中承式钢管砼拱桥爆破施工方案探讨的学习体会

文献概况

邓小英等人在《爆破》2012年第1期发表的这篇论文，来自葛洲坝易普力股份有限公司，详细介绍了在复杂环境中采用控制爆破技术拆除某中承式钢管混凝土拱桥的工程实例。该研究涵盖了爆破工程方案的确定、爆破技术设计及安全防护措施等核心内容，为类似结构的桥梁爆破拆除提供了宝贵的实践经验。

中承式钢管混凝土拱桥是一种兼具美观性和结构效率的桥型，其主拱肋采用钢管混凝土结构，即在钢管内填充混凝土，形成组合截面。这种结构形式具有自重轻、承载力高、刚度大等优点，广泛应用于大跨度桥梁工程中。

然而，正是这种结构特点给爆破拆除带来了巨大挑战。钢管混凝土拱肋的钢管内填充混凝土，形成了复杂的复合结构，其力学行为不同于单纯的钢结构或混凝土结构。在爆破拆除过程中，需要充分考虑钢管与混凝土的协同作用、结构的整体稳定性以及倒塌过程中的能量释放规律。

论文中讨论了倒塌方式的选择问题。中承式拱桥的倒塌方式主要有：整体倾倒、分段倒塌和对称倒塌等。选择何种倒塌方式，需要综合考虑以下因素：

对于中承式拱桥，整体倾倒方式通常较为困难，因为拱肋的刚度较大，且拱脚处的约束条件复杂。分段倒塌方式虽然控制性更好，但需要更多的爆破作业和更长的工期。

爆点位置的选择是爆破成功的关键。对于钢管混凝土拱肋，爆点通常设置在拱脚附近或拱肋的薄弱部位。爆点位置的确定需要考虑以下原则：

第一，结构薄弱性原则。爆点应选择在结构应力集中或约束较弱的部位，以降低起爆所需的药量。

第二，倒塌方向可控性原则。爆点位置应确保结构沿预定方向倒塌，避免偏离预期路径。

第三，安全性原则。爆点位置应确保爆破作业人员和设备的安全，同时减少对周边环境的影响。

起爆顺序的设计直接影响结构的倒塌行为和爆破效果。对于中承式拱桥，通常采用分段起爆的方式，先拆除引桥部分，再拆除主桥部分。在主桥拆除过程中，需要按照从拱脚到拱顶的顺序逐步起爆，确保结构在可控状态下倒塌。

论文中特别强调了预处理的重要性。对于钢管混凝土拱桥，预处理通常包括以下内容：

第一，钢管切割。在拱肋的预定爆破位置进行钢管切割，削弱结构的整体性，为爆破创造条件。切割位置和切割深度需要根据结构计算确定。

第二，混凝土破碎。在钢管切割后，需要对填充的混凝土进行破碎处理，进一步削弱结构的承载能力。

第三，临时支撑拆除。如果拱桥有临时支撑结构，需要在爆破前按照预定顺序拆除，确保结构的初始状态符合设计要求。

炮孔布置是爆破技术设计的核心内容之一。对于钢管混凝土拱桥，炮孔布置需要考虑以下因素：

第一，炮孔间距。炮孔间距应根据结构尺寸和爆破效果要求确定，通常采用等间距布置。

第二，炮孔深度。炮孔深度应根据结构厚度和爆破威力要求确定，确保爆破能量能够有效传递到结构内部。

第三，炮孔方向。炮孔方向应确保爆破能量沿预定方向释放，避免能量向非预期方向扩散。

装药设计需要根据结构尺寸、材料特性和爆破效果要求确定。对于钢管混凝土结构，由于混凝土的抗爆性能较强，通常需要较大的装药量。同时，需要考虑装药量的分布方式，确保爆破能量的均匀释放。

爆破拆除作业的安全防护是至关重要的。论文中讨论了以下安全防护措施：

第一，人员防护。爆破作业期间，所有无关人员必须撤离到安全区域，安全距离应根据爆破规模和周边环境确定。

第二，环境保护。爆破产生的飞石、粉尘和噪声可能对周边环境造成影响，需要采取相应的防护措施，如设置挡石墙、洒水降尘等。

第三，结构防护。对于需要保护的邻近结构，需要采取加固或隔离措施，防止爆破对其造成损害。

作为一名长期关注钢管与焊接技术的技术人员，我对该工程中钢管混凝土拱肋的爆破拆除有以下技术思考：

第一，钢管混凝土结构的爆破特性。钢管混凝土结构的爆破行为不同于单纯的钢结构或混凝土结构。钢管的约束作用使得混凝土的抗压强度提高，同时也增加了结构的抗爆性能。在爆破设计中，需要充分考虑钢管与混凝土的协同作用。

第二，焊接接头的影响。钢管混凝土拱肋通常由多段钢管焊接而成，焊接接头是结构的薄弱环节。在爆破拆除中，焊接接头可能成为结构的优先破坏部位，这在一定程度上有利于降低爆破所需的能量。

第三，钢管壁厚对爆破效果的影响。钢管壁厚直接影响结构的抗爆性能。壁厚越大，结构的抗爆能力越强，所需的爆破能量也越大。

这篇论文让我深刻认识到，爆破拆除是一项高度复杂的技术工作，需要综合考虑结构特性、爆破技术和安全防护等多个方面。对于钢管混凝土拱桥这类复杂结构，爆破拆除的成功与否取决于方案设计的科学性和施工过程的精确控制。

特别是预处理技术的重要性值得强调。在钢管混凝土拱桥的爆破拆除中，预处理是确保爆破成功的关键环节。通过精确的钢管切割和混凝土破碎，可以有效削弱结构的整体性，降低爆破所需的能量，提高爆破的可控性。

从工程实践的角度来看，钢管混凝土结构的爆破拆除需要爆破技术人员与结构工程师的密切合作。爆破技术人员需要深入了解结构特性，结构工程师需要理解爆破技术原理，只有两者紧密结合，才能制定出科学合理的爆破方案。

未来，随着钢管混凝土结构在桥梁工程中的广泛应用，其拆除技术也将面临更多挑战。建议加强钢管混凝土结构爆破拆除的理论研究和实践探索，积累更多工程经验，为类似工程提供技术支撑。