技术领域
[0001] 本
发明涉及
桥梁拆除，特别涉及一种水压爆破拆除预
应力连续箱梁桥施工工艺。
背景技术
[0002] 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。对于以往桥梁的拆除常采用机械拆除或者是将立柱等部位进行钻孔爆破后再进行二次
破碎的方式，这种拆除方法拆除难度大、粉尘污染严重并且耗费大量的人力财力。
[0003] 目前，现有
专利中
申请公布号为CN104790303A的中国专利公开了一种
箱体桥梁水压爆破拆除工艺，在箱体桥梁内悬挂蜘蛛网式炸药包，向箱体桥梁内部注水，进行水压爆破，将箱梁采用水压爆破的方式，能够使箱梁完全的破碎解体，节省了大量二次破碎时间和破碎
费用，同时爆炸瞬间大量涌水很好地解决了拆除爆破中的粉尘问题。
[0004] 但是，这种采用水压爆破的拆除工艺，是预先将药包固定在箱体的内壁上，然后向箱体桥梁内部注水，由于水压很大，药包易被冲离预定
位置，造成桥梁的局部拆除。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种水压爆破拆除预应力连续箱梁桥施工工艺，在较大的水压冲击下，药包仍可稳固在预
定位置，从而保证桥梁拆除的彻底性。
[0006] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007] 一种水压爆破拆除预应力连续箱梁桥施工工艺，包括如下步骤：
[0008] (1)理论分析：施工前，应作各工况桥梁
稳定性分析、开孔截面应力分析、桥梁上部结构承载力验算、箱梁注水
底板应力分析、桥梁下部承载力验算等；
[0009] (2)附属结构拆除：预先将
桥面铺装、护栏等附属结构物拆除卸载；
[0010] (3)顶板开孔：在箱梁顶板上相应位置开孔，以方便施工人员进出、注水、装药与布线；
[0011] (4)安放药包：将药包安装在药孔内的预定位置，药包的外表面涂覆有遇水粘性增强的胶粘层；
[0012] (5)箱梁注水：箱体内进行密闭封堵，然后向箱梁内进行注水；
[0013] (6)箱梁防护：利用吸能材料安装在箱体的内壁上，吸能材料用
钢丝绳固定牢固；
[0014] (7)周边布置：在距离箱梁10～15m的两侧方向，用沙袋堆积与桥梁等高的墙，然后将高压水枪固定在不同高度的沙袋上；
[0015] (8)实施爆破与清运。
[0016] 通过采用上述技术方案，在步骤(4)中安装药包后，在药包的外表面
喷涂胶粘层，当向箱体内注水后，胶粘层遇水恢复了胶粘性能，有助于进一步增强药包在箱体内壁上的稳固性；
铁丝是对药包进行初步固定，胶粘层对药包进行二次固定，当药包受到较大的水压冲击时，不会被轻易吹离预定位置，使得药包在预定位置爆炸，有助于实现桥梁的彻底爆破。
[0017] 本发明进一步设置为，所述胶粘层包括如下重量份的组分：羧甲基
淀粉醚30～40份、
水泥砂浆10～20份、
丙烯酸乳液成膜物20～30份、羟乙基
纤维素3～6份、丙烯酸分散剂1～2份、消泡剂1～2份、成膜剂1～3份。
[0018] 通过采用上述技术方案，胶粘层是通过上述配方制成，配方中含有羧甲基淀粉醚，属于水性阴离子，喷涂在药包表面上时，胶粘层处于干燥状态，当向箱体内注水后，胶粘层恢复粘性，有助于将药包固定在箱体的内壁上，即使在药包受到较大的水压冲击时，也不会轻易吹离预定位置。
[0019] 本发明进一步设置为：步骤(6)中吸能材料为一层或多层高分子材料
外壳以及封装在高分子材料外壳内的
纳米多孔材料混合液，纳米多孔材料混合液为
质量比为3：1的多孔
硅土与无机盐溶液混合形成。
[0020] 通过采用上述技术方案，在爆炸瞬间，箱体内部产生巨大的
能量，吸能材料设置在箱体的内壁上，吸能材料有助于吸收爆炸瞬间的能量，减小爆炸瞬间能量对周围环境的冲击与破坏；在爆炸瞬间，能量转换为吸能材料固-液两相间的表面
张力、
摩擦力以及高分子材料的
变形能，实现对能量的有效吸收；而且结构简单，重量较轻，便于大规模生产和应用。
[0021] 本发明进一步设置为：所述高分子材料外壳为
橡胶、聚乙烯或聚氯乙烯中至少一种。
[0022] 通过采用上述技术方案，橡胶、聚乙烯或聚氯乙烯均为
现有技术中的易得材料，具有重量轻、与箱体内壁的贴合性较高的优点。
[0023] 本发明进一步设置为：所述药包内装药量的经验公式为：
[0024] Q＝Kδσ0V2/3
[0025] 式中Q——装药量，kg；
[0026] K——与炸药性质和爆破方式等因素有关的系数；使用二号
岩石硝铵炸药时，若采用敞口式爆破K＝0.1；封口式爆破K＝0.08；
[0027] δ——容器式结构物的壁厚，m；
[0028] σe——结构材质的
抗拉强度，105Pa；
[0030] 通过采用上述技术方案，考虑注水体积和材料强度因素，得到上述计算公式判断装药量，按照计算结果将药量装在药包内，实现定量装药、节约药量的目的。
[0031] 本发明进一步设置为：步骤(5)中采用密封板进行密封，密封板包括由外至内设置的金属面板、橡胶板与
泡沫金属层，其中橡胶板硫化连接在金属面板与泡沫金属层之间。
[0032] 通过采用上述技术方案，密封板对钻孔进行封堵，金属面板具有优异的结构强度，橡胶层具有优异的弹性、缓冲性，泡沫金属层具有优异的吸能作用，在爆炸瞬间，泡沫金属层有效吸收爆炸产生的能量，并产生向箱体外的冲击力，橡胶层进一步吸收产生的冲击
势能，降低了金属面板受到的破坏，有利于在爆炸瞬间，密封板稳固密封在钻孔处，从而保证爆炸瞬间，箱体内的蓄能较大，有利于对桥梁更彻底地爆破。
[0033] 本发明进一步设置为：步骤(7)中利用高压水枪喷洒液体二
氧化
碳，喷射压力为8～10Mpa。
[0034] 通过采用上述技术方案，在桥梁的周边布设高压水压，在爆炸瞬间，向爆炸方向喷洒液体二氧化碳，喷射压力设定为8～10Mpa，水压较高，有利于中和爆炸瞬间产生的巨大能量，从而减小爆炸对周边建筑环境造成的破坏。
[0035] 综上所述，本发明具有以下有益效果：
[0036] 1、准确性高：本发明的药包可抵抗较大水压的冲击，稳固地固定在预定位置，提高了对药包定位的准确性，有助于桥梁的彻底爆破；
[0037] 2、对周围环境的破坏小：本发明在箱体内壁设置吸能材料，可以缓冲爆炸能量冲击，有效地抑制爆破有害效应，大幅度降低噪音和振动、控制粉尘和飞石，对周围构造物影响极小，符合安全和环保要求；
[0038] 3、安全性高：本发明是在桥梁周边布置高压水枪，并且处于不同高度，设定高压水枪的喷射压力为8～10Mpa，有利于缓冲爆炸瞬间所产生的巨大能量，对周边建筑环境的破坏性较低；
[0039] 4、成本低：本发明无需大量钻孔凿洞，减少了人工和设备费用，且施工工艺简单，进度快，整体成本费用低；
[0040] 5、用药量少：本发明的药包消耗量小，装药方便，药包数量少而且起爆网路简单，用药量相对常规爆破方法少10～30％；
[0041] 6、
粉碎彻底：由于相关准备工作和附属作业量较小、爆破粉碎效果彻底，后续清渣或打捞方便快速，因此可大幅缩短拆除工期，桥下航道或道路封闭时间短。
具体实施方式
[0042] 以下结合
实施例对本发明作进一步详细说明。
[0043] 实施例：
[0044] 丙烯酸乳液成膜物的具体制备方法如下：
[0045] (1)预乳化：向反应瓶中加入50份水、3份乳化剂、10份丙烯酰胺，在搅拌条件下加入6份苯乙烯、8份丙烯酸丁酯、6份丙烯酸，制备无分层的白色预乳化液；(2)聚合：向反应瓶中加入70份水、1份引发剂、20份预乳化液与10份过
硫酸铵水溶液，升温到65℃后，保温1h，
氨水中和到PH＝7.5-8之间即可。
[0046] 胶粘层的制备方法如下：向反应瓶中投放水泥砂浆10～20份、丙烯酸乳液成膜物20～30份、羧甲基淀粉醚30～40份进行搅拌1h，调节反应
温度为40～45℃；继续添加羟乙基
纤维素3～6份、丙烯酸分散剂1～2份、消泡剂1～2份与成膜剂1～3份搅拌2h，升高反应温度至70℃；然后在-5℃的低温进行干燥。
[0047] 一种水压爆破拆除预应力连续箱梁桥施工工艺，包括如下步骤：
[0048] (1)理论分析：施工前，应作各工况桥梁稳定性分析、开孔截面应力分析、桥梁上部结构承载力验算、箱梁注水底板应力分析、桥梁下部承载力验算等；
[0049] (2)附属结构拆除：预先将桥面铺装、护栏等附属结构物拆除卸载，拆除时可用镐头机或人工手持
风镐破除，在梁体受力分析允许的情况下，可连同
翼缘板一起拆除；
[0050] (3)顶板开孔：根据梁体结构尺寸、施工操作方便性和预期爆破效果确定开孔位置和尺寸、间距排距、药包分布及悬吊高度，在箱梁顶板上相应位置开孔，以方便施工人员进出、注水、装药与布线，由于开口削弱了箱梁截面，应对其注水后的受力进行计算分析，确保结构安全和稳定；
[0051] (4)安放药包：将药包安装在药孔内的预定位置，药包的外表面涂覆有遇水粘性增强的胶粘层，涂覆厚度为2～3cm；
[0052] (5)箱梁注水：箱体内在药孔处利用密封板进行封堵，密封板包括由外至内设置的金属面板、橡胶板与泡沫金属层，其中橡胶板硫化连接在金属面板与泡沫金属层之间，然后向箱梁内进行注水；
[0053] (6)箱梁防护：利用吸能材料安装在箱体的内壁上，吸能材料用
钢丝绳固定牢固，吸能材料采用一层橡胶外壳以及封装在橡胶外壳内的纳米多孔材料混合液，纳米多孔材料混合液为质量比为3：1的多孔硅土与硫酸钠溶液混合形成；
[0054] (7)周边布置：在距离箱梁10m的两侧方向，用沙袋堆积与桥梁等高的墙，然后将高压水枪固定在沙袋上，沿水平方向上每隔3m设置一个高压水枪，沿竖直方向上每隔0.5m设置一个高压水枪，高压水枪喷洒液体二氧化碳，喷射压力为10Mpa；
[0055] (8)实施爆破与清运。
[0056] 工程实例：胥河大桥水压爆破的炸药设置在箱体的中下部，如水深大约在0.89～1.9m，则装药设置的深度为0.5～1.0m。对于中跨中间部位，一侧设6个装药，计算得到Q＝
545g，换算成乳化炸药，Q为0.6kg。药包的设置采用离顶板的高度进行控制，先量出水的总深度，减去药包中心离底板的高度即可。在顶板开设一定数量40*40cm
人孔，便于箱体内封堵作业。
[0057] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本
说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的
修改，但只要在本发明的
权利要求范围内都受到专利法的保护。
