浅谈跨高速分离式立交一次整体爆破拆除施工方法论文_邓李坚,匡志强

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摘 要:本文以南宁市凤凰岭-高速环路立交桥工程为依托,介绍了跨高速那庙分离式立交桥一次整体爆破拆除的施工方法,结合施工实际,对城市复杂施工条件环境下桥梁结构物拆除施工组织技术、交通疏解、爆破技术等进行了总结,为各类型构造物拆除施工提供了宝贵经验和技术参考。

关键词:跨高速;分离式立交;爆破;拆除

0、引言

随着我国交通事业的发展以及城市建设规模的扩大,原本交通道路的通行已无法满足需求,故对旧路重新规划及改造建设日趋增多。本文通过对南宁市凤凰岭-高速环路立交桥工程项目跨高速那庙分离式立交桥拆除施工方法进行研究,提出了跨高速复杂施工条件的桥梁一次整体爆破拆除施工方法,取得了较好的效果。

1、工程概况

南宁市凤凰岭—高速环路立交桥工程位于青秀区的凤岭分区,在南宁铁路东站枢纽的西北侧。那庙分离式立交桥位于高速环路K77+225位置左右,上跨高速公路,基础采用桩基础,两侧设桥台和浆砌片石锥坡,下部结构在跨中位置(高速公路中分带)设计圆柱墩,上部为2×25m现浇预应力混凝土连续箱梁,桥宽7.5m,梁高1.4m,梁底距离高速公路高度为6.6m。预应力钢材采用φR15.2,抗拉强度标准值为1860MPa的高强低松弛钢绞线;顶板钢束长度9.9m,钢束位于桥墩横梁处,纵向设置,共6束,单束17根预应力筋;腹板钢束为纵向通长束,长度51.1m,左右腹板各3束,单束5根预应力筋。

由于该跨高速桥梁位于WN匝道桥WN115-WN118段桥位上,同时,与NE匝道桥相交,影响到ES105~ES108、WN115-WN118段匝道桥及NE214墩的施工。因此,要施工该区域的桥梁,必须将此桥拆除。由于此桥跨越外环高速,为当前外环重要通行通道,且按照国家交通部相关法律法规规定,无法对该高速实现长时间的全封闭施工,故此次拆除需最大程度的减少施工时间,以保证通行及安全。

跨高速分离式立交立面图

2、施工方案及关键技术

2.1施工总体实施方案

由于受现场施工条件限制,此桥跨越南宁外环高速,为当前外环重要通行通道,若采用传统机械拆除方式,经估算:

①采用对外环高速进行全封闭,运用破碎机、挖掘机等进行机械破除拆除,并清理完成回复交通,需要7天左右时间;

②采用对外环高速进行帮封闭,即采用交通疏解,封闭半幅高速,利用临时支撑架对原桥梁进行支撑,先对封闭侧的桥梁单跨进行机械切割破除,期间需进行3侧交通疏解,需要时间约35天左右,且由于为边进行拆除施工边通车状态,存在较大安全隐患。

且按照国家交通部相关法律法规规定,无法对该高速实现长时间的全封闭施工,故此次拆除需最大程度的减少施工时间,以保证通行及安全。

故结合实际施工条件,对于该跨高速那庙分离式立交桥采取“整体一次爆破”的方法进行拆除。该方案不需搭设支撑柱,也不需对天桥进行切割,可以在现状条件下进行施工作业,施工期间不影响高速公路通行,该方案计划工期10天,但前期均为钻炮眼埋药等工作不影响交通,仅爆破当天前提前封闭高速路,从封闭至单幅双向通车仅2个小时、双幅双向通车通车仅5个小时。对高速路和周边的影响最小,也保证了安全。

2.2施工具体流程

根据施工布置总工期10天。0.5天时间进行施工前准备;1天进行桥台部分砌石破除、清理;0.5天进行桥台施工防护搭设;4天对桥面进行预处理并将桥面废料清理,同时用6天进行打眼施工,并同时进行高速路防护准备;1天进行装药作业等;1天进行爆破和高速路废碴清理等,1天拆除桥台剩余砌石、废渣清理。

2.3、具体实施方案及交通疏导

2.3.1第一阶段(第1~9天):准备阶段及桥梁打眼、装药

此阶段为材料准备以及桥梁打眼阶段。除对中心桥墩搭设钢脚手架、挂设地毯时需对两侧超车道临时封闭外,其余工作的进行对高速通行无影响。

(1)设计桥身、桥墩和桥台等钢筋混凝土部分,全部布孔,采用孔外延时多孔间微差控制爆破方法进行拆除;钢筋混凝土部分进行粉碎性爆破,桥台浆砌片石锥坡采用机械拆除。

(2)对桥身、桥台等钢筋混凝土部分一次性全部打眼,为防止打眼粉尘扩散影响高速公路,对立柱两侧搭设单排钢管架,挂设地毯防护。为了减少施工对高速路的影响,中心桥墩打眼施工在爆破前一天(第9天)进行,需隔离上、下行线超车道,并对超车道路面进行防护,留应急车道、行车道通行。

(3)爆破前一天(第9天)对桥梁进行装药、堵塞、网路连接、防护等工作。

2.3.2第二阶段(第10天):进行对高速的全封闭,爆破,清理废渣

(1)爆破前1小时,进行安全警戒工作,封闭高速公路。对上下行线行车道、应急车道进行路面防护。(高速路影响时间为第14天9:00~14:00。)

(2)爆破前30分钟,对高速公路进行巡查;爆破前10分钟,再次确认各警戒点安全情况,确认安全后,进行起爆;爆破后由爆破工程技术人员进入现场进行检查;同时,清扫组对飞散碎块进行清扫。

(3)爆破工程技术人员进入现场对爆渣进行检查确认安全后,机械设备开始进场进行破碎、清理。

(4)清理高速路面,将钢筋进行切割,把废碴、钢筋清理至南、北两侧高速路外,对高速路面进行清扫、冲洗,确认安全后,解除高速路的封路,上下行线恢复通车。(高速路影响时间为:第10天9:00~11:00为全幅封闭,第十天11:00~14:00,恢复半幅双向通行。)

2.4、爆破设计

2.4.1爆破参数

全桥一次爆破,炮孔按间距50cm梅花布置,共计2600个炮孔,炮孔深度按不同位置结构厚度不同,取值L=厚度×2/3=0.14~0.3m。

各炮孔装药因混凝土厚度及炮孔深度不一,根据按断面装药量核算,为便于装药,对于桥身:0.13~0.2m孔装50g,0.3m左右的孔装100g,单个断面药量为1.8kg(箱梁顶破除断面为1.45kg);

全桥合计用药量185kg。

2.4.2爆破器材及起爆网络

(1)爆破器材:爆破器材选择2#岩石乳化炸药、毫秒3段导爆管雷管、半秒5段导爆管雷管、起爆针、胶质导线、胶布、起爆器等。

(2)装药结构:均采用连续装药结构,孔内采用1发半秒5段段导爆管雷管起爆。

(3)起爆方式:为了控制爆破振动,提高爆破效果,采取孔外延时排间微差控制爆破。

(4)爆破顺序:桥身每个组采用从外到内的爆破顺序,排间全部用起爆时间50ms进行延时控制。该方式可有效减少同段爆破药量,并且对各部分是逐步均匀卸载。

(5)起爆网路

桥身部分采用孔外延时排间微差起爆网络,一个组内由横向上1~3排每排3个炮孔为一束,再用2发毫秒3段导爆管由中间向两侧进行串联,然后各组间又用2发毫秒3段导爆管进行串联形成单个区域的网路,最后各区域再用2发毫秒3段导爆管进行串联,以形成整个桥的起爆网路。

台帽、桩柱、桥墩部分采用孔外延时孔间微差起爆网络,1~3个孔为一束,再用2发毫秒3段导爆管由下向上串联,然后串入桥身的网路。

3、总结与探讨

由于该分离式立交上跨高速路,施工条件较苛刻,因此采用合理的施工方案及措施就显得尤为重要,本工程通过采用合理的施工技术及组织,取得了良好的效果。

1、爆破技术现已日趋成熟,对于处于复杂施工条件的桥梁拆除工程,爆破拆除相对于机械拆除,无论从施工效率、施工安全保障等方面均具有较大的优势。

2、爆破拆除施工的顺利进行,最大程度的见减小了对高速车辆通行的影响,避免了安全隐患及事故的发生。

3、本方案的成功实施,充分体现了爆破工艺在实体结构拆除过程中的用时短、效率高、安全性高的特点,方案实施效果好,对于大型结构物拆除领域均值得推广应用。

论文作者:邓李坚,匡志强

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月

论文发表时间:2017/4/14

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