悬索桥爆破拆除的方式与技巧

悬索桥与斜拉桥的特点是依靠固定于索塔的斜拉索或主缆支承梁跨，梁类似于多跨弹性支承梁，梁内弯矩与桥梁的跨度基本无关，而与拉索或吊索的间距有关。由于索塔通常为高耸构筑物，拆除爆破时希望其能够有明确的定向效果，以利于爆后清捞。因此，拆除的要点是以定向爆破索塔为主，兼顾梁体的粉碎性爆破。斜拉桥与悬索桥的炸药单耗Q值如表6-3所示。本小节以实例对悬索吊桥拆除爆破工程进行分析讲解。

表6-3　斜拉桥与悬索桥的炸药单耗Q值

京杭运河台儿庄区段的河床上有北、中、南3道过水河槽，吊桥位于南侧河槽上，吊桥上游处为三跨新公路大桥，下游处为正在构建的复线新船闸；吊桥东侧有生活饮水用大直径过河水管，南侧有简易板房院落与大型养殖场，其他方向空旷。该桥为悬索吊桥，两桥塔间距93 m，桥面宽4 m，上部结构桥面由箱型拱板组成，两侧各有钢质吊杆及护栏与主缆索相连；桥塔柱为H型结构，塔柱底端部为球滚动铰接基础，桥两侧各有1根细钢索组成的主缆索，主缆索根端锚固于地下钢筋混凝土墩内，位于两桥塔中的主缆索因载荷负重具有下垂的弧度。如图6-26所示。

图6-26　吊桥

1.爆破方案

爆破拆除吊桥，使上部结构和桥塔全部垮塌。要确保吊桥东侧生活饮水用的大直径过河水管绝对安全；确保西南侧大型养殖场不因爆破受到影响；确保吊桥以北原桥保留部分桥跨和节制闸、船闸、板房不产生结构性破坏；确保周围施工人员、机械、车辆、设备安全。

根据吊桥结构特点及建设单位对爆破拆除的要求，提出了两种爆破拆除方案：①桥塔与主缆索同时爆破，桥塔用炮孔法爆破，主缆索用外部集团药包爆破；②桥塔与主缆索分步拆除，先用炮孔法爆破桥塔，使吊桥上部结构全部塌落，而后用气割切断主缆索。第①方案中，外部装药爆破主缆索的单个装药量，按经验公式：

式中，C为单个装药量（中级炸药），g；d为钢索或圆钢直径，取18 cm；代入计算单个装药量为32.4 kg。

所用药量太大，爆破时将产生巨大的空气冲击波，不能保证周围目标的安全。经综合分析，决定采用第②方案，同时为防止桥塔柱向东倾倒砸坏水管，拟通过延时起爆使H型桥塔柱向西侧倾倒。(www.xing528.com)

2.参数设计

1）炮孔布置

南北走向的吊桥上有两个H型桥塔，共4根立柱。南、北桥塔东侧两根立柱向东钻孔，西侧2根立柱向西钻孔。在每根桥塔柱上沿地面以上1 m处交错布设3列炮孔，柱中心线布设1列，距中心线两侧各0.28 m处各布设1列。炮孔间距0.6 m，切口高度5.4 m，每列9个孔，孔径38 mm，两侧孔深取58 cm，中间列孔深取60 cm，炮孔总数为108个。

2）装药量确定

爆破桥塔柱的单孔装药量按式（6-16）计算：

式中，C为单孔装药量，g；kv为炸药单耗，布筋较密的钢筋混凝土为360～420 g/m3，取417 g/m3；H为切口高，取5.4 m；L为桥塔柱宽度，1.2 m；B为桥塔柱厚度，1 m；N为炮孔总数，共3列27个。经计算单孔装药量为100 g。考虑桥塔为承重结构（上部结构100余吨），为保障充分破碎混凝土且炸断部分钢筋，将中间列炮孔的单孔药量增到150 g。这样每个桥塔柱装药量为3.15 kg，4个桥塔柱总装药量12.6 kg。

3）起爆网路

本次爆破因炮孔个数不多，采用了串联电起爆网路。选用毫秒延时8＃工程电雷管，西侧桥塔柱用MS1段，东侧桥塔柱用MS5段，采用军用电容器式起爆器起爆。

3.安全防护措施

本拆除爆破产生的飞石将是影响安全的主要因素。为此，我们采取了以下安全措施：①对桥塔爆破位置均采用2层稻草帘和钢丝网遮挡防护；②对能够转移走的机械、车辆，安全距离为150 m；③人员安全警戒距离为200 m；④目标东侧运河北坡暴露的水管采用土层覆盖，厚约2 m，南坡水管采用4层稻草帘和脚手架板或木板等就便材料覆盖遮挡防护；⑤爆破前派出警戒人员，并组织应急抢险作业队做好抢救准备。