水下炸礁在码头施工中的运用.doc

PAGE 1 PAGE 8 水下炸礁在码头施工中的应用 管鹏程 三星重工项目部 摘要：本文主要介绍水下炸礁施工技术，及爆破对近距离结构的保护措施，采用小药量爆破、微差爆破、渐进爆破等工艺取得了较好的效果，为其他工程施工提供参考。 关键词：水下炸礁、钻爆船、潜孔钻机、微差起爆、冲击波 一、工程概况 1、 工程概述 本工程为三星重工业（宁波）有限公司三期码头工程，位于宁波镇海港区甬江入海口处，建于三星重工业已建一期、二期码头之间，高桩和重力式泊位各一个，重力式码头沉箱基床需进行炸礁。 本工程的地质自上而下分别为淤泥、粉质粘土、强风化、中风化岩，各层厚薄不一。强风化晶屑凝灰岩：灰、灰黄色，凝灰结构，块状构造，岩石风化强烈，原岩结构、构造不清，呈松散碎块状、砂状，部分呈粘土状。中风化晶屑凝灰岩：灰色、黄色，凝灰结构，块状构造，岩石中等风化，裂隙不甚发育，局部可见充填物为碳酸盐，岩芯呈短柱状，长度为10～15cm。 2、 工程范围 本次疏浚工程的范围为：三星重工业三期码头港池及沉箱基槽部分内的水下炸礁，港池部分设计底标高-8.5m，沉箱基槽部分设计底标高为-9.0m，炸礁深度为4 二、现状分析 本工程炸礁主要为沉箱基床炸礁，炸礁平整度和标高精度要求高。西侧炸礁区离高桩段最短1.3m，为此我们采取高桩段2个排架钢护筒等炸礁工作全部完成后再吊打，西侧炸礁区离已沉桩的最短距离为13m，因此对桩基的安全防护要求更为重要。 三、确定解决方案 根据现状分析，确定采用水上钻爆船钻孔、埋设炸药进行水下炸礁。对于已埋好钢护筒的高桩段东侧（即19#~22#排架），离炸礁区域仅13m，炸礁时需考虑此处桩基稳定。炸礁区西侧炸礁采用微差延迟爆破方式进行起爆，逐排进行爆破，每次爆破均施行小药量爆破，以减小爆破对桩基的影响。19#~22#排架的钢护筒也采取一定的安全防护措施。 四、方案实施情况 1、 施工原则 施工总体布置的原则是：先试爆，再炸礁，然后清礁，最后扫测、补炸、扫浅、竣工验收。 钻机钻进深度根据岩层厚度变化情况而定，一次钻至设计底标高一次爆破成功。 2、 施工设备 三星炸礁主要投入一艘600吨的水下钻爆船，水下钻爆船安装有3台潜孔钻机，钻机型号为高风压150型。 3、 测量控制 3.1测量方法 钻爆船的定位系统选用Trimble-5700GPS，码差分GPS定位，钻孔定位时采用实时动态(RTK)定位模式，确保定位精度，以保证港池水下炸礁的尺寸和位置的正确，确保施工质量。高程控制采用潮位复核，根据现场实际情况，选择好便于观测潮位的位置,利用水准仪测设好潮位观测尺。潮位观测尺必须确保最高潮位或最低潮位都能观测。 3.2钻孔施工定位 钻爆船按断面（船位）施工，断面的宽度根据钻爆船安装的钻机台数和孔距而定，本项目使用的钻爆船安装了3台水下潜孔钻机，采用分区段钻爆施工，每个区段的长度（即首、尾孔所在施工横断面的间距）为30m。 水下钻孔时，利用架设在岸上控制点和钻机船上的具有RTK功能的GPS卫星定位系统，精确测定船舶位置。按设计确定的平面控制参数，将钻孔布置图绘于测量软件中，根据GPS测定钻爆船的位置，指挥钻爆船移动、定位到设计的钻孔位置上。要求做到孔位准确，防止漏钻和叠钻。测定的孔位误差控制在±10cm以内。根据钻孔时的潮位计算该钻孔深度。 钻孔深度=潮位（m）+设计底标高（m）+超深值（m）。 4、 爆破器材的选取 本工程水下爆破采用防水性能较好的乳化炸药，药卷用塑料袋包装，直径为140mm，药卷长度为50cm，标称重量为6.0kg。用8#防水铜壳工业电雷管作为击发元件，非电导爆管为传爆元件，非电雷管为起爆元件。 5、 爆破参数 据《水运工程爆破技术规范》、《爆破安全规程》及工况、施工经验确定。 ①炮孔直径：D=165mm； ②药筒直径：d=145mm；长度50cm；重量6.0kg； ③孔距：a=3.0m； ④排距：b=2.0 m； ⑤钻孔超深：△H=1.0～2.0m（根据实际地质情况做相应的调整）； ⑥炸药单耗：q=2.2～3.0 kg/m3。 6、 钻孔 一次性钻至设计孔深，孔位呈梅花形错开。 7、 装药及药量计算 炮孔装药量计算公式为： Q= q× a×b×H 式中：Q──炮孔装药量，kg； q──炸药单耗，kg/m3，q=2.7kg/m3； a、b、H──孔距、排距、岩层厚度加计算超深（0.5m），m。 不同孔深的钻孔装药量估算如下表（岩层越薄岩石硬度越高炸药单耗就越高）： 初步计算的岩层厚度、孔深、装药量的关系见下表： 超钻深度（m） 岩层厚度(m) 孔距(m) 排距(m) 单耗(kg