周静
湖北省航道工程公司430056
摘要:本文论述了在航道疏浚工程施工中水下爆破施工的特点,施工方法,浅点处理及安全措施
关键词:施工特点;施工方法;浅点处理;安全措施
1、工程概况:
以汉江丹白段航道整治工程为例。该工程整治河段河岸地形陡峭,基岩外露,为弱风化片麻岩,主要成分为石英、长石、云母、角闪石等,施工河段水流湍急,礁石分布面广点多,礁石厚度小,礁石上层均覆盖了一层砂卵石,不利于钻爆施工,施工河段自然条件较为复杂,同时施工期间要确保航道正常通航。因此,工程工况复杂,工程难度相对较大,在施工作业中发现,在完成施工区域初次疏浚和水下炸礁及清渣扫床后检测,仍有大量尚不满足设计要求的浅点存在。
2、水下钻孔爆破施工的特点:
水下钻孔爆破是水下工程爆破中应用范围最广的一种形式,它适用于工程量较大、炸层较厚、爆区水流地形条件适宜工作船定位或能搭建工作台(岸边礁石和部分露出水面的水中礁石)的工点。其主要优点是适用和便于推广,在充分估计地形和地质、水深、流速等影响的条件下,能达到爆破质量好,块度均匀、正确控制开挖边线轮廓等良好效果,而且对周围环境的破坏小。其主要缺点是施工过程中过往船舶密度大,施工条件复杂,工期短,特别是在潮流和深水条件下进行时,水中能见度差,船舶稳定、钻孔定位、爆破作业、爆破效果检查、瞎炮处理等都比较困难,且水下钻孔和装药均需在专用工作船或工作台上作业,钻孔成本较高。
3、水下钻孔爆破施工中浅点形成的原因:
(1)水下钻孔爆破出现盲炮:水下钻孔爆破属于水下施工作业,质量控制难度大,因受水文、地质、爆破器材、爆破技术等外界环境影响,不可避免会出现盲炮,使得爆破效果达不到设计目的,爆破石过大,导致清渣时挖不动而产生浅点。
(2)水下钻孔平面位置不符合设计要求:
A、定位测量偏差:根据水下钻孔爆破施工工艺,是通过收放钢丝缆来控制钻机船移动与位置,并依据测量仪器定位来判断其位置是否符合设计要求。也就是说,测量定位的准确性与否,直接关系到钻孔位置是否符合设计要求。而决定测量定位的准确性包括施工放样控制点坐标是否正确,仪器对中及后视是否准确等。钻孔位置错误会导致漏炸或炸不到航道边线。
B、外界环境影响:在水流湍急河段施工,由于水流冲击以及横流水流作用,当系留设备锚固程度不稳定或者力度不足以与外力对持时,钻机船的位置会在水力的推动下产生变化,钻机船位置发生移动后,技术人员若不及时发觉仍进行后续施工作业,实际空位必然与设计有偏差。
(3)施工水位控制不当:为了确保疏炸施工区域河底标高达到设计要求,在爆破施工中,一般是以钻孔深度作为主要控制值,即:
钻孔深度=施工水位-设计水位+设计水深+超深值——①
根据试①,施工水位控制是关键,施工水位不同,钻孔深度就不同。在施工期间,由于各种客观原因,水位极不稳定,变动幅度大且具有不确定性。在水下钻孔爆破施工过程中,若水尺零点有误或不及时观测水位,并根据水位变化控制好钻孔深度,将引起钻孔深度超过或达不到设计深度,当实际钻孔深度达不到设计深度时,就容易出现浅点。
(4)水位下跌的影响:航道疏浚工程质量是通过硬式扫床来检验的,在实际中控制扫床下杆深度往往是通过设计水尺断面点水位来确定的。显然,不同检验测次,只有在水面线基本相同时,检验结果才一致。然而,在航道整治河段中,随着施工进展和航道过水断面面积发生改变,必然改变了水流流态和河床泥沙运动规律,引起局部河段水位下跌,从而导致水位线的变化。因此,仅仅通过水尺断面点水位来控制检测,是欠科学的,在不良的检验条件下,容易遗漏部分浅点。
4、水下钻孔爆破施工中浅点的处理:
(1)盲炮处理:爆破后,爆破员必须按规定认真检查爆区有无盲炮,发现盲炮应立即报告并及时处理。不能及时处理的盲炮,在附近设立明显标志,并采取相应的安全措施。水下钻孔爆破发生盲炮可采取如下处理措施:
A、因爆破网路而引起的盲炮,经检查和处理后,重新联线起爆。
B、在盲炮附近投放裸露药包诱爆。
(2)测量、定位、钻孔、验孔:
A、测量:钻孔前,由技术人员根据孔位设计方案进行现场放样,并测量每个钻孔的深度、角度,并把数据及时提供给钻爆队。
B、定位:钻爆船采用全站仪定位。同时,鉆爆船抛锚时还要注意抛锚点的选择,随时检查锚的持力情况,发现走锚、移锚现象应及时进行调整。
C、钻孔:钻爆船定位后,根据水流情况下放套管,放至水底后钻机适当进行位置调整,以减少孔口位置偏差。钻孔定位偏差应小于20cm。钻孔采用风动潜孔钻,套管直径115mm,用直径为90mm的钻头在套管内旋转冲击成孔。
D、验孔:钻孔完毕后,用专用验孔器对孔底标高进行检验,确保炸药下到设计孔底标高。装药孔底高程误差不应大于20cm,若大于20cm应分析原因,是塌孔原因则重新掏孔后再行装药,如是钻孔深度达不到要求孔深,则在原孔位重新钻孔,直到符合要求为止。如果出现不合格炮孔,则应在旁边补打炮孔。
(3)提高大面积准炮率的措施
A、为防止引爆雷管的定量及线路连接方面的问题,而引起炮孔包的瞎炮出现,放炮前除严格做好引爆雷管及输电导线定量检查外,实际证明,每个炮孔的药包间隔装入至少两个引爆的导爆管,是提高水下炸礁准爆率的有效措施之一。
B、每次较大面积和多炮孔的爆破前,必须做爆破网路设计,网路设计中所使用炮孔引爆雷管和导线材料,线路连接方法以至药包的防水性能等。必须进行爆破模拟试验,以及时优化网路设计。目前在多炮孔的网路引爆时,一般为使用多发塑料导爆并联后分组用8#雷电管或击发起爆,由于多发塑料导爆管并联后等于电雷管绑扎引爆的可靠性难于确定全部准爆,为提高准爆率,可增加电雷管的数量或附加小药包做引爆外,重要的爆破网路最好直接采用导爆索等多组炮孔并联或串联进行击发引爆的措施。
C、在流态复杂的爆破区域水面上,把爆破网线置于若干浮标的水面上,以方便网路连接、检查,防止激流造成导线断开而拒爆。
D、使用微差爆破技术的措施:炮孔装药用毫秒延期的微差爆破技术,除了尽可能减少最大一段(发)的齐炸药量,以有效降低地震波与水冲击对周边附近建筑物和船舶安全威胁的作用外,而且在每次多孔较大面积,进行微差延期爆破时,每个炮孔爆破产生的地震波错开而减少地震应力的叠加,有利于岩石的破碎与提高机械清渣效率。
5、水下钻孔爆破的安全措施:
(1)爆破工作人员必须树立安全第一,预防为主的思想,爆破时,必须有专人指挥,危险区边界设有明显的标志,警戒区四周必须设警戒人员,警戒区的人、畜必须撤离,
(2)爆破作业人员应严格执行国家《爆破安全规程》、《民用爆炸物品安全管理条例》和地方公安机关有关规定,并持证上岗。
(3)爆破前必须检查爆破装置,设立警戒哨,确信安全警戒区内一切正常后,摇响报警,第一次,警戒信号;第二次,起爆信号;第三次,解除警戒。
(4)爆破器材严格管理,实施实销实报,剩余的爆破器材须当日退库,严禁私蓄乱放,发现爆破器材丢失、被盗要立即报告,迅速处理。
(6)考虑水流对爆时碎石的冲移,施工顺序为由水流下游往上游实施爆破。
(7)爆破用药量由专业技术人员按爆破方案严格控制,并组织警戒指挥,按规定时间放炮,严禁大雾、雷电、暴风雨天进行爆破作业。
结束语
水下钻孔爆破施工是一项工程巨大的特殊水运工程,在施工时,严格与准确执行《水运工程技术规范》是获得项目工程高质高效的重要保证。在具体应用《规范》中各项计算参数与技术措施对施工前经小规模试验,或者在施工试验中,根据各施工现场地质、水文等不同条件,不断总结与修正,才能获得有真正价值的参数与技术措施。