沈典栋,周子正,余鑫,贾永胜,刘伯平,黄小武,姜海光,蔡勤峰

• 1:湖北交投京港澳高速公路改扩建项目管理有限公司
• 2:江汉大学精细爆破全国重点实验室
• 3:武汉爆破有限公司

摘要(Abstract)：

在高速公路改扩建工程中，大量跨线桥梁不能满足现代交通的发展需求，面临拆除重建。传统人工拆除和机械拆除方式存在效率低、周期长、交通干扰大等弊端，而爆破拆除凭借其安全、经济、高效等优点，是拆除高速公路跨线天桥的首选技术。依托京港澳高速公路湖北境鄂豫界至军山段改扩建工程，对K1018+990～K1048+550区间内5座跨线天桥实施了一次性联合爆破拆除。通过对等截面悬链线无铰拱桥、斜腿刚构桥、中承式拱桥和钢架拱桥等4种类型桥梁开展定量化设计、精细化施工和多维度防护，实现了安全高效的爆破拆除目标。实践结果表明：通过合理设计爆破切口和起爆顺序，能够有效控制桥梁的倒塌姿态和解体效果。基于无线电通信的分布式协同起爆系统，攻克了长区间内群桥同步起爆的时空协调难题。采用“覆盖防护+近体防护”防护措施，有效控制了个别飞散物的飞溅；“刚性支撑层+弹性缓冲层”防护体系，有效防止了桥体坍塌对高速路面的冲击损坏。本工程实践表明：通过精细化设计、协同化控制与多层级防护，可实现复杂环境下高速公路长区间跨线天桥群的安全高效拆除。

关键词(KeyWords)： 爆破拆除;跨线天桥;高速公路;安全防护;爆破效果

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 中国工程院战略研究与咨询项目(2023-XZ-35);; 国家自然科学基金项目(52478525)~~

作者(Author): 沈典栋,周子正,余鑫,贾永胜,刘伯平,黄小武,姜海光,蔡勤峰

参考文献(References)：

• [1] 谢先启.精细爆破发展现状及展望[J].中国工程科学，2014,16(11):14-19.[1] XIE Xian-qi.Precision blasting,current status and its prospective [J].Strategic Study of CAE,2014,16(11):14-19.(in Chinese)
• [2] 王新生，张英才.运行高速公路上跨天桥爆破拆除关键技术研究[J].爆破，2018,35(4):84- 89.[2] WANG Xin-sheng,ZHANG Ying-cai.Research of key technology of blasting demolition on flyover bridge running highway[J].Blasting,2018,35(4):84- 89.(in Chinese)
• [3] 齐鹏，尚修瑞，刘川，等.复杂环境下跨路桥梁拆除爆破方案优化研究[J].爆破，2021,38(3):104-112.[3] QI Peng,SHANG Xiu-rui,LIU Chuan,et al.Optimization of blasting schemes for demolition of cross-road bridges in complicated conditions[J].Blasting,2021,38(3):104-112.(in Chinese)
• [4] 周雯，刘战，张怀杰，等.城市桥梁爆破拆除数值模拟及分析[J].公路与汽运，2020,198(3):121-123.[4] ZHOU Wen,LIU Zhan,ZHANG Huai-jie.Numerical simulation and analysis of urban bridge blasting demolition[J].Highways & Automotive Applications,2020,198(3):121-123.(in Chinese)
• [5] 黄平明，冯剑平，王蒂，等.钢筋混凝土简支主梁桥爆破拆除数值模拟[J].建筑科学与工程学报，2014,31(1):56- 62.[5] HUANG Ping-ming,FENG Jian-ping,WANG Di.Numerical simulation of blasting demolition for rc bridges of simply-supported plate girder[J].Journal of Architecture and Civil Engineering,2014,31(1):56- 62.(in Chinese)
• [6] 彭卫兵，熊志洪，潘晓东，等.基于OpenSEES的圬工拱桥内力分析及倒塌过程模拟[J].工程力学，2013,30(4):162-168.[6] PENG Wei-bing,XIONG Zhi-hong,PAN Xiao-dong.The collapse simulation and internal force analysis of amasonry arch bridge based on OpenSEES [J].Engineering Mechanics,2013,30(4):162-168.(in Chinese)
• [7] SON J,ASTANEH A.Blast protection of cable-stayed and suspension bridges[C]//Lifeline Earthquake Engineering in a Multihazard Environment,ASCE.Reston,VA,2009:15-23.
• [8] 王璞，周卫华，欧阳光，等.紧邻既有桥梁的大型钢筋混凝土拱桥爆破拆除[J].爆破，2020,37(1):106-112.[8] WANG Pu,ZHOU Wei-hua,OU Yang-guang,et al.Explosive demolition of large reinforced concrete arch bridge adjacent to existing bridges[J].Blasting,2020,37(1):106-112.(in Chinese)
• [9] 晏国泰，陈海伟，杨正凯.城市跨线桥梁拆除技术研究[J].交通节能与环保，2019,15(3):101-103.[9] YAN Guo-tai,CHEN Hai-wei,YANG Zheng-kai.Research on demolition technology of urban overpass bridge[J].Transport Energy Conservation & Environmental Protection,2019,15(3):101-103.(in Chinese)
• [10] 池恩安.公路桥梁组合拆除爆破及数值模拟[D].武汉：武汉理工大学，2011.[10] CHI En-an.Numerical simulation and application of highway bridge demolition blasting [D].Wuhan:Wu-han University of Technology,2011.(in Chinese)
• [11] 冯剑平，李本平，黄平明，等.钢筋混凝土空心薄壁高墩爆破拆除数值模拟[J].爆破，2014,31(2):91-94.[11] FENG Jian-ping,LI Ben-ping,HUANG Ping-ming.Numerical simulation of explosive demolition of high hollow thin-wall reinforced concrete piers[J].Blasting,2014,31(2):91-94.(in Chinese)
• [12] 王文辉，赵根.大型城市高架桥爆破拆除振动特性[J].工程爆破，2014,20(5):41- 45.[12] WANG Wen-hui,ZHAO Gen.Vibration characteristics of large city viaduct blasting demolition[J].Engineering Blasting,2014,20(5):41- 45.(in Chinese)
• [13] SARBJEET Singh,MEHRDAD Mirzakashani,ABDOL Hagh.Demolition of the Grace Memorial and Silas N.Pearman Bridges over Cooper River,South Califorina,USA-A Case Study[J].Structures Congress,2008:1-10.