旧拱桥爆破拆除施工工艺——以重庆彭水郁江大桥爆破施工为例

彭六月

（重庆建工桥梁工程有限责任公司，重庆 400060）

1 工程概况

郁江大桥位于重庆市彭水县县城内，该桥始建于1976年，并于1994年进行了加固改造，2016年安全检测评估被评为D级危桥[1]，已不能满足使用要求，县政府决定对其拆除重建。郁江大桥主跨上部结构为钢筋混凝土双曲拱桥，跨径为2×10m＋58m＋68m＋58m，桥梁全长225.9m(图1)。

图1 郁江大桥立面布置图

该桥主拱由四片拱肋合成，拱肋间横向设有钢筋混凝土横联。桥梁下部结构为重力式桥台、重力式桥墩，桥面铺装为沥青混凝土。

郁江河为东西流向，大桥桥头两侧均与房屋紧邻，北桥头西侧1.4m为红十字会医院，东侧2m为彭水县第二小学；南桥头西侧为金山数码广场，最近距离5.5m，东面紧邻郁江大厦，最近距离为2m。为确保拆除过程中房屋结构的安全，边跨及引拱采用搭设支架机械配合人工拆除，中跨主拱跨越郁江，采用爆破的方式拆除（图2）。

2 拆除原则及顺序

2.1 拆除原则

该桥紧邻房屋，拆除施工难度大，施工要求高。所以对郁江大桥拆除时，采用爆破与非爆相结合的方式进行。主跨距房屋及周边设施较远，采用爆破一次性拆除，既可以节约成本，也能降低安全隐患。桥梁两端紧邻房屋，受当地条件所限，采用机械配合人工拆除，杜绝炮损影响，安全、科学，符合常规。虽然本次郁江大桥拆除工程因地理条件所限，难度较大，但对施工单位来说，是一次难得的展示机会，也是一份责任所在，拆除施工必须严格执行国家的《建设工程安全生产管理条例》、《爆破安全规程》[2]及《建筑拆除工程安全技术规范》的要求。在拆除过程中，应接受业主、监理单位的管理，加强施工现场的安全管理及环境保护措施，以确保郁江大桥拆除施工顺利完成，并满足质量验收要求。

图2 施工平面布置图

2.2 施工顺序

总体原则为：安全第一、施工有序、平衡对称、化整为零。对于非爆区域来说，拆除的顺序显得更为重要，否则就会因拆除顺序不合理导致非爆区域内结构物垮塌，造成严重后果。根据拱桥的特点，拆除时需按照建桥时逆向顺序拆除，即桥面和桥面附属设施→桥面人行道横向挑梁→拱上填充物→复拱及横墙→拱波拆除→主拱肋分段对称拆除→拱脚拆除→桥台拆除（图3）。拆除过程中，必须保证纵横向对称进行，并要着重对爆破后的废渣进行处理。

图3 主拱横断面图

3 爆破方案

3.1 爆破要点难点

由于该拱桥处于彭水县县城中心，两岸桥台处离建筑物较近，如果采用整体一次性爆破拆除，容易对邻近建筑物造成破坏，不易实施。因此该拱桥拆除的想法是采用爆破与非爆破相结合的方法，同一桥梁采用两种拆除方法也是本次拆除工程的难点所在。爆破区域为主跨加两边边跨各一半，首先将拱桥桥面、主跨及边跨各一半的结构物爆破破坏，使其自然塌落到河床[3]。爆破完成后再进行非爆区域作业，非爆区域桥梁投影均位于岸上，为1#、3#主拱的二分之一跨，以及全部引拱范围，然后再利用机械配合人工对剩余部分及桥台进行二次破碎解体（详见图4）。爆破与非爆相结合，非爆区域施工后于爆破拆除部分施工，当非爆区域施工时，由于原桥梁结构已被破坏，此时竖向支撑体系能否保证非爆拆除部分结构的稳定，也是其中难点之一。

图4 非爆与爆破区域范围示意图

爆破应考虑到以下几点：一是爆破区域的桥面、桥墩及主拱等结构物塌落以后必须完全破碎，以方便后续河道打捞，减少二次工作量。二是爆破不能产生较大的飞石和振动，以防对周边建筑物产生不利影响。三是爆破区域和非爆区域的完美脱离，这也是本次爆破最为关键、技术含量最高的亮点所在。

为了使爆破区域与非爆区域成功脱离，首先采取了切割主肋底部混凝土和在桥面沥青混凝土表面横向集中布孔的预先处理措施，横向孔距达到了以毫米计，非常密集，孔深从桥面沥青混凝土表面至主肋下口，每个孔自上而下完全钻穿，由于钻孔处理不损伤桥梁主肋，不会破坏主拱肋的完整性，因而在整个施工过程中，桥梁仍然处于稳定状态[4]。

3.2 炮孔及药量（图5）

图5 炮孔布置平面图

根据该拱的结构特点，并结合类似工程的实践经验，拟在每个拱分别设置三组炮眼，其中在中间钻一组孔，在两侧拱底各布置一组孔，拱厚约0.8m，其爆破参数如下[5]：

当主拱厚度B＜1.0m时，最小抵抗线取主拱厚度的一半，即W=B/2=0.4m；炮孔深L=0.6m：拱厚及桥面厚约0.8m，孔深取拱厚的三分之二；孔间距a：根据公式a=（1.0-1.3）W，此时a=(1.0-1.3)x0.4=0.4-5.2m，取a=0.4m；孔排距b：根据公式b=0.85a=0.85x0.4=0.34m，取b=0.3m；单孔药量公式Q=qWaH 式中：q为单位体积用药量系数（单耗），因该工程待爆大桥的主拱肋，腹拱横墙及桥墩均为混凝土圬工结构，一般取900～1000g/m3，即Q=900x0.4x0.4x0.8=115.2g，取115g；总炮孔数依据为：32眼/排x46排x3组x3拱=13248；总药量：13248x0.115=1523kg，约1.5t。

3.3 起爆网络（图6）

图6 起爆网络图

该次爆破炸药采用乳化炸药，由于炮孔较多，装药量达到1.5t，为控制爆破振动，提高爆破效果，故采用毫秒延时爆破。本次雷管采用串联方式，每20发导爆管为一束，采用2发瞬发电雷管起爆，为使起爆可靠，塑料导爆管采用复式网络。

4 安全防护措施

由于爆破时桥梁周边环境复杂，须严格控制爆破次生灾害。在装药及起爆网络联网完毕以后，在炮孔上方加用多层防护设施，其中第一层为泥土封闭炮孔，第二层为砂袋覆盖炮孔，第三层用木板覆盖，形成软硬相间，且在桥台两端成八字形搭了4组硬防护架，主要是减轻爆破冲击波对周边房屋的影响，最后在爆破区域桥梁两侧，内挂竹跳，外面加设寖塑防抛网形成双层防护，主要预防两侧横向飞石。

5 爆破效果

此次爆破从钻孔到装药、防护直至起爆，总共用了64天。其中由于预先在爆破与非爆区域密集布孔，使其形成一条塑性缝，虽然不影响结构稳定性，但正是有了这条塑性缝使桥梁爆破区域在动能作用下与非爆区域完美断开，并脱离，且断面整齐，已达到预期的效果。郁江大桥处于城市之中，整座大桥一次性爆破对周边建筑破坏性大，因此可以看出，经过预先密集布孔处理后，使得整座桥梁的爆破解体非常充分，为本次爆破的成功打下良好基础，有利于环境保护，也为后期同类建筑物采用爆破与非爆相结合的实施方案提供了宝贵经验。在危桥爆破中，要摸清其结构特点，采取多种合理的爆破手段，确保爆破安全可靠性。

本次爆破同时采取了相关技术措施，一是起爆顺序掌握得很好，提高该桥整体塌落效果，二是爆破飞石控制向河道上下游方向抛掷，大部分飞石控制在20m范围内，无向上的飞石，控制到位。但爆破后产生大量的灰尘，今后需进一步加强扬尘的防范措施。

[1]章克凌，刘军.阵地工程毁伤评估与抢修技术[R].武汉：第二炮兵指挥学院，2015.

[2]秦根杰.紧贴保护体钢筋混凝土控爆拆除 [J].爆破，2014，20（1）：68-69.

[3]刘殿中.工程爆破实用手册[M].北京：冶金工业出版社，2013：44-46.

[4]孟祥栋.报废桥梁拆除控制爆破[J].爆破，2012，18（2）：65-66.

[5]刘军.城市复杂环境中大型桥梁控制爆破拆除[J]爆破，2012，22（3）：33-35.

[6]GB6722-2014爆破安全规程[S].北京：中国标准出版社，2014.