特殊環(huán)境下的裝船區(qū)港池控制爆破試驗

【摘要】大連南部濱海大道工程箱梁預制第二標段新建砼構(gòu)件裝船區(qū)港池爆破施工，由于施工環(huán)境特殊，為了確?？刂票撇粚︻A制場地的提梁機軌道梁及存梁臺座基底巖石和樁基造成破壞，保證爆破后一次開挖至設計底標高、塢壁平整度能達到設計要求，在港池正式施工前選取一個區(qū)域進行爆破試驗。

【關鍵詞】裝船區(qū)；港池；特殊環(huán)境；爆破試驗

1、引言

近年來，在開辟新港、擴寬航道過程中，使用炸礁爆破的方法處理水下堅硬巖層已成為港口與航道工程建設的重要手段。大連南部濱海大道工程箱梁預制第二標段新建砼構(gòu)件裝船區(qū)港池及航道工程，采用鉆孔爆破法，此方法在實踐中應用越來越廣泛，其重要性、影響力也越來越強。

2、工程概況

2.1工程簡介

大連南部濱海大道工程箱梁預制第二標段，主要承擔大連市南部濱海大道工程的東引橋、大跨徑引橋的箱梁及上橫梁預制工程。為了對預制箱梁及上橫梁的裝船運輸，預制場內(nèi)需新建砼構(gòu)件裝船區(qū)港池及航道。

2.2地質(zhì)條件

裝船區(qū)場地地貌單元屬于濱海潮間帶，后經(jīng)人工回填改造，地勢起伏不大，地形較平坦，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及鉆孔揭露，本場地內(nèi)無較大的斷裂構(gòu)造。地層結(jié)構(gòu)自上而下分為：素填土，主要為碎石及粉質(zhì)粘土組成，碎石成分為中風化石灰?guī)r；強風化石灰?guī)r，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈碎塊狀，巖體完整性差；中風化石灰?guī)r，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖質(zhì)較堅硬，巖體完整性一般。

2.3爆破周圍環(huán)境及難點

裝船區(qū)港池兩側(cè)龍門吊軌道梁已經(jīng)形成，施工時不能破壞，施工安全風險較大，爆破時要考慮對周圍新建結(jié)構(gòu)物的影響，特別是提梁機和制存梁臺座等樁基的影響，因此必須采用預裂爆破法進行施工。因此，在港池正式施工前須選取一個區(qū)域進行爆破試驗，根據(jù)爆破監(jiān)測提供的數(shù)據(jù)和開挖結(jié)果，為港池爆破設計提供有力依據(jù)，使爆破方案具有可行性。

3、爆破試驗技術(shù)設計

3.1施工工藝及方法

由于保護對象距離爆破區(qū)域太近，試爆時采用預裂爆破。履帶式鉆機趁低潮進入爆破區(qū)域按照合理的孔網(wǎng)參數(shù)進行鉆孔，每鉆完一個孔用PVC管和沙袋進行堵孔保護；高潮時鉆機退出試爆區(qū)。鉆完孔，對每孔進行檢查，確認無誤后選擇低潮進行裝藥爆破。

3.2試爆參數(shù)的選擇

鉆孔直徑d：采用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進方法，潛孔鉆機球齒釬頭外徑115mm；

臺階高度H：根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)條件，必須一次鉆孔到設計底標高，故H=6-9m；

預裂孔參數(shù)：

藥徑D：根據(jù)裝藥不耦合系數(shù)φ=d/D，確定藥卷直徑D為32mm；

孔距a：孔間距a1=0.15m，相鄰兩孔孔心距離a2=0.15+0.115=0.265m；

鉆孔超深h：超深取h=1.5m；

堵塞長度L：堵塞長度取L=1.0m

緩沖孔參數(shù)：

藥徑D主：采用乳化炸藥，藥卷直徑為70mm；

孔距a：a主=1.5m；

排距b：b主=1.5m；

鉆孔超深h主：鉆孔超深取h主=1.0m；

堵塞長度L主：填塞長度取L主3.0m。

3.3裝藥結(jié)構(gòu)及炮孔堵塞

預裂孔內(nèi)為不耦合間隔裝藥：先沿孔底部加強裝藥0.2m直徑32mm的乳化藥卷，然后填充1m的間隔物，再裝長0.1m藥卷，再填充0.5m的間隔物，再裝長0.1m藥卷，如此重復裝藥，直至預留的堵塞長度。每孔每一段裝藥都聯(lián)接起爆體，采用孔內(nèi)微差控制單段起爆藥量，線裝藥密度控制在300g/m左右。為了防止爆破飛石，炮孔上部采用細沙或泥土堵塞，堵塞長度為1.0m。

緩沖孔采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)，先沿孔底部加強裝藥2條長0.5m直徑70mm的乳化藥卷，然后填充1m的間隔物，再裝一條藥卷，再填充1m的間隔物，再裝1條藥卷，如此重復裝藥，直至預留的堵塞長度。炮孔上部用細沙或泥土堵塞，堵塞長度為3.0m。

3.4試爆網(wǎng)絡設計

試爆區(qū)鉆孔裝藥全部完成后，將52個炮孔（預裂孔45個，緩沖孔7個）根據(jù)不同孔選擇導爆管和導爆索作孔內(nèi)連接，其中預裂孔用導爆索作孔內(nèi)連接，緩沖孔用導爆管作孔內(nèi)微差?？淄庥脤П芊纸M逐孔起爆，先起爆預裂孔，緩沖孔延后75ms起爆。

4、爆破施工注意事項

1）裝藥開始前，先核對孔深、水深，再核對每孔的炸藥品種、數(shù)量，然后清理孔口附近的浮渣、石塊，做好裝藥準備，裝藥時嚴格按照設計要求裝藥，包括裝藥長度、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆體的安放等。

2）本出海口港池爆破，主爆破孔采用逐段微差起爆方式，網(wǎng)路連接較為復雜，確保網(wǎng)路準確傳爆是必須重點考慮的問題，也直接關系到港池的爆破效果及爆破對周圍構(gòu)造物的影響。網(wǎng)路連接由富有經(jīng)驗的爆破工或爆破工程技術(shù)人員負責，最后由技術(shù)負責人檢查。聯(lián)線時注意導爆管要留有一定富余長度，防止拉斷網(wǎng)路。

3）設立爆破作業(yè)指揮部，爆破之前發(fā)布通告，告知現(xiàn)場人員及周圍群眾，明確爆破時間、地點及警戒范圍。在爆破警戒范圍危險區(qū)邊界，設置明顯警戒標志，并派出崗哨。

5、爆破試驗效果和分析

1）由于事前對港池地形地貌、水深情況及施工過程中出現(xiàn)的問題進行了充分的估計，并能及時采取措施，確保了工程順利實施。

2）爆破后，試爆區(qū)域按預期設想效果起爆，個別飛石最遠距離不到100m，由于采取了有效的防護措施，對周圍設施沒有造成破壞。

3）為評估爆破震動對重點保護對象的影響，在爆破前分別在重點保護對象埋設震動傳感器，每個測點布設2個傳感器，分別測定垂直方向和水平方向振動速度，測定結(jié)果滿足振速允許標準，經(jīng)檢查爆破震動沒有對港池周圍構(gòu)造物造成破壞。因此采用逐段微差爆破技術(shù)及港池周圍設置減震預裂孔是合理有效的。

4）爆破結(jié)果表明本次爆破試驗在此特殊環(huán)境下所采取的爆破方案可行、爆破參數(shù)合理，防護措施正確。由于爆破達到了預期的目的，得到了業(yè)主的認可，取得了非常好的社會效應。

6、結(jié)論

1）選擇合理的爆破參數(shù)是達到理想爆破效果的關鍵，在爆破施工中要根據(jù)巖石條件及地質(zhì)變化及時調(diào)整各項參數(shù)。

2）施工過程中應嚴格控制質(zhì)量，做到鉆孔防線定位準確、裝藥結(jié)構(gòu)及起爆網(wǎng)路符合設計要求、控制好裝藥量，采用控制爆破技術(shù)，有效的控制了振幅，最大限度地減少爆破最周圍構(gòu)造物的破壞，這樣才能取得理想的爆破效果。

參考文獻

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