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码头重力式沉箱基床爆夯施工技术

一、工程概述

XX港XX港区现代码头工程拟建四个20000T级泊位，码头长913米，采用重力式沉箱结构，单个沉箱重2080T，基础为抛石基床。抛石基床顶面宽度为19.4m，总长度919m，顶标高为-15.3m，基床抛石厚度为3~14.7m，基床抛石方量185965m3。

该工程位于XXXX港区20#泊位北边，南侧距XX码头131m，距XX库区400m，北侧距XX避风港防浪墙80m并与避风港南护岸相连，东侧为港口用地，距XX堆场450m，距离居民区超过1000m；码头附近海域有国家一级保护动物中华白海豚出没。采用爆夯法密实基床作业时，须考虑爆破振动对周边建筑物的影响和中华白海豚的保护问题。

二、爆夯设计

2.1爆破密实机理

悬浮在基床顶面的药包在水中爆炸时释放出巨大能量，药包周围的水直接受到高温、高压爆炸冲击波的作用，强烈的压缩药包周围的水介质，使其压力、密度突然升高，形成强烈的冲击波，即冲击荷载。冲击荷载以压力的形式作用于抛石基床，并伴随地振效应，两种作用均使块石产生错动，相互压缩、填充并减少空隙，从而达到基床密实。冲击荷载和振动作用产生的夯实效果同单个药包的质量、药包的分布密度、药包的悬挂高度、爆夯遍数、基础厚度、地基持力层土质及基槽边坡土质等因素有关。

2.2爆夯质量要求：

2.2.1爆夯后基床平均沉降率大于或等于15%；

2.2.2爆夯后的基床顶面平整度应满足施工要求。

2.3爆夯总体方案

基床总长919m，设计要求采用爆夯法施工。基床爆夯分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区，其中Ⅰ区长440m，Ⅱ区长99m，Ⅲ区长380m。Ⅰ区和Ⅲ区采用单层爆夯，Ⅱ区采用二层爆夯。

基床爆夯爆区分区示意图

闽台避风港

闽台避风港

Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区

Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区

Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区

单层爆夯单层爆夯上层抛石

单层爆夯

基床抛石分层线

V22

V22

/23

242424

24

25下层抛石

25

V27

24

76

58

基床爆夯抛石分层纵断面示意图

2.4爆夯参数的确定

《爆破规程》建议基床爆夯分层厚度不宜大于12m，可不需分层爆夯。根据已有施工经验，基床厚度小于9m者，可采用一次爆夯；对基床厚度大于9m者，可采用分层爆夯，分层厚度不大于7m。

2.4.1布药网格。为使爆夯作用均匀，爆后基床平整，药包平面布置采用正方形网格布置，网格为4×4m2，一层中的第二次布药位置在垂直轴线上与第一次布药位置均等差开。第三次布药布置在平行轴线上与第二次布药位置均等差开。

药包沙袋

码头前沿线

抛石基床

基床爆夯施工布药示意图（立面图）

441.7

44

1.7

4

1.7

码头前沿线图例：

第一、三遍药包第二遍药包

基床爆夯布药平面图

2.4.2单药包药重Q。按如下经验公式计算：Q=q×S×H×η/n

式中：q—爆夯单耗，kg/m3，根据经验取4.0kg/m3；

S—单药包夯实基床表面积(m2)，本工程为16m2；H—分层厚度(m)；

η—夯实率，本工程暂取15%；

n—爆夯遍数取3～4；本工程取3。

Q—单药包药量（kg）。见下表1爆夯参数表。

爆夯桩号

爆夯分层次序

爆区长度(m)

爆夯层厚度(m)

布药宽度(m)

布药网

格

m×m

单药包重kg

每爆区药包数

爆夯遍数n

悬高(m)

非电导爆管

（脚线长25

m)

0-3～0+39

抛石共一层，底面标高-18.3m，顶面标高-15.3m

42

3

16

4×4

10

5×115×105×11

3

0.6

320

0+39～0+299

抛石共一层，底面标高-21.3m，顶面标高-15.3m

260

6

16

4×4

20

5×6