长江科学院-获奖成果详情中国工程爆破协会科学技术奖

获奖名称: 城市高架桥精细爆破拆除的设计理论、关键技术和工程应用

获奖等级: 一等奖

获奖类别: 中国工程爆破协会科学技术奖

授奖单位: 中国爆破行业协会

完成单位: 武汉爆破有限公司、长江水利委员会长江科学院、贵州新联爆破工程集团有限公司、河海大学、中国地震局工程力学研究所、武汉理工大学

获奖年度: 2014

获奖人员: 谢先启、贾永胜、孙金山、姚颖康、韩传伟、罗启军、严涛、王洪刚、刘昌邦、吴新霞、赵根、王文辉、王秀杰、梁开水、杨红刚、胡进军、杨永强

成果简介:项目背景情况高架桥具有承载量大、分流速度快、安全可靠等优点，是缓解城市交通压力、提高城市通行效率的有效途径。然而，随着城市化进程的加快，上世纪八九十年代修建的高架桥在交通功能、荷载等级和运营安全方面逐渐暴露出各种弊端，给城市的公共安全带来隐患。因而，安全、高效、经济的高架桥拆除技术是城市交通重新规划建设的迫切需要。爆破拆除技术与机械拆除、人工拆除相比较而言，具有对既有交通影响小、安全性高、拆除效率高、工程造价低的优点，已成为城市高架桥拆除首选技术。项目以武汉沌阳高架桥爆破拆除工程为背景，综合采用理论分析、模型试验、数值仿真和现场监测的研究方法，在充分考虑结构特点和周边环境因素的基础上，开展了城市高架桥拆除爆破关键技术的系统研究，建立了城市高架桥精细爆破拆除的设计理论，可供类似工程参考。主要技术创新（1）针对城市超大型高架桥爆破拆除定量化设计，系统地研究了高架桥倒塌的力学机理并建立了相应的力学模型，提出了超大型高架桥爆破拆除物理模型试验方法，为关键爆破参数定量化选取提供了理论支撑。（2）针对城市超大型高架桥爆破拆除起爆网路，提出了接力式非电起爆网路接力点起爆时间期望值的简易计算公式和交叉复式起爆网路的可靠度计算公式，研发了“宽间隔、超长延时、互动有序”城市超大型高架桥非电接力式起爆网路。（3）针对城市超大型高架桥爆破拆除有害效应控制，系统研究了振动的衰减规律和爆破粉尘的扩散规律，提出了城市超大型高架桥爆破拆除地下管线的破坏判据和有害效应控制关键技术，完善了工程爆破有害效应控制技术体系。（4）针对城市超大型高架桥爆破拆除工程项目管理，提出了SCEP项目管理新方法；应用该方法，确保了复杂环境下3.5Km武汉沌阳高架桥爆破拆除工程项目的安全、高效实施。推广应用情况项目研究成果已在湖北、贵州、云南和江西等省市的城市高架桥爆破拆除工程中得到应用，提高了工效、节约了成本、保障了安全，产生直接经济效益6896万元。项目成果填补了拆除爆破领域多项空白，已取得授权或受理的发明专利和实用新型专利共 5项，省级和企业工法共9项，代表性学术论文40余篇，被三大检索收录20篇。培养博士研究生10余名，硕士研究生30余名及大批高水平的科研和技术人才，显著推动了行业的科技进步，提升了企业核心竞争力，产生了显著的社会效益和环境效益。预计到2020年，中国的城市化水平将达到55%，与此同时，随着我国基础设施建设投入的加大和城市交通体系改造的加速，大量的城市高架桥将面临拆除和改建。因此，项目成果及其成功案例可为国内外类似工程提供理论与技术支持，将得到更广泛的应用和推广。