1) 周边环境G107国道改扩建工程施工须爆破拆除郑店高架桥后重建。郑店高架桥所在区域为郑店街道，居民区密集、人口众多、活动频繁。高架桥两侧高低压电线及通讯光缆纵横交错。立交南侧500m为郑店互通，连接沪渝高速、京港港澳高速，经郑店立交上下高速车流量大，且多为大型货车，加上该段处于G107与纸金路交叉的十字路口，南北向、东西向车辆均经过该路口，车流量大且复杂。

2) 桥梁结构郑店高架桥桥面宽10m，长298m。高架桥基础为钢筋混凝土扩大基础，混凝土等级为C20。高架桥桥墩为高2.0～6.8m的门式长方体实心墩柱，截面尺寸为0.8m×1.1m，主筋为16，箍筋为8，墩帽处加密箍筋为8，混凝土强度等级为C25。上部结构为预应力空心板桥，桥面宽10m，每个断面由9块预制空心板拼接而成，其中7块中板，预制板宽106cm，高80cm;2块预制边板，宽106cm，高80cm。板与板间间距为2cm，全桥共162块预制空心板。预制板纵向主筋为28螺纹钢，箍筋采用8，桥面铺设2cm C30混凝土调平层然后再铺设8cm沥青混凝土面层。桥面防撞护栏为C25钢筋混凝土结构。桥梁典型断面如图1所示。

1) 施工期间需确保G107国道畅通，交通组织难度大。

2) 横穿高架桥的通讯信息管线在爆破前须迁改入地，确保管线安全。

3) 爆破飞石、冲击波、粉尘及噪声防护难度大。

4) 施工作业面长、施工量大、工期紧。

5) 该桥位于镇中心，文明施工要求高、社会关注度高。

目前，高架桥的拆除方式主要有爆破法、切割吊装法及机械拆除等方法。切割吊装拆除对周边环境影响小，但对作业人员、设备要求较高，且作业过程存在效率低、成本高和工期长等缺点。机械拆除作业机动性强、成本相对较低，但存在环境影响大、安全风险高、易发生安全事故和拆除影响时间长等缺点。爆破拆除因具有安全高效、经济环保等优势，已成为高架桥拆除的首选方式。

G107国道郑店高架桥东侧已修建保通便道，装药、爆破、桥体破碎及基础开挖期间，车辆走临时保通便道，保证G107国道车辆畅通，爆破后及时清除金纸路口与G107国道交叉处的废渣，恢复东西向交通。

根据桥梁结构及周边环境，郑店高架桥拟采用主桥自中间向两端逐跨原地坍塌爆破拆除、两端引桥桥台及基础弱松动爆破的总体方案。爆破拆除总体方案包括以下内容: (1) 主桥采用一次点火起爆，自中间向两端逐跨起爆的方式; (2) 所有墩柱均钻孔爆破，孔内装高段位导爆管雷管，跨间采用低段位导爆管雷管延时; (3) 爆破飞散物防护采用捆绑防护、遮挡防护与覆盖防护结合的综合防护措施; (4) 地下管线采用钢板、砂袋墙等缓冲减振措施; (5) 主桥爆破完成后，引桥、桥台及基础部分采用弱松动爆破。

本工法将炸药与桥梁结构间的媒介由空气变成水。其工艺原理分2部分: (1) 在封闭结构中，受约束的有限水域内，炸药爆炸的瞬间，冲击波通过水达到结构壁时，结构开始向外位移变形，当结构上的环向拉应力达到材料的抗拉强度极限时，结构产生裂纹，出现破裂; (2) 结构受爆炸产生的高压气团膨胀引起水压力，再次形成冲击性的加载，在媒介水楔作用下，使结构进一步破碎。在炸药爆炸产生的冲击波和高压气团产生的水压力作用下，充分破碎桥梁结构，降低桥梁落地时产生的坍落效益;同时，在水的作用下减少噪声、抑制飞石、控制扬尘、降低爆破产生的振动效应。

1) 炮孔布置 (见图2) 根据箱梁尺寸及实际情况，按设计要求布孔、开孔，孔径略大于药包直径，通常≥100mm。

2) 药量计算单孔装药量按下式计算:

式中:q为单孔装药量 (g) ;K为炸药单耗 (g/m³) ;V为爆破介质的体积 (m³) 。

经计算，各尺寸结构装药孔网参数如表1所示，由于各墩柱下1～3个 (排) 孔夹制作用较大 (或布筋密) ，应比设计装药增大10%;上部有弯折效应，单耗可依次递减10%。

3) 起爆网络的选择根据相关经验，前后排墩柱起爆时差>310ms时，可能导致桥梁上部结构前部先着地，还可能导致桥梁上部结构间产生碰撞等不利影响，因此，本工程前后跨间延期选取310ms。

所有炮孔内均装MS19 (1 700ms) 导爆管雷管，孔外采用MS9 (310ms) 导爆管雷管逐跨接力延时。起爆网络如图3所示，起爆响序如表2所示。

3.1 水压爆破工艺流程 (见图4)

3.2 控制要点

1) 当梁的壁厚不等或强度不同时，应布置偏心药包，以使梁壁均匀破坏。

2) 药包的入水深度按下式计算:

式中:h为药包的入水深度 (m) ;H_s为注水深度，一般为梁体的内空高度 (m) 。

3) 当梁体注满水后，梁体内产生附加应力，改变原有的受力状态，因此注水前须对高架桥整体稳定性进行安全性校核。若不满足安全性要求，调整采用隔室水压爆破或取消水压爆破。

4) 水压爆破应选用密度大、耐水性好的乳化炸药或水胶炸药。加工后的药包应加上一定质量的配重，以保证药包位置准确。

5) 注水前应采用防水材料封堵梁体漏水孔洞，以免漏水。

通过药包放置孔对梁体注水，采取水车运水或水泵抽水。

6) 药包在梁体内的固定方式可采用悬挂式或支架式 (见图5) ，应防止药包悬浮或移位。

采取覆盖防护、近体防护和保护性防护相结合的综合防护措施，即采用棉被、钢丝网、竹排架、砂袋等材料覆盖防护桥墩墩柱;从桥面两侧护栏向下悬挂1～3层密目网至地面进行近体防护，以进一步控制个别飞散物的飞散距离和削弱冲击波及噪声强度;重点保护部位采取搭设排架、悬挂密目网等方式进行保护性防护，如图6所示。

城市高架桥爆破拆除过程中，对于桥体坍落范围内的管线多采取铺设多道不同材质、高度、厚度的减振缓冲墙进行防护。

1) 施工前应向管线主管单位咨询了解施工区域的地下管线种类、用途、数量、走向、埋置深度等参数。根据管线类型、材质、埋深和使用年限等因素确定管线的防护级别和方案。通常情况下，埋深较浅或相对重要的管线，采取加强防护措施，如图7所示;埋深较深或一般管线采取常规防护措施。

2) 精确测量地下管线，在地面用油漆或白灰标识清晰，标出管线类型、管径、数量、走向、位置、埋深等，定出管线中线和边线，标出减振缓冲墙的平面位置及参数，便于防护施工。

3) 根据确定的管线防护类型，计算缓冲墙所需材料的数量:钢板、废旧轮胎铺设宜采用机械操作;砂袋装袋及堆砌一般采用人工操作;地下管线上方铺设厚约30cm的砂垫层;在砂垫层上铺设钢板，可用平整的钢板多块拼接，钢板厚度应≥2cm，铺设宽度应满足管线防护宽度，单块钢板长3～6m，便于机械操作;采用直径>80cm的完整废旧轮胎铺设于管线上方钢板上，多层叠放时应大小统一、上下对齐、不留空隙，相互间用铁丝箍紧;轮胎堆放高度1.5～3.0m、宽度1.6～3.2m;采用砂袋墙围住轮胎，防止构件下落撞击时翻滚轮胎。砂袋墙采用扎口砂袋，堆放时相互咬合，按设计尺寸堆放整齐、稳固。轮胎两侧砂袋墙高1.5～3.0m、宽1.6～3.2m。

城市高架桥爆破拆除粉尘的来源主要包括混凝土破碎产生的粉尘、高架桥桥体内外附着的粉尘和倒塌时激起的扬尘等。高架桥爆破拆除主要采取清除尘源、爆炸水雾捕尘、水压爆破降尘等综合降尘措施。

1) 严格管理爆炸物品本工程使用的爆炸物品数量大、品种多，为确保安全，爆破现场不存放爆破器材，做到当天领、当天用，剩余退回原爆炸品仓库或销毁，严格执行爆炸物品管理的有关规章制度，确保爆炸物品管理落实到位。

2) 落实爆破安全制度爆破技术人员须持有爆破工程技术人员安全证，爆破员须持有公安部门核发的爆破员证。设计方案需经设计人员和有关职能部门签字，并经专家评审通过后才可实施。

1) 工程于2017年9月25日实施爆破拆除。主桥自中间向两端逐跨原地坍塌爆破，爆破后桥体逐跨依次坍塌，有效控制桥体坍塌过程中产生的坍落振动效应。梁体坍落过程中，未出现侧向移位及相互碰撞。在箱形梁体中采用水压预裂爆破，使桥体破碎均匀，减少二次机械破碎、钢筋切割次数，加快渣土清运速度。相比机械切割吊装拆除方案，缩短工期30d，减少人工约150工日，减少切割作业约230台班，减少起重车作业约162台班，减少挖掘机及载重汽车约180台班，具有显著的经济效益。

2) 爆破与桥体坍落引起的质点最大振动速度，距爆破中心14m的美典铝材4层砖混楼房最大振动速度为1.88cm/s，距爆破中心57.4m处的农行江夏支行最大振动速度为0.28cm/s，均低于规程控制标准2.5cm/s，爆破取得圆满成功。

3) 采用爆破方式拆除城市大型高架桥解决了人工机械拆除过程中危险性较大的难题，也解决作业面狭窄、施工进度慢、严重影响交通和周边厂矿居民正常生产生活的难题。大大降低桥梁拆除工程的社会影响，社会效益、环境效益显著。