減少水下炸礁鉆孔爆破大塊

陸曉鵬

摘要：減少水下鉆孔爆破后產(chǎn)生大塊，是目前水下炸礁施工的難題。根據(jù)國(guó)內(nèi)水下鉆孔爆破來(lái)看，爆破之后存在的大塊，嚴(yán)重影響清礁工序的正常進(jìn)行，從而增加了施工單位的成本，為了提高施工單位的施工效益。本文從工程實(shí)際出發(fā)，采取措施，減少了爆破大塊。

Abstracts:Reduction of underwater drilling blasting produces large, is now underwater reef construction problems. According to the domestic underwater drilling blasting, blasting are large, serious impact on clear reef process normally, thereby increasing the construction unit cost, in order to improve the construction efficiency. This paper from the view of engineering practice, to take measures, reducing the blasting boulder.

關(guān)鍵詞：爆破工藝；船舶定位；大塊；施工操作

Key words:Blasting technology; ship positioning; chunk; construction operation

中圖分類號(hào): TD235文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

工程概況

工程位于福建省漳浦縣古雷半島西側(cè)的古雷作業(yè)區(qū)南2#泊位，規(guī)劃的漳州港古雷港區(qū)古雷作業(yè)區(qū)南2#港池炸礁區(qū)域?yàn)樾略龉こ?，區(qū)域分為五個(gè)部分，外港池炸至-23.0m標(biāo)高；合同工程的總工程量按83000m3包干，其中超寬1m，超深0.5m，邊坡為1:1。

施工船舶配置

根據(jù)本工程的特點(diǎn)，選用下列主要船舶施工：“中鐵港航5號(hào)”漂浮式炸礁船?？傞L(zhǎng)：83米，型寬：18.6米，型深：4.5米，吃水：2.0米，總噸位2248噸。本船配置8臺(tái)CQGN165型可移動(dòng)式船用潛孔鉆機(jī)及四臺(tái)阿特拉斯空壓機(jī)高風(fēng)壓為鉆機(jī)供氣。船上配備有477kw全回轉(zhuǎn)舵槳推進(jìn)裝置2臺(tái)，能為船舶的準(zhǔn)確定位提供動(dòng)力輔助，完全可以不依賴拖輪獨(dú)立完成船舶調(diào)頭、短距離行駛。消防設(shè)施采用智能化管理，駕駛臺(tái)配有煙霧探測(cè)器，對(duì)船舶多處重點(diǎn)部位進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)，保證了船舶消防安全。炸礁施工船舶見(jiàn)圖2-1。

圖2-1 漂浮式炸礁施工船舶

爆破參數(shù)

1、爆破參數(shù)選取的原則

由于本工程均為深水爆破，水下作業(yè)環(huán)境極其復(fù)雜，為了保證爆破效果，在爆破參數(shù)的選擇時(shí)要遵循以下幾點(diǎn)：

（1）、結(jié)合巖層斷面圖，按礁石厚度確定深、淺孔類型原則：當(dāng)礁石厚度小于3.0m時(shí)，確定為水下淺孔爆破，大于或等于3.0m時(shí)，確定為水下深孔爆破。

（2）、孔網(wǎng)參數(shù)設(shè)計(jì)力求規(guī)格化原則：孔網(wǎng)參數(shù)簡(jiǎn)單化和規(guī)格化有利于實(shí)際操作，有利于確保鉆孔精度，達(dá)到保證爆破效果。尤其是每一船位必須同一規(guī)格，即孔、排拒相同，只有孔深不同。

（3）、加大超鉆深度的原則：超鉆深度做到寧深勿淺，以達(dá)到減少淺點(diǎn)、提高一次清挖合格率。

（4）、寧多勿少的原則：在孤石處寧多補(bǔ)孔也不能出現(xiàn)漏孔,在情況允許還可以改變孔、排參數(shù)。

2、爆破參數(shù)的選取

孔距a ：取a=2.4m。

孔徑d ：采用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法，球齒釬頭外徑105mm，因此孔徑d=105～110mm。

排距b、超鉆深度Δh ：根據(jù)本爆破區(qū)的巖石性質(zhì)等，設(shè)計(jì)排距見(jiàn)爆破參數(shù)表3-1。

藥柱直徑D ：考慮到抗水壓能力，本工程爆破采用特定的塑料筒裝柱狀震源藥柱炸藥，該炸藥用8號(hào)雷管可完全起爆，爆炸性能好；藥柱直徑D＝90mm、藥柱長(zhǎng)度L＝50mm。

表3-1爆破參數(shù)

1、船舶定位

平面控制：炸礁船采用RTK-GPS (精度指標(biāo)：±(2cm+2ppm)；型號(hào)：中海達(dá)V8雙星)進(jìn)行自動(dòng)程度較高的定位，測(cè)量距離遠(yuǎn)，是一種比較先進(jìn)的定位手段。根據(jù)總包單位提供的平面控制網(wǎng)（點(diǎn)），經(jīng)用全站儀復(fù)核，建立基站。

高程控制：根據(jù)提供的點(diǎn)位、高程資料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)找點(diǎn)和校核，并將高程資料輸入定位軟件中自動(dòng)讀出水位，并將校核結(jié)果以書(shū)面報(bào)告形式報(bào)監(jiān)理單位。

2、鉆孔

采用潛孔沖擊鉆鉆孔，一次鉆至設(shè)計(jì)要求孔底標(biāo)高（加超鉆深度）。水下炸礁施工鉆孔質(zhì)量保證見(jiàn)圖4-1

圖4-1質(zhì)量保證體系圖

3、船位布置及導(dǎo)爆管保護(hù)

在施工過(guò)程中為了便于現(xiàn)場(chǎng)操作，船位布置過(guò)程，要結(jié)合水流方向、風(fēng)浪方向及潮汐表，合理布置，盡量減少上述因素帶來(lái)的不利影響，盡量避免導(dǎo)爆管跟船舷的摩擦，防止導(dǎo)爆管破裂產(chǎn)生拒爆。本工程選用高強(qiáng)度的導(dǎo)爆管雷管，當(dāng)水流速度或風(fēng)浪較大時(shí)，為避免或減少裝藥及連線時(shí)水流、風(fēng)浪等引起腳線張力過(guò)大造成損壞，可增強(qiáng)導(dǎo)爆管的強(qiáng)度，或采用繩索吊住雷管然后將傳爆導(dǎo)爆管或腳線松裹在吊繩上，使在整個(gè)裝藥、連線過(guò)程，導(dǎo)爆管或腳線本身不處于受力狀態(tài)。放進(jìn)炸藥包內(nèi)的導(dǎo)爆管纏繞在起爆藥包上，以防受拉后脫離雷管。

4、炸藥的選取

由于水的重力作用、任何沉入水中的物體都會(huì)受到水的壓力。本工程均為深水爆破，為防止水深的壓力導(dǎo)致炸藥產(chǎn)生拒爆，本工程選用抗水壓性能較高的高密度震源藥柱。

起爆網(wǎng)路

起爆網(wǎng)路采用非電起爆網(wǎng)路，每個(gè)起爆體內(nèi)裝兩發(fā)并聯(lián)的導(dǎo)爆雷管，孔外采用電雷管起爆。一次起爆炮孔數(shù)要根據(jù)每次允許起爆的最大藥量和起爆能力大小而定（正常情況下能夠保證一個(gè)船位起爆一次），用交流電源起爆電雷管時(shí)，應(yīng)保證流經(jīng)每發(fā)電雷管的電流強(qiáng)度應(yīng)不小于4.0A；用直流電源或起爆器起爆電雷管時(shí)，流經(jīng)每發(fā)電雷管的電流強(qiáng)度應(yīng)不小于2.5A。

質(zhì)量控制

1、開(kāi)工前對(duì)參加本工程施工的施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底；

2、建立健全的質(zhì)量檢查體制，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度；

3、開(kāi)工前，技術(shù)員對(duì)所有船舶、儀器、設(shè)備、工具等進(jìn)行檢查和校正，確保施工船舶定位的準(zhǔn)確性；

4、鉆孔定位的準(zhǔn)確性，是確保質(zhì)量的首要條件，鉆機(jī)手在操作過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)當(dāng)天水流流向，即時(shí)調(diào)整下鉆位置。

5、防止爆區(qū)內(nèi)炮孔拒爆也是減少大塊的主要因素之一，在裝藥過(guò)程中，不能使炸藥自由墜落；掛在船舷邊的導(dǎo)爆管，應(yīng)用繩子對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，并指派具有經(jīng)驗(yàn)豐富的炮工監(jiān)督。

結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)以往炸礁施工情況來(lái)看,平均產(chǎn)生大塊率按體積約為0.6～0.8%左右。此次通過(guò)采取措施，改善了爆破效果，大幅度提高了施工質(zhì)量，控制大塊率在按體積的0.1%、部分礁石區(qū)甚至無(wú)大塊，降低了掃淺帶來(lái)的二次成本，加快施工進(jìn)度，提高了施工單位的經(jīng)濟(jì)效益，為以后炸礁工程積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)，得到業(yè)主好評(píng)，因此對(duì)類似水下鉆孔爆破工程設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。

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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。