凿岩棒工艺在疏浚工程中的应用

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1、凿岩棒工艺在疏浚工程中的应用邓元广 丁晓峰 夏元斌  中国水运报  更新时间：2007-7-25  进入论坛凿岩棒施工特点      凿岩棒常见有笔状、带齿及楔状，重量为12～40t、长3～4m、直径0.6～1.2m等。其具有下列特点：       1.先凿岩后清礁。凿岩船在坚硬岩石分布区域进行分段、分条凿岩。然后用大型抓斗船清挖凿碎后的风化岩，并运至抛泥区。       2.设备改造简便而经济。凿岩棒施工工艺，是对抓斗船功能的改进。它是将“抓”改为“凿”，施工方法与抓斗挖泥类似，无需另增挖泥设备。       3.能

2、够快速投入施工。如采用炸礁施工方案，则影响码头的稳定性及过往船舶的安全；如采用大型绞吸船方案，一是国内这种船数量很少，无法满足大面积风化岩清挖的要求，二是必须在附近配备有吹填区。而采用凿岩棒施工则不存在这些情况，可以加快整体进度。       4.进退场灵活，避让及时。凿岩船能根据码头生产、进出港船舶的需要及时抛锚、取锚，避让生产船舶，解决了生产与施工的矛盾。而采用炸礁、绞吸船施工工艺则须采用全封航或定时封航。       5.有良好的社会效益。若采用爆破技术开挖风化岩，其水下冲击波和振动波较大，并且对水体造成污染。而

3、采用凿岩棒开挖风化岩，不仅对周边水体污染较小，而且由于其产生的冲击波和振动波较小，对海洋生物和周边建筑物的影响都很小，具有环保意义。工程实例      广州港出海航道某航段工程开挖全长约7.723km,基建工程量约157万m3。不能全封航施工，只能采取定时封航的施工方法。每天高潮前3小时至后2小时为通航时间，施工船舶须提前1小时撤出航道，恢复正常通航。为解决航运与建设的矛盾，本工程首次采用凿岩棒配合抓斗船的施工方法代替传统施工方法。       1.工程地质。工程疏浚开挖深度内主要分三大土层：松软土层，主要为砂混淤泥质

4、土；粘土层，主要为粘土和风化岩残积土，软硬不均；风化岩，14级土约占总量69%～70%，而15级土则占28%～31%。钻探资料显示，标贯击数多半约50击左右；岩石单轴饱和极限抗压强度多数在3～8MPa，最大为12.18MPa。       2.凿岩棒的选择。根据地质勘察资料、土质分布及施工经验数据，14级以内可塑风化岩应采用12～16t左右的带齿或楔状凿岩棒；14级～15级风化岩应采用40t左右的笔状凿岩棒。       3.施工工艺。       1)施工准备。经水深测量确定需要凿岩作业的范围。按上层点间距为1.6m

5、或2.2m，靠近航道设计底标高层点距加密为1m，等边三角形布设凿击点，并输入到DGPS导航电脑。       2）利用深度计设定凿岩作业的停止深度。将凿岩棒落下至水面。按深度计的复位按钮，设定基准点“0”。利用深度改正装置的上限数字开关设定凿岩棒提升的上限。设定上限时应考虑凿岩棒的提升速度，使其处在最大提升速度也能安全停止的高度范围内。将凿岩棒下降至海底，利用深度计测量凿岩水深（H）。       凿岩棒停止深度＝凿岩水深H±α。α表示由钢丝绳的使用状态、海底形状、岩质以及潮流产生的偏差值。根据作业现场实际情况适当进行

6、调整。       3）施工操作方法。驾驶员根据电脑显示定位下棒凿击位置，把凿岩棒提升到一定高度后，松开制动离合器，使凿岩棒从高处自由落下对岩面进行凿击，使岩石碎裂。对岩石层较厚的区域，则加密或多次凿击，最终使岩石碎裂，达到能被抓斗船挖清的目的。          4.凿碎工效分析。根据施工测量数据，每艘抓斗船配备凿岩棒施工工效约为75m2/h，约600m2/艘班。每凿击一遍，凿碎或凿松风化岩深度20至80cm不等，可凿碎或凿松风化岩约3000m3/艘班。       5.施工效果。从施工现场看，凿岩棒配合抓斗船的施工

7、效果良好，从整体区域凿击、局部补凿、清岩整个施工过程资料来看，水深达到了设计要求，参建各方都比较满意。结语      凿岩棒技术已经逐渐得到了我国水运工程界的认同，开始在工程中崭露头角。它且具有调遣方便、易于改造、结构稳定、施工简便、快捷、加快工程进度等优点。       在疏浚中注意环保和利用疏浚手段改善环境成为中国疏浚业今后非常重要的课题。凿岩棒技术值得在全国的航道疏浚工程中大力推广。（作者单位：广州港水运工程监理公司、长江南京航道工程局）