重庆阿蓬江大桥爆破拆除方案

1 工程概况

阿蓬江大桥位于酉阳县境内乌江与阿蓬江交汇处, 始建于1962年, 如图1所示。该桥为石拱桥, 桥身稳定, 石质坚硬, 表面无风化。大桥原桥面距水面高约40余米, 因修龚滩水库抬高水位后影响船舶通航, 需要拆除。

大桥结构为单跨石砌拱桥, 全长120m, 净跨100m, 桥宽8m。桥面高程282m, 当前水位标高为278m。下游水库未蓄水前水位高程为2 3 8 m。

阿蓬江大桥地处交通要道, 周边有几户居民房, 距大桥最近的建筑物间距约80m。因此, 拆除龚滩阿蓬江大桥时, 必须保证周边建筑设施的安全, 不允许受到任何损伤。同时还应考虑好桥梁坍落后符合v级航道的通航要求。

2 爆破拆除方案

根椐阿蓬江大桥的结构特点, 结合桥梁的水深条件、周边环境、及尽可能缩短水上施工时间, 决定对大桥采取一次性爆破拆除方案。

对于拱形结构的桥梁, 原则上只要炸毁桥墩就可以实现整个桥梁失稳坍塌而解体破坏。但由于桥墩深埋在水下而增加了施工难度, 基于这一情况确定的爆破总体方案为:桥拱、腹拱、桥墩和桥台采用一次点火, 多段延时起爆的爆破方案, 起爆顺序如图1所示。根据拱形桥梁失稳的原理, 炸毁拱圈的爆点选择在主拱的拱顶部位。只要拱顶破碎了, 单拱桥在瞬间形成两个悬臂梁, 在桥墩破坏和桥面自重的作用下加速下落冲击水面而解体破坏。考虑到爆破后深水清渣的难度, 为了减少爆破后的大块, 对腹拱墩也布置一定数量的炮孔。

主桥采取控制爆破工艺, 其中桥面采取垂直浅孔爆破工艺, 对桥体实施粉碎性爆破。桥拱下部露出水面部分采用水平或轴向钻孔爆破, 水下部分辅以裸露切割爆破工艺, 一次完成所要求标高以上至桥面结构的全部爆破拆除。

岸端采取机械辅助处理方案, 在完成主体爆破后, 根椐爆破残渣堆积现状, 将两岸处理至业主要求标准。

为了满足工期和施工安全的需要, 首先进行人工局部预拆除, 然后一次性完成主桥结构的粉碎性爆破工作, 之后再对桥头岸端实施机械拆除。最后通过测深检查爆破区域是否符合要求, 如果局部结构物不符合要求的则采取水下祼爆破的方法清除。

3 爆破方法

考虑到爆破效果及安全, 采用毫秒微差控制技术进行延时控制爆破。桥体粉碎性爆破采用40mm风钻钻孔, 炮孔间距1.0m, 排距1.0m, 孔深根据拱上侧墙高度不同而变化, 最深处4m, 最浅处1.2m。总钻孔数约500个左右。具体见图2, 粉碎性爆破药量计算如表1。

水下裸露切割爆破每延米药量取12kg/m, 装药长度按4 (桥孔) ×7m (桥宽) =28m, 水下总装药量336kg。

4 爆破安全措施

4.1 爆破地震安全距离确定

本工程采用微差毫秒起爆, 采用1-20段毫秒导爆管雷管起爆, 其中最大一段起爆药量为84kg。安全距离采取如下公式:

式中R为爆破安全距离, Q取75kg, V取2cm/s, a取1.5, k取150。经计算, R=80m。

该桥周围无民房, 最近的建筑物为距离500米远的一座桥梁。因此, 本方案得最大起爆药量是安全的。

4.2 爆破飞石等其他安全措施

1) 为确保施工安全, 所有爆破孔均采取覆盖爆破。

2) 成立专门得安全领导小组, 并成立现场爆破指挥部, 明确爆破作业过程中得责任和分工, 统一指挥。

3) 本过程警戒距离为500m, 起爆前, 各方位警戒员在确保安全后向现场指挥长汇报, 由现场爆破指挥长下达起爆命令。

4.3 噪声的控制措施

(1) 精确计算装药量, 避免多余能量向空中的发散, 但也要尽可能减少爆后清凿工作量, 减少空压机噪声。

(2) 在被爆体上覆盖多层草袋, 以吸收部分爆破噪声。

(3) 利用微差爆破技术, 控制每段起爆药量, 防止单段的爆破噪声过大。

(4) 保证炮孔的堵塞长度与堵塞质量, 避免冲炮。

4.4 扬尘控制措施

(1) 预拆除时先浇湿被爆体进行防尘。

(2) 在爆破区域附近设置多个喷水点, 爆破结束后立即进行喷水降尘。

4.5 安全应急度汛措施

考虑到阿蓬江大桥爆破拆除时间可能在汛期之后, 为了确保突发汛期航道畅通, 所采取的措施为:爆破后主桥结构完全解体, 不形成大型块体阻塞航道, 同时也有利于快速清渣;爆前规划、疏导航道, 降低爆后建渣堆积集中度, 为汛期清渣创造工作通道与平台;准备长臂挖掘设备保障必要时迅速投入工作。

5 结语

中国正在加速城市化进程, 越来越多的早期建筑物面因不能满足社会的需求而面临重建或拆除。爆破拆除是最常用的拆除方法之一, 石拱桥爆破拆除涉及面广, 不仅要科学合理考虑爆破孔眼布设、起爆顺利, 精确计算药量, 还必须采取有效的安全保障措施。

摘要：随着社会的发展, 越来越多旧建筑物不能满足时代的需求, 面临拆除或重建。介绍重庆酉阳阿蓬江石拱桥拆除爆破方案及所采取的安全措施, 可为同类石拱桥拆除提供有益的工程借鉴。

关键词：爆破拆除,拱桥