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1、连续箱梁临时支座爆破拆除方法摘要:悬浇箱梁临时支座爆破拆除方法,具有破碎效果好,拆除速度快的特点。结合广珠西线橹尾橇特大桥主桥连续箱梁临时支座爆破施工,介绍了悬浇箱梁临时支座爆破拆除方法。关键词:连续箱梁;临时支座;爆破拆除;方法1 工程概况广珠西线橹尾橇特大桥主桥位于广东省南海市境内,横跨珠江支流橹尾橇航道。主桥为三跨连续箱梁,主跨 90m,采用挂篮悬臂施工。橹尾橇主桥临时固结由 32mm 精轧螺纹钢和临时支座组成(如图 1) 。根据设计图纸要求,每个主墩临时支座采用 2 块 4055800cmC50 素砼结构,在每块临时支座中间部位设置 10cm 厚硫磺砂浆,并预埋电阻丝。临时支座拆除时采
2、用对电阻丝通电,使硫磺砂浆受热熔化解体方法。但是根据施工经验,在通电过程中电阻丝容易发生故障,硫磺砂浆在加热过程中液化程度并不理想,从而使临时支座拆除时耗时费力,非常困难,有时甚至会因为拆除临时支座不同步而造成箱梁的标高偏差。因此,我们在施工中取消了硫磺砂浆热熔方案,而采用爆破方案。爆破方案安全快捷,一次性爆破解体效果良好,节省了人力物力,保证了橹尾橇主桥按计划日期合拢。2 爆破设计2.1 爆破特点2.1.1 临时支座高度低,仅 55cm;2.1.2 砼标号高,砼实际强度已达 60Mpa;2.1.3 临时支座四周的箱梁、墩身、盆式橡胶支座距离近,容易受损。2.2 周围环境橹尾橇主桥 49#墩、
3、50 #墩位于河道两侧,中间为航道,船只来往频繁,49#墩外侧 30m 处为公路,临 时 支 座盆 式 支 座 540 32精 轧 螺 纹 钢 4028030临 时 支 座 (C5砼 )永 久 支 座AA-A箱 梁 2精 轧 螺 纹 钢图 1 橹 尾 橇 主 桥 临 时 支 座 布 置 示 意 图 单 位 : cm公路两侧有架立高压电线和电缆线,爆破环境复杂。因此对爆破方法的安全性和可靠性要求较高。2.3 设计原则2.3.1 确保箱梁和墩身不受冲击波破坏。2.3.2 确保两块临时支座内侧的盆式支座以及支座上下的箱梁、墩帽砼表面不受损坏。2.3.3 确保周围建筑、管线和人员安全。2.4 爆破方法
4、为了严格控制爆炸能量和爆破规模,使爆破的声响、振动、破坏区域,以及破碎物的散落范围,控制在规定限度以内,采用毫秒微差爆破。通过采用低威力、低爆速的炸药,选择或制造较多的临空面,多钻孔,少装药,选取最佳的微差间隔时间和起爆顺序,达到 “破散不抛” 、 “就近坍落”的效果。2.5 药量计算2.5.1 经验公式: Q=qVQ一次起爆的总药量(kg)V结构物体积(m 3)q经验单耗(kg/m 3) 。与选取炸药种类、结构物材质、临空面条件有关,一般情况下,C30 素砼,取 1.251.5,C50 素砼取 1.52.0,钢筋砼取 2.02.5。2.5.2 控制药量根据施工现场具体情况,此临时支座砼标号虽
5、然设计为 C50,但实际抗压强度已达到 60Mpa,根据试爆情况,经验单耗取 1.9 kg/m3。每块临时支座控制装药量为:Q=qV=1.90.40.558=3.344Kg3 爆破方案3.1 炸药选用 SB 型乳化炸药,爆速 4150m/s,殉爆距离 9cm,临界直径 13cm。SB 型乳化炸药爆炸性能好,爆轰感度高而机械感度低,成本低廉。3.2 炮孔布设 II图 2 炮 孔 布 设 方 案 单 位 :cm每个临时支座炮孔分两排布置,上排 19 孔,下排 20 孔,排距 25cm,孔距 41cm,孔径 3.5cm,孔深 25cm,上下两排孔在竖向交叉布置(如图 2) 。炮孔在浇筑临时支座砼时预
6、埋 PVC 管成孔。3.3 实际装药量如图 2,采用乳化炸药,上下排炮孔均横向交错装药 66g 和 100g,其中上排左右端部两孔装药66g。由此每块临时支座实际装药量为:Q=6620+10019=3220g3.4 起爆网路3.4.1 爆破段位采用普通毫秒延期电雷管起爆,为减少地震波对桥墩和箱梁的影响,共分为 6 段。同一个墩的两块临时支座同时爆破,段位成对角布置,每块临时支座采用先中间后两侧,先上后下的顺序,各段延期时间如表 1。爆破网路采用串联网路(如图 3) ,起爆电源使用专业用 MFB-200 型起爆器。表 1 爆破各段延时表3.4.2 网路电阻R=R1+R2+nr=12+6+782.
7、5=213R1主线电阻。R2端线、连接线、区域线电阻。r每发雷管电阻。n串联雷管个数。3.4.3 网路电流I=V/R=1000/213=4.7AI通过每个雷管的电流。V起爆电源输出电压。R网路电阻。段 别 1 2 3 4 5 6延时(ms) 13 25 50 75 110 150图 3 起 爆 网 路 图炮 孔2段 段 段1段3段 2段4段5段 6段段6段 5段炮 孔规程规定:起爆成组电雷管时,对一般爆破,直流电不小于 2A,由此本网路电流满足要求。4 安全检算与安全防护4.1 爆破震速检算(1)质点垂直振动速度 RQKV3式中:V建筑物质点垂直振动速度(mm/s)K与砼强度、爆破方法、爆破条
8、件相关的系数Q最大一段装药量(kg)R自爆源到被保护建筑物的距离(m)爆破地震波随距离的衰减指数(2)对于本爆破工程,K=90,Q=0.564kg,R=2m, =1.4由此可得:40mm/ssmV/.2654.09.13根据规程,坚固的砼构筑物的振速临界值是 40mm/s,因此本爆破工程不会对周围箱梁、墩身和其建筑物造成损坏。4.2安全防护措施4.2.1 精心设计爆破方案,控制一次起爆总药量和单孔药量,确保箱梁和墩身不受损坏。4.2.2 各级人员必须持证上岗。4.2.3 做好对爆破器材的运、存、用等工作。4.2.4 做好对炮孔的位置、孔径、孔深的验收。4.2.5 确保装药、堵塞、连线关键工序的
9、施工质量。4.2.6 在箱梁、墩身及盆式橡胶支座与临时支座间用砂袋或厚木板进行隔离。4.2.7 装药前,杜绝一切电源存在。4.2.8 起爆前应先设岗警戒,严格把好各交通路口、航道。4.2.9 起爆时非爆破作业人员不得进入爆破现场。5 爆破效果橹尾橇特大桥主桥共 4 座主墩,8 块临时支座,分四次爆破。爆破时砼约二分之一粉碎飞出,飞石范围在 20m 以内,无大块飞石;剩余砼约四分之一就地坍落,约四分之一破碎松动,锤击即可敲落。爆破后对周围箱梁、墩身、盆式支座均无损坏。爆破效果良好。6 认识与体会临时支座爆破方法的关键在于根据具体情况,调整相应的布孔方式、装药量和起爆网路,以期在确保安全的前提下,达到最佳的爆破效果。临时支座爆破拆除方法具有破碎效果好、拆除速度快的特点,可以节省人力物力,缩短工期,保证体系转换的质量,值得推广应用。参 考 文 献:1 GB6722-86:爆破安全规程2 刘殿中等 .工程爆实用手册(第 2 版).北京:冶金工业出版社,2003.6