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孤礁爆破

2015-12-22 19:05:22 責任編輯:崔瑋娜

沙祖光

(長江重慶航道工程局,重慶,400011)

摘要:水中孤立礁石形態各異,采用不同的爆破方法清除,對同類工程爆破具有一定的參考價值。

關鍵詞:孤礁;形態;爆破

因工程建設需要,在江河湖海水域爆破工程施工時經常會遇到水中孤立礁石需要爆破清除的情況。

水域中的孤礁有明礁、暗礁之分,暗礁全部潛在水中,礁頂水深深淺不一;明礁則小部分露出水面,大部分淹沒水中。孤礁情況一般相同的是石質堅硬,結構緊密、礁石的可鉆性與可爆性較差。孤礁情況不同的是礁體形狀各異,有呈長條形、方塊形、圓柱形的,也有呈不規則形狀的。

采用爆破方法清除孤礁,如果方法得當可以高效率、低消耗達到工程目標。清除孤礁的爆破方案,需要根據孤礁的形狀、水域環境條件及施工機具綜合考慮來確定。

20世紀50年代在長江三峽夔門上口清除滟滪堆孤礁,采用的是水下硐室爆破。開挖水下藥室,集中拋擲藥量,一炮清除障礙,充分發揮了炸藥能量的拋擲爆破之長,有效克服了當時的機械設備不足之短。

20世紀70年代以后鉆孔機械發展,水下爆破以鉆孔爆破為主,清除孤礁大多采用鉆孔爆破方法。與水下硐室爆破相比,施工難度降低、有害效應減小、爆破安全及經濟效益提高。本文通過幾個工程案例,介紹水域中孤立礁石在不同形狀、不同條件下的爆破方法。

1長江上游宜渝段整治“小老鼠”礁石爆破工程

“小老鼠”孤礁,位于宜昌上游5659km、重慶涪陵石沱鎮下游約3km處,其形狀猶如一只老鼠潛在水中,呈長條形據于長江主航道邊沿。當礁頂完全被江水淹沒后形成暗礁,對航行船舶造成很大威脅。交通部規劃長江航道宜昌至重慶段時“小老鼠”孤礁被列為整治清除對象。

“小老鼠”孤礁呈長條形狀,上游圓、下游尖,全長約30m,平均寬度不足20m,總爆破工程最約2000m3。枯水季節礁石頂部露出水面約1 m,礁體大部分淹沒于水下,礁石周圍水深流急。根據“小老鼠”孤礁的特殊形狀和條件(如圖l所示),四面臨空條件較好,爆破工程量不大,適合采用分別鉆孔,一次起爆。因鉆孔部位大多數處于水面線交界處的淺水區,使用大型鉆孔船許多孔位因船舶吃水深度不夠無法定位實施;而露出水面的部分面積較小,也難以搭設陸用鉆孔平臺。介于這種非水非陸的施工條件,專業施工隊伍重慶航道工程局一處采用兩艘小噸位船舶(30t、吃水不到06m)搭設可移動式潛孔鉆平臺進行淺水區鉆孔,對于局部水更淺或露出水面的部分,則利用船舶與礁石水陸結合,采用枕木、鋼軌搭設鉆孔平臺進行鉆孔。

鉆孔、裝藥、堵塞全部完成后,連線、警戒一次成功起爆。前長江流域規劃辦公室科學院同時進行多項爆破振動測試,取得許多寶貴數據。爆破質量根據水深掃測結果,發現僅有一個淺點,分析為松散爆渣堆積,采用小藥包裸爆消除后,全部達到航道質量驗收標準。

2長江三峽臨時船閘上口燈灘孤礁爆破工程

在長江三峽建設期間,臨時船閘上口有燈灘孤礁阻礙航行,需要爆破清除。該孤礁呈長方柱狀,長度約330m、寬度為3070m,爆破總工程量約46700m3。枯水季節孤礁頂高出水面約2Om,爆破需炸至水面線以下約4Om,孤礁兩側水深流急,爆破臨空條件較好。

根據孤礁的形狀與環境條件,全部采用潛孔鉆陸上鉆孔、水下爆破。由于孤礁長度約330m,為安全可靠將礁體長度劃為多段分別進行鉆孔起爆(如圖2所示),鉆孔深度一鉆到底,鉆爆寬度一次到位,分段爆破后驗收一次合格。

 

3  黃河寧夏中衛南長灘烏龍漩灘1號孤礁爆破工程

烏龍漩灘l號孤礁位于黃河寧夏中衛市沙坡頭景區內(系國家5A級景區),屬于南長灘至沙坡頭段航道整治工程之一。烏龍漩灘地處長灘峽谷之中,水陸交通不便。由于該航段目前尚無大型航船通航,陸上亦無公路及便道通達,人員交通極為不便,施工大型機械調遣十分困難。

施工點因沙坡頭景區攔水壩阻礙,大型船舶不能從水路上行。施工大型設備(運輸船舶、施工機械)只能從陸上經山區便道將船舶、機械運輸至施工區上游黃河南長灘渡口,再將機械設備裝船漂移至施工區靠岸。

根據l號孤礁的幾何特征:礁體長度約38m、寬度約30m、總高度約14m(孤礁頂部高程為127926m、設計河底高程為126536m)。孤石四面環水、水深流急、爆破臨空面條件較好,爆破施工采用淺孔臺階與深孔臺階相結合的方法(如圖3所示)

礁石上部采用淺孔爆破的作用主要是:一為降低孤立礁石的高度,便于大型鉆孔設備進場;二為平整鉆孔場地,便于深孔布孔、鉆孔作業。下部深孔爆破的作用為替代水下(船鉆)爆破,采用拋渣爆破、盡可能避免爆破后水下清渣,爆破拋渣方向選擇在主流深槽一側。  

孤礁爆破的方法有多種選擇,必須根據具體情況具體分析,揚長避短。應當綜合考慮的問題有以下幾個方面:

(1)水下爆破的效果必須以便于挖渣(塊度適宜),能通過掃測驗收(無淺點),綜合效益好(施工成本低)來衡量。

(2)采用分別鉆孔、分段(或逐孔)起爆,所謂“一炮清除”,必須注意以下問題:

1)礁石頂面部分平場,以便架設或行走鉆機鉆孔。

2)礁石水下延伸部分切角,創造良好的臨空面,防止局部抵抗線過大。

3)為確保水下爆破效果,水下鉆孔裝藥時間不宜過長,一般乳化炸藥在水下浸泡的時間不宜超過72h

4)水下爆破要充分利用水流條件,孤礁一側有急流深潭,可采用定向起爆方法,減少清渣工作量。

(3)采用拋渣爆破時,必須考慮水深對拋渣距離的影響。與露天爆破相比,相同條件下,水深大于6m時的拋距縮短10倍以上。

參考文獻

[1]中國工程爆破協會.GB 6722——2011爆破安全規程[S].北京:中國標準出版社,2012

[2]長江航道局.JTJ 2861990水運爆破技術規范[S].北京:人民交通出版社,1992

[3]庫爾P.水下爆破[M].北京:國防工業出版社,1960

[4]劉殿中,等.工程爆破實用手冊[M].北京:冶金工業出版社,1999

摘自《中國爆破新進展》


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