浅谈航道疏浚施工中的相关问题及控制措施

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摘　要:本文论述了在航道疏浚工程施工中出现浅点的一些原因,并分析了水下钻孔爆破作业方面的技术,同时提出自己的看法。 关键词:浅点；水下爆破；问题；措施 1工程概况 该工程整治河段水流湍急、原航道狭窄弯曲,需要整治疏浚点多、线长、面广、工程土石方开挖量大,同时施工期间要确保航道正常通航。因此,工况复杂、工程难度相对较大。笔者参与了某段工程施工和质量检测工作,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挖后扫床检测,仍有大量尚不满足设计要求的浅点存在。 2造成施工浅点的原因 2•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、爆破器材和爆破技术等外界环境影响,不可避免会出现盲炮。在多孔爆破中出现盲炮,就相当于改变了爆破参数,加大了炮孔的间距,使孔与孔之间的爆破漏斗在设计河底高程处无法相切,爆破效果达不到设计目的,爆破石过大,导致清挖碴时挖不动而产生浅点。造成盲炮的常见原因如下。 2•1•1　炸药与爆破机具不匹配 该工程施工所使用的钻爆机具为CQGΦ 150型中风压潜水钻机,与之相匹配的乳化炸药应为Φ 140mm×8 000 g。但由于客观原因,无法购买到该规格的炸药,只能用规格为Φ 80mm×2 400 g的乳化炸药绑装替代。二次加工绑状炸药密度必然达不到原装标准,从而降低了炸药爆炸的性能,甚至出现部分药包拒爆。 2•1•2　部分导爆管雷管、电雷管存在质量问题 在施工作业检查中曾经发现部分导爆管雷管、电雷管存在质量问题。主要是导爆管雷管的起爆雷管与塑料导爆管的连接不牢固,稍微轻拉,导爆管雷管的起爆管便会从塑料联结套中脱出,这种现象以前是没有发现过的。导爆管雷管、电雷管有质量问题,必然会影响到药包的引爆。 2•1•3　导爆管不传爆 在施工期间,施工水深达到7～11m。为了抢时间赶工期,水下钻孔爆破施工照常进行。由于水流湍急、流态紊乱,若施工作业人员注意力不集中或处理不当,就容易造成有些塑料导爆管被套管卡断或被急流冲刷拉长变形,导致导爆管不传爆而产生盲炮。 2•1•4　起爆雷管从药包脱出 由于该项目地质存在软硬夹层,当钻孔扫孔不够彻底,会造成装药不顺畅。若此时盲目使用竹杆用力压撑或牵拉塑料导爆管,容易造成非电雷管的起爆雷管从药包脱出。造成非电雷管能起爆,但不能引爆药包而产生盲炮。 2•2　水下钻孔平面位置与设计值偏差 2•2•1　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。 钻孔位置偏差过大,实际孔距比设计孔距大的位置就会出现浅点;钻孔位置错误会导致漏炸或炸不到航道边线。根据对施工作业记录核查,该项目航道左边线段就是由于作业施工时测量定位不准确,导致水下钻孔爆破不到航道边线,清碴时达不到设计底高程而需进行二次钻爆。 2•2•2　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力的作用,当系留设备锚固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流推力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,实际孔位必然与设计有偏差。 2•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) 根据式(1),施工水位控制是关键,施工水位不同,钻孔深度就不同。而在施工期间,由于各种客观原因,上游下泄流量变化相当频繁,水位极不稳定,日变动幅度大,且具有不确定性。在水下钻孔爆破过程中,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。通过复查施工记录发现,约25%的浅点是由于该原因造成的。 2•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,在实施中控制扫床下杆深度往往通过设计水尺断面点水位来确定。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,从而导致水面线的变化。因此,仅仅通过水尺断面点水位来控制检测,是欠科学的。当在不良的检验条件下,会容易遗漏部分浅点。 3　施工浅点的预防控制措施 基于对水下钻孔爆破施工浅点的成因分析,可采取针对性的预防控制措施。 3•1　盲炮的预防措施 为了避免盲炮产生,施工前应认真检查爆破器材是否完好有效,其中包括: (1)检查炸药是否在保质期内,是否呈胶态,是否破乳,是否结晶硬化; (2)检查非电雷管的塑料导爆管管内有无断药、折伤,端头是否封口,起爆管是否脱出; (3)检查雷管的管壳是否有裂缝、变形,脚线是否折断,有条件的还可以对电雷管进行电阻值测定。 在施工过程中,应严格按照作业规范执行,并应注意以下问题: (1)套管应竖起放置,扫孔要彻底; (2)为保险起见,加工药包至少放置非电雷管2发,雷管应全部插入药卷内,不得外露于药卷外; (3)孔口用炸药密实,确保雷管在水下不直接与水接触; (4)塑料导爆管应松弛地绑扎在麻绳上,麻绳既保护塑料导爆管又可以作为提放药包的提绳; (5)药包装孔时,采用长竹杆顺送药包要小心谨慎,并注意不能让套管或其它硬物刮伤塑料导爆管; (6)药包装孔后,应将塑料导爆管和麻绳一起连接好,视水流方向及其受力状况,在水中预留一定长度,以塑料导爆管不被水流冲至正在钻孔的相邻孔位为宜,防止被套管卡断。实践证明,采取以上措施,能有效地控制盲炮,再没有因塑料导爆管被套管卡断而造成盲炮的现象。 3•2　严格控制钻孔位置精度 施工前,所使用的测量仪器应进行检校,并对施工控制点坐标进行复核,不使用精度不符合技术标准的控制点;测量作业应严格遵守操作规程,仪器整平,对中准确,后视精准。为确保定位精度,宜使用全站仪进行测量定位,施工布孔用图图比不应<1∶500,有条件可在计算机上采用CAD电子图记录。 在施工中要勤检缆索,观察锚固设备情况,当怀疑钻孔位置有变动时,要对船位进行重新测量定位,并在成孔装药时,对船位进行再次确认。 若钻孔位置发生偏移,与设计位置偏差值<0•5m时,可采取重新改变爆破参数措施进行补救,根据实际孔距重新计算炮孔装药量或适当调整钻孔深度来达到设计的爆破效果;若钻孔位置与设计位置偏差值≥0•5m,应放弃装药,重新移船定位钻孔。 3•3　严格控制好施工水位 施工前对水准点高程应进行严格校核,明确施工水尺位置和控制范围。 应按照四等水准测量精度进行水尺引测,并要求经常校核检查施工水尺零点高程,因水位变化而需要水尺更动时,需重新引测,确保水尺零点高程的准确性。 鉴于施工水域在下游,水位受下泄流量变化影响极其敏感,变动频繁,变化幅度大在施工过程中,应指派专人负责观测水位,认真做好记录,水位变化随时通知钻爆作业现场管理人员,以便及时调整钻孔深度和清挖深度,确保工程质量。 3•4　科学应对跌水造成的不利影响 可根据施工河段的地形特征以及施工开挖方量,通过水力分析等途径,科学地应对水位下跌对工程质量造成的不利影响;研究下跌可能达到的程度与重点部位,以便在施工中有针对性地采取预留一定跌水富裕量措施。根据经验,上游跌水往往比较大,为保证整体工程完成后,能达到设计要求,在施工、自检阶段,上游段均应视情况比设计加深10～20 cm富裕量。 同时,通过收集施工段的水位记录,分析在不同水位期以及不同施工阶段水面线变化情况,验证施工水尺断面水位是否具有代表性。发现施工水尺断面水位不具备代表性或异常,应及时采取控制措施,必要时对水位控制断面细化,多设立施工水尺。 4　结语 水下钻孔爆破不可避免会出现需二次爆破的浅点,但出现浅点过多,将关系到工程质量、进度、投资的有效控制,特别是施工企业的经济效益。在某水道航道整治工程施工后期,通过加强技术管理,不断探索控制水下钻孔爆破质量的有效方法,认真落实避免出现浅点的预防与控制措施,在一定程度上控制了浅点的数量,同时根据扫床检测所掌握的浅点情况,逐个采取有针对性的措施进行处理,最后在扫床自检中一次性通过,达到了预期目的,取得了良好的经济效益。

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