东荆河大桥拆除爆破设计.ppt
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1、东荆河大桥拆除爆破设计,武汉理工大产业集团 武汉理工大学爆破工程研究所 陈宝心 房泽法,汇报内客,1编制依据 2工程概况 3 拆除方案选择 4 总体拆除施工方案 5 爆破技术设计 6 爆破安全问题及预防措施 7施工机械设备及人员 8 施工管理体系 9 爆破拆除警戒方案 10主要工序质量安全措施,1 编制依据,与江西有色工程公司签订的大桥拆除合同 汉沙公路改建工程设计文件(七)东荆河大桥(1969.10) 对施工现场实地勘察、调查的资料 建筑拆除工程安全技术规范(JGJ147-2004) 爆破安全规程(GB6722-2003) 国务院第466号令民用爆炸物品安全管理条例(2006.5.10) 中
2、华人民共和国安全生产法,2 工程概况,东荆河大桥始建于1969年,服役39年 该桥建设时质量不能完全满足现在大交通量、重型车辆通行需要。 2007年,该桥被交通部确定为全国18座特大危桥之一,为彻底消除安全隐患,省交通厅、省公路局决定对该桥进行危桥加固。,大桥拆除范围,东荆河大桥全长1098m。沙岸引桥长288m,013号墩;汉岸引桥长510m,2043号墩;正桥长为300m,1419号墩,共5跨。 拆除1222号桥墩之间部分结构,拆除总长为343m,拆除砼量约3500m3。 1222号桥帽以上结构 1420号桥墩拆除至地表以下0.5m 13、15、21号桥基需保留。,大桥拆除部位环境图,施工
3、环境,桥下河道水面宽度约150m,从桥面到水面的高度约为13.5m,水深约6.0m。 正桥轴线北侧65m左右架设有平行于大桥轴线的高电线;南侧75m左右架设有平行于大桥轴线的通讯电线。 桥下河滩上主要为农田,正桥周边环境较简单 。,东荆河大桥结构,东荆河大桥为板梁桥,1213号桥墩之间和1922号桥墩之间的梁采用少筋微弯板+工字形钢筋砼组合梁,支座形式为简支,桥墩为双柱式组合墩,桥柱直径1.0m ; 1419号各跨之间的梁,采用少筋微弯板+T字形钢筋砼组合梁,桥墩为4柱式组合墩,桥柱直径为1.5m。,大桥结构图,桥墩结构尺寸,拆除工程要求,拆除施工必须保护13、15、21号桥墩桩基;保证未拆除
4、桥梁的安全。这大大增加了拆除施工难度。 拆除爆破必须保证大桥周围地上电线和地下管线的安全以及周围人员和施工设施的安全; 拆除施工总工期为45天,其中,桥梁拆除爆破工期为24天;桥梁爆落后桥梁二次破碎解体工期为21天。,3 拆除方案选择,人工拆除方案 机械拆除方案 控制爆破拆除方案,人工拆除方案,人工拆除,人工拆除是指依靠人力操控铁锤、风镐或小型切割机等简单机具拆除建筑物的一种施工方法。 (1)拆除效率低,施工速度慢 (2)施工安全性差。一旦出现伤亡事故,社会影响大,拆除费用成倍增加。 (3)受气候影响大,机械拆除方案,机械拆除法是指使用专用拆除机械对建筑物进行拆除、破碎和解体的一种施工方法。
5、是一种先进的无公害拆除方法,在发达国家得到最为广泛的使用。 人员无需直接到达拆除点,拆除施工十分安全。 解体和拆除可同时完成,无需复杂防护措施,拆除速度较快,成本比较低。 采用喷水湿法作业,有效控制扬尘,拆除过程对周围环境的影响小。 对于大体积桥帽和承台拆除,目前的拆除机械效率较低,因而工期较长。,控制爆破拆除方案,控制爆破拆除是利用炸药爆炸后产生的爆炸能使建筑物破碎解体的一种施工方法。 控制爆破拆除是目前拆除桥梁常用方法之一,拆除速度快、工效高,比较适合于本工程。但爆破拆除技术要求高,必须严格控制爆破震动、飞石等危害,才能达到安全高效目的,其拆除成本一般偏高。,周口市沙河桥爆破08.09.1
6、2,拆除方案确定,为充分发挥爆破拆除和机械拆除各自的优点,保证安全的前题条件下,加快施工进度,降低施工费用,根据本工程的特点、我单位施工机械,决定采用爆破与机械拆除相结合施工方案。 首先,用吊车拆卸1213号桥墩之间和2122号桥墩之间的吊梁,用高层拆除机预拆除12号、13号、20号、21号、22号墩柱,保留13、21号桥基。 其次,用爆破方法炸掉1419号桥梁墩柱,使桥梁上部结构塌落在地面上。 最后,用破碎机械对塌落在地面上的桥梁上部结构进行二次解体。,爆破拆除方案选择,方案1:侧向倾倒爆破方案 方案2:原地坍塌爆破方案 方案3:分段原地坍塌爆破方案,方案1:侧向倾倒爆破方案,方案2:原地坍
7、塌爆破方案,方案3:分段原地坍塌爆破方案,为降低桥梁拆除时触地震动,在方案2的基础上,改六桥墩同时爆破为分次原地坍塌爆破。从中间向两边一次引爆三次响炮的分段坍塌爆破方案。起爆顺序16、17号15号、18号14号、19号桥墩。 优点:雷管段位少;微差间隔时间大,爆震波形叠加的可能性小;便于对15号桩基的保护。,4 总体拆除施工方案,施工准备工作拆除121314号桥墩之间和202122号桥墩之间的吊梁在1419号桥墩上架设凿岩平台在墩柱上布置炮孔钻凿爆破孔验孔试爆装药、爆破网路联结、飞石防护警戒、起爆二次破碎。,5 爆破技术设计,墩柱爆破高度确定 炮孔布置 孔网参数与药量计算 爆破网路设计,墩柱爆
8、破高度确定,根据拆除爆破“失稳原理”,应爆破桥梁的关键承重构件,使其失稳,在重力作用下坍塌。东荆河大桥地表以上的主要承重构件是1419号桥墩承台上的四柱式组合桥墩,只要用爆破法炸毁一定高度的墩柱,桥梁就会在自重作用下坍塌。,炸毁高度计算,经计算每个桥墩上的混凝土方量约为477 m3,砼容重按照2200kg/m3计算,每组立柱承重为1049吨,假设均布在80根22的主筋上,算出每根钢筋受力为131180N,应力为345 MPa。 钢筋HRB400,强度为400Mpa ;用欧拉公式计算出最小炸毁高度为0.83m。 考虑到桥梁上部构件在坍塌过程中要有一定的触地冲量,以便各构件之间相互脱开解体;桥梁坍
9、塌后便于标准液压破碎器开展工作,决定将墩柱爆破高度定为4.8m。,炮孔布置a,炮孔布置b,炮孔布置c,孔网参数与药量计算a,立柱爆破设计基本资料,总炮孔数量,总钻孔工作量,总装药量,孔网参数与药量计算b,孔网参数,爆破网路设计,爆破网路设计,大桥坍塌爆破设计成果,6 爆破安全问题,爆破地震计算 桥梁坍塌触地振动计算 爆破飞石控制措施 桥墩承台保护措施,爆破地震计算,取K=300,K1=0.5,a1.5;爆破地点与邻近要保护桥梁的最小距离为50m;设桥梁安全允许震动速度为V=5.0 cm/s,代入计算公式可算出最大允许单响炸药量为139kg。而本工程实际最大单响炸药量为52kg,远小于计算值,爆
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