浅析水下爆破施工技术在航道中的应用

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　　摘 要 水下爆破施工技术的可操作性强、应用范围广泛、适应能力强，在水下炸礁工程以及航道整治工程中得到广泛的使用。本文就此简要介绍了水下爆破施工技术的相关内容及适用条件，并从准备工作及施工方法方面对施工爆破技术在航道中的应用进行了简要分析，以供参考。
　　关键词 水下爆破施工；施工技术；航道；应用
　　航道整治工程中最为重要的环节之一是炸礁工程，近几年，水下爆破技术得到了创新发展，并广泛应用到航道整治工程中。但在实际应用过程中，应对相关技术参数做好计算及掌握，在保证爆破安全的基础上，提升爆破质量及效率，才能为航道发展奠定良好基础。
　　1 工程概况
　　福建某礁石清除工程是位于进港主航道边缘以及30万吨原油码头船舶回旋水域附近，即该单位工程位于主航道BC航段，以BC航段北边线控制，炸清除北边线以南的林齿礁以及BC段上的其他零星礁石，航道有效宽度350m，设计底标高为-21.5m。工程炸礁量约47.61万方，清礁量约51.38万方。该工程地质层主要为第四纪松散堆积层以及燕山期花岗岩及其风化层，自上而下依次为灰色淤泥混砂、灰褐黄色中粗砂、 碎石、散体状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩、中风化花岗岩，航道疏浚工程主要是为周边物资的水运工程提供便利，加强航道的抗洪水平，为社会经济的发展创造良好的条件。
　　2 水下爆破施工技术及其适用条件
　　2.1 水下钻孔爆破技术
　　水下钻孔爆破技术是水下炸礁工程中应用的主要施工方法，根据石滩类型区分，其主要用于原生型石滩的爆破工作；根据水文地质以及施工情况而言，其主要用于大工程量，岩石层较厚，水下地形适合钻孔船工作的地点[1]。
　　2.2 水下裸露爆破技术
　　水下裸露爆破技术属于水下钻孔技术的补充，是水下爆破技术不可或缺的爆破技术。根据石滩类型区分，其主要用于次生型的爆破施工过程中或浅滩的疏浚爆破工程中；根据水文地质以及施工情况区分，其主要用于炸除水下孤礁，二次爆破以及范围小、炸层薄的炸礁工程，钻孔船无法工作及崩岩堆积的水下炸礁工程。
　　2.3 爆破技术要求
　　在水下爆破施工过程中，应严格遵守JTS204-2008（“航道工程爆破技术规范”）的有关规定。同时，高效定位和深度固定技术的应用控制了深度和宽度，减少了浪费的发生，准确控制了爆破石渣倾倒的位置及方向，有效地提高了施工效率，并定期进行测量和测试提高质量控制水平。此外在爆破区周围设置好警戒及禁航标志，爆破前保证周围人、畜及船只安全，在完成爆破清渣及扫床后载允许船舶经过[2]。对爆破区周围的建筑物及相关设备，应做好保护措施，防止爆破对其造成破坏。
　　3 航道中水下爆破施工技术的应用
　　3.1 水下爆破施工技术的准备工作
　　①炸礁的工具及方法。该工程主要应用的是水下钻孔爆破的技术，使用钻孔炸礁船、高风压空压机、挖泥船等，在炸礁船上安装钻机，对爆破环境做好观察工作，确认其表面是否有覆盖层的存在，再使用挖泥船做好清理覆盖层的工作，然后钻孔并安装炸药。②爆破设备及装药方法。在爆破过程中主要应用的是震源药柱，长度为0.40m、直径为150mm，其特点为爆力强、抗水性高等，适合应用在深水钻孔爆破施工中。炸药的密度为1.33g/cm3左右，起爆体为导爆管雷管，将引爆管及雷管装置在TNT药柱中，并应用防水胶带加固雷管，保证爆破施工的顺利进行[3]，采用高能脉冲起爆器起爆导爆管雷管。③药包的制作。在整治航道的过程中，水下钻孔施工中应用自升式的作业平台，使水深对钻孔工艺及装药造成的影响尽可能降低，或可以将抗水炸药制作成圆柱体，并做好密封工作。④装药结构。通常在水下钻孔爆破施工中应用的是连续装药形式，当装药的直径为150mm左右、孔径为165mm时，应适当地在孔壁和藥卷之间留有空隙，若发生黏结的情况，可以借助水体填充的方式有效避免炮孔堵塞的情况出现。
　　3.2 施工方法
　　（1）定位。施工船采用GPS定位技术以及C100电子罗经定向技术，确定钻孔船的定位定向。以往的全站仪、经纬仪、水准仪等测量放样设备容易受到场地通视的影响，尤其是在航道施工作业中，存在误差计较大。而采用GPS定向定位技术，在复杂的航道施工中能够更为快速、精准的进行定位，且误差值在厘米级[4]。
　　（2）钻孔。应用风压潜孔钻进行钻孔，孔径在165mm左右，为了保证水下爆破符合各项要求，钻头在旋转冲击钻孔过程中，深度要超钻0.75m左右。为了使钻孔的孔位得到保证，应用的定位套管为直径为189mm的钢管，借助U型卡盘做好套管的固定工作。同时应用六缆固定船舶法，保证钻孔船的稳定。
　　（3）装药。在完成钻孔后，必须检验钻孔质量，通常通过绝缘胶杆或者竹竿对孔深进行检验，在保证钻孔符合施工标准后，开始装药工作，设置起爆网络[5]。爆破的主炸药包为震源药柱，传爆元件为毫秒微分非电导爆管雷管，起爆元件为高能脉冲起爆器。在正式装药时，应先借助胶管或者竹竿等绝缘材料将主药包和起爆元件装入孔内，并将炸药做好固定，保证装药的质量。
　　（4）堵孔。水深在6m以上不需要堵孔；水深在4-6m需要进行0.8-1.5m的堵孔处理；水深在2-4m需要进行1.5-2.5m的堵孔处理；水深小于2m应根据露天爆破的标准进行堵孔处理。
　　（5）警戒标志及移船。根据R=（）Q计算出爆破的安全距离，其中Q为起爆药量的最大量（kg）；K为与施工情况等相关的系数，取250；α为与施工情况相关的衰减系数，取1.5；V为地质震动安全速度（cm），取2.0。禁止船舶进入爆破区域，并保持在安全距离之外。同时在连接传爆元件之后，将钻孔船舶及相关人员撤离到安全距离之外，保证人员及设备的安全。
　　（6）起爆及清礁。保证人员及设备安全后，起爆炸药。完成爆破作业后，安排好排泥船对渣石进行处理。
　　4 结束语
　　综上所述，水下爆破施工技术被广泛应用于航道整治工程中，能够有效提升炸礁爆破施工的效率及质量。主要优势在于：操作简便、使用范围广等，不仅使爆破工作量得到一定程度的减少，还能提升爆破施工的效率。但在应用水下爆破施工技术过程中，应对炸药包的设计及处理科学合理地进行，才能使爆破效果达到最优。
　　参考文献
　　[1] 丁一鸣.水下钻孔爆破技术在航道整治工程中的应用分析[J].建材与装饰，2017，（46）：265-266.
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