分施工，當(dāng)非爆區(qū)域施工時(shí)，由于原橋梁結(jié)構(gòu)已被破壞，此時(shí)豎向支撐體系能否保證非爆拆除部分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，也是其中難點(diǎn)之一。

圖4 非爆與爆破區(qū)域范圍示意圖

爆破應(yīng)考慮到以下幾點(diǎn)：一是爆破區(qū)域的橋面、橋墩及主拱等結(jié)構(gòu)物塌落以后必須完全破碎，以方便后續(xù)河道打撈，減少二次工作量。二是爆破不能產(chǎn)生較大的飛石和振動(dòng)，以防對(duì)周邊建筑物產(chǎn)生不利影響。三是爆破區(qū)域和非爆區(qū)域的完美脫離，這也是本次爆破最為關(guān)鍵、技術(shù)含量最高的亮點(diǎn)所在。

為了使爆破區(qū)域與非爆區(qū)域成功脫離，首先采取了切割主肋底部混凝土和在橋面瀝青混凝土表面橫向集中布孔的預(yù)先處理措施，橫向孔距達(dá)到了以毫米計(jì)，非常密集，孔深從橋面瀝青混凝土表面至主肋下口，每個(gè)孔自上而下完全鉆穿，由于鉆孔處理不損傷橋梁主肋，不會(huì)破壞主拱肋的完整性，因而在整個(gè)施工過(guò)程中，橋梁仍然處于穩(wěn)定狀態(tài)[4]。

3.2 炮孔及藥量（圖5）

圖5 炮孔布置平面圖

根據(jù)該拱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并結(jié)合類似工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，擬在每個(gè)拱分別設(shè)置三組炮眼，其中在中間鉆一組孔，在兩側(cè)拱底各布置一組孔，拱厚約0.8m，其爆破參數(shù)如下[5]：

當(dāng)主拱厚度B＜1.0m時(shí)，最小抵抗線取主拱厚度的一半，即W=B/2=0.4m；炮孔深L=0.6m：拱厚及橋面厚約0.8m，孔深取拱厚的三分之二；孔間距a：根據(jù)公式a=（1.0-1.3）W，此時(shí)a=(1.0-1.3)x0.4=0.4-5.2m，取a=0.4m；孔排距b：根據(jù)公式b=0.85a=0.85x0.4=0.34m，取b=0.3m；單孔藥量公式Q=qWaH 式中：q為單位體積用藥量系數(shù)（單耗），因該工程待爆大橋的主拱肋，腹拱橫墻及橋墩均為混凝土圬工結(jié)構(gòu)，一般取900～1000g/m3，即Q=900x0.4x0.4x0.8=115.2g，取115g；總炮孔數(shù)依據(jù)為：32眼/排x46排x3組x3拱=13248；總藥量：13248x0.115=1523kg，約1.5t。

3.3 起爆網(wǎng)絡(luò)（圖6）

圖6 起爆網(wǎng)絡(luò)圖

該次爆破炸藥采用乳化炸藥，由于炮孔較多，裝藥量達(dá)到1.5t，為控制爆破振動(dòng)，提高爆破效果，故采用毫秒延時(shí)爆破。本次雷管采用串聯(lián)方式，每20發(fā)導(dǎo)爆管為一束，采用2發(fā)瞬發(fā)電雷管起爆，為使起爆可靠，塑料導(dǎo)爆管采用復(fù)式網(wǎng)絡(luò)。

4 安全防護(hù)措施

由于爆破時(shí)橋梁周邊環(huán)境復(fù)雜，須嚴(yán)格控制爆破次生災(zāi)害。在裝藥及起爆網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)完畢以后，在炮孔上方加用多層防護(hù)設(shè)施，其中第一層為泥土封閉炮孔，第二層為砂袋覆蓋炮孔，第三層用木板覆蓋，形成軟硬相間，且在橋臺(tái)兩端成八字形搭了4組硬防護(hù)架，主要是減輕爆破沖擊波對(duì)周邊房屋的影響，最后在爆破區(qū)域橋梁兩側(cè)，內(nèi)掛竹跳，外面加設(shè)寖塑防拋網(wǎng)形成雙層防護(hù)，主要預(yù)防兩側(cè)橫向飛石。

5 爆破效果

此次爆破從鉆孔到裝藥、防護(hù)直至起爆，總共用了64天。其中由于預(yù)先在爆破與非爆區(qū)域密集布孔，使其形成一條塑性縫，雖然不影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但正是有了這條塑性縫使橋梁爆破區(qū)域在動(dòng)能作用下與非爆區(qū)域完美斷開(kāi)，并脫離，且斷面整齊，已達(dá)到預(yù)期的效果。郁江大橋處于城市之中，整座大橋一次性爆破對(duì)周邊建筑破壞性大，因此可以看出，經(jīng)過(guò)預(yù)先密集布孔處理后，使得整座橋梁的爆破解體非常充分，為本次爆破的成功打下良好基礎(chǔ)，有利于環(huán)境保護(hù)，也為后期同類建筑物采用爆破與非爆相結(jié)合的實(shí)施方案提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。在危橋爆破中，要摸清其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采取多種合理的爆破手段，確保爆破安全可靠性。

本次爆破同時(shí)采取了相關(guān)技術(shù)措施，一是起爆順序掌握得很好，提高該橋整體塌落效果，二是爆破飛石控制向河道上下游方向拋擲，大部分飛石控制在20m范圍內(nèi)，無(wú)向上的飛石，控制到位。但爆破后產(chǎn)生大量的灰塵，今后需進(jìn)一步加強(qiáng)揚(yáng)塵的防范措施。

[1]章克凌，劉軍.陣地工程毀傷評(píng)估與搶修技術(shù)[R].武漢：第二炮兵指揮學(xué)院，2015.

[2]秦根杰.緊貼保護(hù)體鋼筋混凝土控爆拆除 [J].爆破，2014，20（1）：68-69.

[3]劉殿中.工程爆破實(shí)用手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2013：44-46.

[4]孟祥棟.報(bào)廢橋梁拆除控制爆破[J].爆破，2012，18（2）：65-66.

[5]劉軍.城市復(fù)雜環(huán)境中大型橋梁控制爆破拆除[J]爆破，2012，22（3）：33-35.

[6]GB6722-2014爆破安全規(guī)程[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.