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孤礁爆破

2015-12-22 19:05:22.0 责任编辑:崔玮娜

沙祖光

(长江重庆航道工程局,重庆,400011)

摘要:水中孤立礁石形态各异,采用不同的爆破方法清除,对同类工程爆破具有一定的参考价值。

关键词:孤礁;形态;爆破

因工程建设需要,在江河湖海水域爆破工程施工时经常会遇到水中孤立礁石需要爆破清除的情况。

水域中的孤礁有明礁、暗礁之分,暗礁全部潜在水中,礁顶水深深浅不一;明礁则小部分露出水面,大部分淹没水中。孤礁情况一般相同的是石质坚硬,结构紧密、礁石的可钻性与可爆性较差。孤礁情况不同的是礁体形状各异,有呈长条形、方块形、圆柱形的,也有呈不规则形状的。

采用爆破方法清除孤礁,如果方法得当可以高效率、低消耗达到工程目标。清除孤礁的爆破方案,需要根据孤礁的形状、水域环境条件及施工机具综合考虑来确定。

20世纪50年代在长江三峡夔门上口清除滟滪堆孤礁,采用的是水下硐室爆破。开挖水下药室,集中抛掷药量,一炮清除障碍,充分发挥了炸药能量的抛掷爆破之长,有效克服了当时的机械设备不足之短。

20世纪70年代以后钻孔机械发展,水下爆破以钻孔爆破为主,清除孤礁大多采用钻孔爆破方法。与水下硐室爆破相比,施工难度降低、有害效应减小、爆破安全及经济效益提高。本文通过几个工程案例,介绍水域中孤立礁石在不同形状、不同条件下的爆破方法。

1长江上游宜渝段整治“小老鼠”礁石爆破工程

“小老鼠”孤礁,位于宜昌上游5659km、重庆涪陵石沱镇下游约3km处,其形状犹如一只老鼠潜在水中,呈长条形据于长江主航道边沿。当礁顶完全被江水淹没后形成暗礁,对航行船舶造成很大威胁。交通部规划长江航道宜昌至重庆段时“小老鼠”孤礁被列为整治清除对象。

“小老鼠”孤礁呈长条形状,上游圆、下游尖,全长约30m,平均宽度不足20m,总爆破工程最约2000m3。枯水季节礁石顶部露出水面约1 m,礁体大部分淹没于水下,礁石周围水深流急。根据“小老鼠”孤礁的特殊形状和条件(如图l所示),四面临空条件较好,爆破工程量不大,适合采用分别钻孔,一次起爆。因钻孔部位大多数处于水面线交界处的浅水区,使用大型钻孔船许多孔位因船舶吃水深度不够无法定位实施;而露出水面的部分面积较小,也难以搭设陆用钻孔平台。介于这种非水非陆的施工条件,专业施工队伍重庆航道工程局一处采用两艘小吨位船舶(30t、吃水不到06m)搭设可移动式潜孔钻平台进行浅水区钻孔,对于局部水更浅或露出水面的部分,则利用船舶与礁石水陆结合,采用枕木、钢轨搭设钻孔平台进行钻孔。

钻孔、装药、堵塞全部完成后,连线、警戒一次成功起爆。前长江流域规划办公室科学院同时进行多项爆破振动测试,取得许多宝贵数据。爆破质量根据水深扫测结果,发现仅有一个浅点,分析为松散爆渣堆积,采用小药包裸爆消除后,全部达到航道质量验收标准。

2长江三峡临时船闸上口灯滩孤礁爆破工程

在长江三峡建设期间,临时船闸上口有灯滩孤礁阻碍航行,需要爆破清除。该孤礁呈长方柱状,长度约330m、宽度为3070m,爆破总工程量约46700m3。枯水季节孤礁顶高出水面约2Om,爆破需炸至水面线以下约4Om,孤礁两侧水深流急,爆破临空条件较好。

根据孤礁的形状与环境条件,全部采用潜孔钻陆上钻孔、水下爆破。由于孤礁长度约330m,为安全可靠将礁体长度划为多段分别进行钻孔起爆(如图2所示),钻孔深度一钻到底,钻爆宽度一次到位,分段爆破后验收一次合格。

 

3  黄河宁夏中卫南长滩乌龙漩滩1号孤礁爆破工程

乌龙漩滩l号孤礁位于黄河宁夏中卫市沙坡头景区内(系国家5A级景区),属于南长滩至沙坡头段航道整治工程之一。乌龙漩滩地处长滩峡谷之中,水陆交通不便。由于该航段目前尚无大型航船通航,陆上亦无公路及便道通达,人员交通极为不便,施工大型机械调遣十分困难。

施工点因沙坡头景区拦水坝阻碍,大型船舶不能从水路上行。施工大型设备(运输船舶、施工机械)只能从陆上经山区便道将船舶、机械运输至施工区上游黄河南长滩渡口,再将机械设备装船漂移至施工区靠岸。

根据l号孤礁的几何特征:礁体长度约38m、宽度约30m、总高度约14m(孤礁顶部高程为127926m、设计河底高程为126536m)。孤石四面环水、水深流急、爆破临空面条件较好,爆破施工采用浅孔台阶与深孔台阶相结合的方法(如图3所示)

礁石上部采用浅孔爆破的作用主要是:一为降低孤立礁石的高度,便于大型钻孔设备进场;二为平整钻孔场地,便于深孔布孔、钻孔作业。下部深孔爆破的作用为替代水下(船钻)爆破,采用抛渣爆破、尽可能避免爆破后水下清渣,爆破抛渣方向选择在主流深槽一侧。  

孤礁爆破的方法有多种选择,必须根据具体情况具体分析,扬长避短。应当综合考虑的问题有以下几个方面:

(1)水下爆破的效果必须以便于挖渣(块度适宜),能通过扫测验收(无浅点),综合效益好(施工成本低)来衡量。

(2)采用分别钻孔、分段(或逐孔)起爆,所谓“一炮清除”,必须注意以下问题:

1)礁石顶面部分平场,以便架设或行走钻机钻孔。

2)礁石水下延伸部分切角,创造良好的临空面,防止局部抵抗线过大。

3)为确保水下爆破效果,水下钻孔装药时间不宜过长,一般乳化炸药在水下浸泡的时间不宜超过72h

4)水下爆破要充分利用水流条件,孤礁一侧有急流深潭,可采用定向起爆方法,减少清渣工作量。

(3)采用抛渣爆破时,必须考虑水深对抛渣距离的影响。与露天爆破相比,相同条件下,水深大于6m时的抛距缩短10倍以上。

参考文献

[1]中国工程爆破协会.GB 6722——2011爆破安全规程[S].北京:中国标准出版社,2012

[2]长江航道局.JTJ 2861990水运爆破技术规范[S].北京:人民交通出版社,1992

[3]库尔P.水下爆破[M].北京:国防工业出版社,1960

[4]刘殿中,等.工程爆破实用手册[M].北京:冶金工业出版社,1999

摘自《中国爆破新进展》