CN110645856B - 一种用于桥梁拆除的爆破方法 - Google Patents

一种用于桥梁拆除的爆破方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于桥梁拆除的爆破方法，所述方法包括以下步骤，(1)、钻孔；(2)装药填塞；(3)、用双层防护材料对桥墩等爆破部位进行防护，外侧再加设一层竹笆，在桥面上铺设一层竹笆，再上压一层沙袋；(4)、用沙袋对附近的设备或建筑进行覆盖；(5)、在桥梁的四周挂竹笆或双层密目网进行遮挡防护；(6)、在桥梁的两侧各设置三道条形药包，两端用绳索连接后向两岸固定，将条形药包每隔一段吊一块石头助沉，每隔一段用固定在桥梁上的绳子斜拉以减少条形药包弯曲弧度；(7)、在桥梁进行爆破时延时引爆条形药包；本发明能够对爆破产生的飞石和灰尘进行有效的控制。

Description

一种用于桥梁拆除的爆破方法
技术领域
本发明涉及桥梁爆破技术领域，具体涉及一种用于桥梁拆除的爆破方法。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，道路交通流量迅猛增加，对现有道路桥梁结构的使用要求和承载力要求也越来越高，许多桥梁结构在繁忙的交通下已不堪重负，有的已超过设计年限；有的因为各种原因成了危桥，均面临着加固、改造和拆除重建的情况。大孔径装药爆破一般应用于大型土石方爆破和各类岩矿的爆破开采中,也有应用于大型基坑开挖的实例。在结构物爆破拆除中,构件一般都采用小孔径钻孔爆破,大孔径装药爆破一般应用较少,小孔径钻孔爆破钻孔数量多，耗用爆破器材较多，起爆网路较复杂，作业效率低，准爆性较差，大孔径装药爆破由于装药集中度高导致在爆破的过程中会产生大量的飞石和灰尘，如果不加处理会带来安全隐患和造成环境污染。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种用于桥梁拆除的爆破方法，能够对爆破产生的飞石和灰尘进行有效的控制。
本发明为解决上述问题所提供的技术方案为：一种用于桥梁拆除的爆破方法，所述方法包括以下步骤，
(1)、钻孔：根据桥梁不同部位，合理选择钻孔工具，桥梁下部钻孔选用液压潜孔钻，桥梁上部钻孔采用人工钻孔；钻孔直径为70-90mm，钻孔深度为d，钻孔间距为0.4-0.6m，布孔形式为任意上下两相邻的炮孔穿过构件圆心且俯视呈90°角水平交差，其中，d的计算公式为：
Figure GDA0003179575750000011
式中，Φ为桥墩直径；
(2)、装药填塞：往炮孔内装填炸药，单孔药量W＝q·v，q为炸药单耗，v为桥墩单孔爆破量，其炸药单耗1.3-1.8kg/m3；装药结构采用5管30-35mm药卷并成一个大药卷进行装药，不分层间隔装药，单孔不进行分层间隔装药，近似于一个集团装药，装药完成后，采用水泥按一定比例掺和黄沙填塞；
(3)、用双层防护材料对桥墩进行防护，外侧再加设一层竹笆，在桥面上铺设一层竹笆，再上压一层沙袋；
(4)、用沙袋对附近的设备或建筑进行覆盖；
(5)、在桥梁的四周挂竹笆或双层密目网进行遮挡防护；
(6)、在桥梁的两侧各设置3道条形药包，两端用绳索连接后向两岸固定，将条形药包每隔一段吊一块石头助沉，每隔一段用固定在桥梁上的绳子斜拉以减少条形药包弯曲弧度；
其中，三道条形药包与桥梁之间的距离采用以下公式进行计算：
第一道：R＝H/5+D/5；
第二道：R＝H/4+D/4；
第三道：R＝H/3+D/3；
式中，R为条形药包与桥梁的距离，H为桥梁塌落高度，D为桥面宽度；
条形药包的直径和条形药包距离水面的深度可根据以下公式计算调整；
Figure GDA0003179575750000021
式中，y为爆炸后的水幕高度，δ1为转换系数，g为重力加速度，ρ1为爆炸物密度，Q为爆炸物爆热，ρ2为水的密度，d表示条形药包直径，x为条形药包距离水面的深度；
(7)、在桥梁进行爆破时延时引爆条形药包，其中，对连续桥梁等解体较慢的桥梁拆除，三道条形药包起爆延时控制在主体桥墩第一响后300～500ms；对拱桥等解体较快的桥梁拆除，三道条形药包起爆延时控制在主体桥墩第一响后200～300ms。
优选的，所述步骤(3)中双层防护材料为麻袋和钢丝网。
优选的，所述步骤(6)中爆炸后的水幕高度不低于8m或桥面高度。
优选的，所述步骤(6)中条形药包参数可设置为：埋深20～40cm，药包线装药密度20～30g/m，长度与桥梁的度相等。
与现有技术相比，本发明的优点是：
(1)钻孔数量少，作业效率高。经类似工程对比，采用大直径药孔比小直径药孔减少钻孔数约三分之二，且可运用液压潜孔钻机，大大减少工作量并提高工作效率，对缩短工期极为有利。
(2)火工品用量小，起爆网路简单可靠。由于药孔数量减少及不用分层间隔装药，采用大直径药孔后雷管用量约为原来六分之一，导爆管等其他火工品也相应减少，起爆网路施工和检查也更加方便和可靠。
(3)简化装药结构。由于在单孔内基本不用分层间隔装药，使装药结构大为简化，大大提高了作业效率和准爆可靠性。
(4)通过采用本发明的措施，在对桥梁进行爆破时，能够对爆破后产生的飞石进行一个阻挡，防止飞石飞溅造成安全隐患，同时，通过条形药包炸起的水幕能够对吸收大量的粉尘，减少对环境的污染。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明的桥梁采用双层防护材料对桥墩等爆破部位进行防护后的示意图；
图2是本发明的在图1的基础上加设一层竹笆后的示意图；
图3是本发明的在桥梁的四周挂竹笆或双层密目网进行遮挡防护的示意图；
图4是本发明的采用条形药包爆炸后形成水幕来降尘的过程图。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
一种用于桥梁拆除的爆破方法，所述方法包括以下步骤，
(1)、钻孔：根据桥梁不同部位，合理选择钻孔工具，桥梁下部钻孔选用液压潜孔钻，桥梁上部钻孔采用人工钻孔；钻孔直径为70-90mm，钻孔深度为d，钻孔间距为0.4-0.6m，布孔形式为任意上下两相邻的炮孔穿过构件圆心且俯视呈90°角水平交差，其中，d的计算公式为：
Figure GDA0003179575750000031
式中，Φ为桥墩直径；
(2)、装药填塞：往炮孔内装填炸药，单孔药量W＝q·v，q为炸药单耗，v为桥墩单孔爆破量，其炸药单耗1.3-1.8kg/m3；装药结构采用5管30-35mm药卷并成一个大药卷进行装药，不分层间隔装药，单孔不进行分层间隔装药，近似于一个集团装药，装药完成后，采用水泥按一定比例掺和黄沙填塞；
(3)、用双层防护材料对桥墩进行防护，外侧再加设一层竹笆，在桥面上铺设一层竹笆，再上压一层沙袋；
(4)、用沙袋对附近的设备或建筑进行覆盖；
(5)、在桥梁的四周挂竹笆或双层密目网进行遮挡防护；
(6)、在桥梁的两侧各设置三道条形药包，两端用绳索连接后向两岸固定，将条形药包每隔一段吊一块石头助沉，每隔一段用固定在桥梁上的绳子斜拉以减少条形药包弯曲弧度；
其中，三道条形药包与桥梁之间的距离采用以下公式进行计算：
第一道：R＝H/5+D/5；
第二道：R＝H/4+D/4；
第三道：R＝H/3+D/3；
式中，R为条形药包与桥梁的距离，H为桥梁塌落高度，D为桥面宽度；
条形药包的直径和条形药包距离水面的深度可根据以下公式计算调整；
Figure GDA0003179575750000041
式中，y为爆炸后的水幕高度，δ1为转换系数，g为重力加速度，ρ1为爆炸物密度，Q为爆炸物爆热，ρ2为水的密度，d表示条形药包直径，x为条形药包距离水面的深度；
(7)、在桥梁进行爆破时延时引爆条形药包，其中，对连续桥梁等解体较慢的桥梁拆除，三道条形药包起爆延时控制在主体桥墩第一响后300～500ms；对拱桥等解体较快的桥梁拆除，三道条形药包起爆延时控制在主体桥墩第一响后200～300ms。
进一步的，所述步骤(3)中双层防护材料为麻袋和钢丝网。
进一步的，所述步骤(6)中爆炸后的水幕高度不低于8m或桥面高度。
进一步的，所述步骤(6)中条形药包参数可设置为：埋深20～40cm，药包线装药密度20～30g/m，长度与桥梁的长度相等。
实施例1
如图4，水下条形药包参数可设置为：埋深20～40cm，药包线装药密度20～30g/m，长度与桥梁水中长度相等。
条形药包设置情况：在两桥外侧5～10m处各设置一道条形药包，长100m，将3根条形药包用宽胶带粘结为一股，两端用绳索连接后向两岸固定，条形药包入水深度20～30cm。由于河水流速快，条形药包被冲成弧形，且不易下沉。为此，将条形药包每隔一段吊一块石头助沉，每隔一段用固定在桥栏杆上绳子斜拉以减少条形药包弯曲弧度。但上游无固定位置，故条形药包弯曲弧度大，中间部分基本靠在桥墩下部，甚至伸入桥面下。
水幕降尘效果：东侧爆破后，起爆后1.52s(条形药包爆炸后0.72s)，在粉尘形成大团以前，条形药包爆炸水幕已基本形成，高度大部分高于桥面，且有一定厚度；随着烟团扩张，水幕继续上升形成水雾，与烟团混合吸收粉尘；7.39s后粉尘逐渐消失；23.31s后粉尘基本消失，爆后残核可见。粉尘上升高度、扩散面积和持续时间比类似工程降低70％以上。
西侧(上游)条形药包因不便设置，大部分(特别是中间部分)靠近桥墩甚至伸入桥底，没有与下游一样形成喷泉式水幕，阻挡飞石效果不明显，但在降尘上作用明显。由于西侧拱桥桥面及上部结构完全未装药爆破，相当于对桥墩爆破的防护，根据t＝0.57s、t＝1.07s时的图片可清楚看到向上的飞石和粉尘被桥面阻挡，而条形药包大部分靠近桥墩或伸入桥底，形成的水幕和水雾吸收大量粉尘，降尘效果也很好，粉尘团比东侧低，持续时间更短，t＝10.15s(未计条形药包延时2100ms)时，西侧桥梁部位粉尘基本消失，爆后桥梁残核清晰可见。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。

Claims (4)

1.一种用于桥梁拆除的爆破方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤，
(1)、钻孔：根据桥梁不同部位，合理选择钻孔工具，桥梁下部钻孔选用液压潜孔钻，桥梁上部钻孔采用人工钻孔；钻孔直径为70-90mm，钻孔深度为d，钻孔间距为0.4-0.6m，布孔形式为任意上下两相邻的炮孔穿过构件圆心且俯视呈90°角水平交差，其中，d的计算公式为：
Figure FDA0003179575740000011
式中，Φ为桥墩直径；
(2)、装药填塞：往炮孔内装填炸药，单孔药量W＝q·v，q为炸药单耗，v为桥墩单孔爆破量，其炸药单耗1.3-1.8kg/m3；装药结构采用5管30-35mm药卷并成一个大药卷进行装药，不分层间隔装药，单孔不进行分层间隔装药，近似于一个集团装药，装药完成后，采用水泥按一定比例掺和黄沙填塞；
(3)、用双层防护材料对桥墩进行防护，外侧再加设一层竹笆，在桥面上铺设一层竹笆，再上压一层沙袋；
(4)、用沙袋对附近的设备或建筑进行覆盖；
(5)、在桥梁的四周挂竹笆或双层密目网进行遮挡防护；
(6)、在桥梁的两侧各设置3道条形药包，两端用绳索连接后向两岸固定，将条形药包每隔一段吊一块石头助沉，每隔一段用固定在桥梁上的绳子斜拉以减少条形药包弯曲弧度；
其中，三道条形药包与桥梁之间的距离采用以下公式进行计算：
第一道：R＝H/5+D/5；
第二道：R＝H/4+D/4；
第三道：R＝H/3+D/3；
式中，R为条形药包与桥梁的距离，H为桥梁塌落高度，D为桥面宽度；
条形药包的直径和条形药包距离水面的深度可根据以下公式计算调整；
Figure FDA0003179575740000012
式中，y为爆炸后的水幕高度，δ1为转换系数，g为重力加速度，ρ1为爆炸物密度，Q为爆炸物爆热，ρ2为水的密度，d表示条形药包直径，x为条形药包距离水面的深度；
(7)、在桥梁进行爆破时延时引爆条形药包，其中，对连续桥梁的拆除，三道条形药包起爆延时控制在主体桥墩第一响后300～500ms；对拱桥的拆除，三道条形药包起爆延时控制在主体桥墩第一响后200～300ms。
2.根据权利要求1所述的一种用于桥梁拆除的爆破方法，其特征在于：所述步骤(3)中双层防护材料为麻袋和钢丝网。
3.根据权利要求1所述的一种用于桥梁拆除的爆破方法，其特征在于：所述步骤(6)中爆炸后的水幕高度不低于8m或桥面高度。
4.根据权利要求1所述的一种用于桥梁拆除的爆破方法，其特征在于：所述步骤(6)中条形药包参数可设置为：埋深20～40cm，药包线装药密度20～30g/m，长度与桥梁的长度相等。
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