礙航礁石水下爆破施工工藝技術(shù)分析

李鵬 周猛

摘 要：礙航礁石水下爆破技術(shù)在現(xiàn)代航道的開發(fā)以及整治過程中越來越發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在航道擴能升級工程的水下爆破與施工中，復(fù)雜的水下航道環(huán)境要必須控制好爆破工程的質(zhì)量和安全，本文依托長江三峽水庫變動回水區(qū)礙航礁石炸除二期工程，對礙航礁石水下爆破施工工藝技術(shù)進行了探討和分析，通過本工程實例證明，可以有效確保水下爆破工程的安全性能。

關(guān)鍵詞 ：礙航礁石;水下爆破;施工工藝;技術(shù)分析

1工程概況

國內(nèi)著名的內(nèi)河航道長江三峽通航河道中的涪陵至婁溪溝河段，位于長江上游，通航段的河道位于五百公里至七百公里段落范圍，全長大約140公里，屬大型的山區(qū)河流。洪水發(fā)生時的寬闊河段寬約為1.0km～1.6km之間，河床段容易呈現(xiàn)江心洲、邊灘。河段范圍內(nèi)有銅鑼、明月、黃草峽等狹窄段落的河段，洪水發(fā)生時河床寬度介于280m～390m之間，枯水時間段河寬最窄處約只有百米。黃草峽、明月峽、銅鑼峽等存在5處礙航礁石需要進行水下爆破并清渣，確保通航河道航運順暢無阻。本工程陸上炸礁工程量41996m3，水下炸礁工程量321901m3，水下清渣工程量363897m3，減震孔工程量38889m。

2礙航礁石水下爆破技術(shù)施工工藝及分析

2.1礙航礁石水下爆破施工設(shè)備選取

（1）礙航礁石水下爆破施工計劃配800噸、500噸、300噸專業(yè)炸礁船各1艘，每艘炸礁船一般都配備有定位絞錨設(shè)施，可以有效提高船舶定位功能，船舶移動也較為方便，優(yōu)點為可抵抗大的涌浪。

（2）我們在每一艘的炸礁船上備有雙臺強風壓和液壓潛孔鉆機、每臺為20m3容量的空壓機，為了提高鉆孔效率高，我們采用鉆機在炸礁船軌道上移動鉆孔以提高工效。

2.2礙航礁石水下爆破施工炸礁船定位與布局

炸礁船定位時通過船載的衛(wèi)星發(fā)射和接收裝置傳輸船位數(shù)據(jù)。這種方式不受船舶所在航區(qū)的限制，可以較好地實現(xiàn)全天候監(jiān)控，可以保證鉆孔位置確保準確無誤。

工作船舶展布采用六纜定位法，采用兩根主纜拖住船舶，船舶兩邊設(shè)置雙根邊纜，在船舶的通航方向用沉鏈，沉鏈由于自身較重，在穿過航道時能夠沉入水底，確保航行船舶的安全。

2.3 礙航礁石水下爆破施工工藝技術(shù)鉆孔參數(shù)

鉆孔參數(shù)按照規(guī)范、規(guī)程《爆破安全規(guī)程》《水運工程爆破技術(shù)規(guī)范》要求確定，不同的爆破方法對應(yīng)不同的鉆孔參數(shù)。做爆破設(shè)計時，對參數(shù)設(shè)計或選擇力求合理與可靠，以達到匹配而取得良好的爆破效果。

2.3.1水下爆破鉆孔間距、排距

炮孔間距設(shè)定為兩米，炮孔排距設(shè)定為1.8米，各排之間的炮孔按梅花形錯位設(shè)定。

2.3.2水下爆破鉆孔直徑、超深設(shè)計

根據(jù)我局長期航道整治施工的經(jīng)驗結(jié)合巖石分級和類型的特點，并且為了確保鉆孔的質(zhì)量和裝藥方便，施工時的超鉆深度一般按1.5m計算。鉆孔直徑采用的是12cm直徑。

2.4礙航礁石水下爆破施工工藝設(shè)施

每艘炸礁船配備2臺全液壓潛孔鉆機，鉆機在炸礁船設(shè)置的軌道上移動進行鉆孔，一次性鉆至設(shè)計深度。鉆孔采用“一管一鉆”方法，即鉆孔前先下套管，再從套管中下鉆具。鉆孔為避免泥砂及石渣淤孔，鉆孔過程中邊提升鉆桿邊送風吹渣進行反復(fù)洗孔，以便鉆孔中的碎渣排出孔外。鉆孔至設(shè)計深度即可拆卸鉆具，然后進行炮孔裝藥作業(yè)。鉆機鉆孔示意圖如下所示：

2.5 礙航礁石水下爆破施工爆炸物品種類的選取分析

2.5.1炸藥種類選取分析

按照炸藥組成的化學(xué)成份分類，可以將炸藥分為單一化學(xué)成分的單質(zhì)炸藥和多種化學(xué)成分組成的混合炸藥兩大類。爆破工程中大量使用的是猛炸藥，尤其混合猛炸藥，起爆器材中使用的是起爆藥和高威力的單質(zhì)猛炸藥。

礙航礁石水下爆破施工選取采用防水性能較好的巖石乳化炸藥，采用塑料管包裝增加防水性，同時可增強藥柱的強度和整體性。

2.5.2雷管種類選取分析

雷管分為火雷管和電雷管兩種。煤礦井下放灮均采用電雷管。電雷管分為瞬發(fā)電雷管和延期電雷管。而延期電雷管又分為秒延期電雷管和毫秒延期電雷管。

礙航礁石水下爆破施工為便于爆破網(wǎng)絡(luò)的檢查，雷管采用金屬殼毫秒延時電雷管，為了減小爆破地震波和水下沖擊波。

2.6 礙航礁石水下爆破施工裝藥及堵塞技術(shù)要點

（1）裝藥時，應(yīng)按規(guī)定炸藥品種、數(shù)量、位置進行，不得投擲，嚴禁使用鐵器，不得用炮棍用力擠壓或撞擊，防止碰撞雷管引起爆炸事故?；?qū)⒗坠苣_線或?qū)П芾眠^緊，損傷，弄斷，造成拒爆。

（2）堵塞材料應(yīng)選用于炮壁摩擦作用大、充填宜密實、不過潮和有較好塑性、不漏氣的土料，如干細沙土、沙子、粘土等，最好用一份粘土和三份沙混合而成堵塞材料 。

（3）本工程較厚巖層采用分層爆破，未超過8m。起爆體中用同段的兩發(fā)雷管并聯(lián)。

2.7礙航礁石水下爆破施工延時雷管的布置和爆破網(wǎng)絡(luò)

2.7.1礙航礁石水下爆破雷管設(shè)計

為了提高爆破效果，方便清渣施工，我們選取延時雷管，采用分排、分孔按深水一側(cè)先爆的原則布置，每排或者同排部分炮孔間布設(shè)毫秒延時雷管。

2.7.2礙航礁石水下爆破爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

礙航礁石水下爆破網(wǎng)絡(luò)設(shè)計選取并串聯(lián)法的電爆網(wǎng)絡(luò)利用電力傳爆。起爆體采用兩發(fā)電雷管并聯(lián)，再將每個起爆體串聯(lián)起來，接入起爆主線。并串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)見下圖：

2.7.3水下電爆網(wǎng)絡(luò)連接導(dǎo)線選取

礙航礁石水下爆破網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)線應(yīng)采用抗拉強度高、防水性和柔韌好的絕緣膠線，在急流亂水區(qū)，爆破主線路呈松馳狀態(tài)扎系在伸縮性小的主繩上。主線、區(qū)域連接線之間的聯(lián)結(jié)處都采用絕緣膠布和防水膠布雙層包裹。

2.8 礙航礁石水下爆破施工選用電爆網(wǎng)絡(luò)優(yōu)點分析

（1）普通雷電管不具備抗雜散電流和抗靜電的能力，電力起爆準備工作量相對比較大，操作比較復(fù)雜，工作時間比較長，工人工作勞動強度比較大。電爆網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線通過科學(xué)合理的鋪設(shè)設(shè)計和合理的串聯(lián)或并聯(lián)等形式連接，起爆穩(wěn)定，施工相對安全可靠。

（2）相對于導(dǎo)爆管雷管起爆來說，電爆網(wǎng)絡(luò)回路聯(lián)接情況能通過儀表檢查，并能將阻抗計算數(shù)據(jù)與實測數(shù)據(jù)進行比較，及時發(fā)現(xiàn)問題，這一點對于水下爆破施工尤為重要。

（3）電爆網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線的串聯(lián)法、并聯(lián)法、混聯(lián)法比較分析：

串聯(lián)法：一般要求電壓大、電流小，相對的導(dǎo)線損耗較小，接線和檢測相對容易，缺點是如果一處腳線或雷管斷路，整個網(wǎng)路的雷管都會出現(xiàn)拒爆。一般適用于小規(guī)模爆破。

并聯(lián)法：一般要求電壓小、電流大，相對的導(dǎo)線損耗較大，一般主要主線不斷損，雷管之間爆破互不影響。并聯(lián)法一般適用于中等規(guī)模的爆破。

混聯(lián)法：相對集合了串聯(lián)法和并聯(lián)法的優(yōu)點，在大規(guī)模爆破中多采用并—并—串的網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)線，能避免出現(xiàn)啞炮，并能做到分段起爆。

（4）本工程礙航礁石水下爆破施工選用兩發(fā)電雷管并聯(lián)的形式，提高了水下爆破可靠性，炮眼采取兩發(fā)電雷管并聯(lián)，避免個別雷管質(zhì)量不良而導(dǎo)致盲炮的發(fā)生，確保水下爆破施工安全性。

3 結(jié)束語

水利爆破技術(shù)在現(xiàn)代航道的開發(fā)以及航道擴能升級整治過程中發(fā)揮著越來越重要的作用，本文依托長江三峽水庫變動回水區(qū)礙航礁石炸除二期工程，對礙航礁石水下爆破施工工藝技術(shù)進行了探討和分析，在后續(xù)同類型的航道工程水下的爆破與施工中，參考本項目礙航礁石水下爆破施工的實際經(jīng)驗，可以保證水下爆破施工質(zhì)量及施工安全可控，可為類似的航道的開發(fā)以及整治工程提供了一定的參考借鑒。

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