东苕溪横山石方段工程水下爆破施工技术

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1、东苕溪横山石方段工程水下爆破施工技术1工程概况导流港拓浚及东大堤加高加固横山段石方开挖工程位于杭嘉湖平原西部，东苕溪导流港境内，属于东西苕溪防洪太湖治理的骨干工程之一。导流港河道不仅是承泄上游洪水入湖的主要通道，也是当地矿产资源销售外运的水上运输通道；东大堤是防止洪水东侵和保障杭嘉湖东部平原600万人口、32万hm2耕地的重要屏障。由于横山石方段的阻水影响，已成为导流港行洪泄流的瓶颈。工程位置南距上游吴沈门大桥约1500m，其正前方约80m处有一碎石场，左前方约180m处有一加油站，右前方约200m处有一碎石场及几间民房，山体左侧约60m处有一条30kV高压线，左后方约200

2、m处为六家湾村；陆路交通有一条堤埂路经吴沈门大桥与场外连通，水路交通依靠东苕溪与外界沟通。石方段多为孤山和剥蚀残丘低坡，相对分散，岩石均有不同程度的风化；土层主要由第四纪海相～湖相堆积，靠山坡为冲积～洪坡积及残积组成。合同项目含新增加工程量主要为水上、水下石方开挖工程量为10．81万m3，山坡锚喷支护0．3万m3和水下土方疏浚工程量为4．06万m3。横山石方段设计河道中心线长约190m（HD362～HD366）。考虑现场施工和运输条件，大型设备从乡间机耕路运达施工现场。由于开挖山体在航道、加油站、石矿附近，爆破环境较为复杂，故施工中提高爆破效率，降低爆破震动和飞石对附近建筑物

3、的破坏影响，是影响工程施工进度和安全的关键所在。2水下爆破施工根据以往类似工程经验和投入工程水下钻爆机械设备力量综合考虑，对高程3．5m以下水下爆破选用钻孔爆破法施工。其施工工艺流程如下：爆孔设计—→锚定钻孔作业平台—→移机就位—→确定孔深—→套管护孔—→钻孔—→成孔冲洗—→测量验孔—→装药—→连线—→平台撤离—→起爆—→解除警戒—→下一施工循环。施工中的几项主要技术措施分述如下：2．1钻孔作业平台设计为顺利实施石方开挖工程水下爆破的施工任务，因地制宜就近制作了浮箱式简易起升钻爆作业平台船（16m×6m）。作业平台采用钢体浮箱结构，两浮箱间距5m。浮箱内径Φ1100mm，单长

4、12m，扣除浮箱、平台钢结构自重，浮力约为15t。通过槽钢、工字钢将两浮箱焊接为承载钻机及附属设备的船体。潜孔钻钻机由脚手架钢管铰接固定在平台上，组成钻机作业平台。浮箱两侧各向外伸出0．5m，另外焊接两个小平台，可供4台KSZ－100型潜孔钻机工作之用。为加快钻机就位速度，钻机平台可沿槽钢轨道滑动移位（图1）。东苕溪河道行驶船只较多，波浪较大，根据以往工程的施工经验，测量定位后，采用8只铁锚及100m以上的锚绳，由机动小驳船牵引到达爆破区域后，依靠船上人工收缩锚绳配合准确就位。利用5t手拉葫芦人工控制将4根立柱（Φ240mm）沉入河底，使钻孔平台升起基本脱离水面，此时整个钻孔

5、平台上的荷载完全支承在4根钢管立柱上。钻孔施工时，不会受到波浪起伏的影响，保证成孔质量。钻孔平台移位时，先收回立柱，使钻孔平台浮在水面上，此时通过拉动锚绳将平台移到下一钻孔位置施工（图2）。2．2钻爆技术措施（1）水下爆破条件采用垂直钻孔作业。其优点是钻孔定位易于控制，简便操作，利于装药，提高工效。钻孔机具选用KSZ－100型潜孔钻，孔径Φ90mm，药卷为Φ70mm，炸药选用抗水性能良好的乳化炸药。在钻孔之前，先将1根下端带有环形（钻径Φ117mm）的中空套管钻透覆盖层（淤泥层），并钻入基岩一定深度，然后在套管中下钻杆（钻径Φ98mm），在基岩中进行钻孔。为了确保开挖达到设计

6、的深度，钻孔应有一定的超钻深度，一般情况下，超钻深度取1．5～2．0m。（2）火工品的品种及防水。选用具有防水性能良好的乳化炸药，在炸药厂定制，由Φ90mm硬质塑料壳包装。非电雷管用环氧树脂灌封后，再用防水白粘胶布密封。起爆网络采用孔内高段位、孔外低段位毫秒微差复式起爆网络，以确保传爆的准确性。每船（平台）可钻4排共24个炮孔，一般8～10船为一爆破区域，当设计的爆破区域全部钻孔完毕后，利用潜水员进行集中装药，装药时应注意对雷管脚线的保护。虽然水和淤泥覆盖层是天然的堵塞材料，但为了确保安全，应用粗砂将炮孔堵满，防止冲炮。在每只爆孔孔口用砂袋封口覆盖，砂袋系一浮球露出水面，其作

7、用有：①作为爆破孔位标记，便于集中装药；②装药后便于连接导爆管脚线没，形成起爆网络。（3）导爆管的放置。在水中放置浮胎，使其固定地飘浮在水面上，将“每船同排”的导爆管按绑在一只轮胎上，按照“从后到前的顺序”将轮胎上的导爆管用“同段”非电雷管连接起来，为了不使传爆雷管将其他导爆管炸断造成拒爆现象，连接时应将雷管置于浮胎上面，并用泡沫盒包住扎紧，不能浮在水面随波漂移。2．3布孔方式和孔网参数水下炮孔布置原则上越简单越好。介于本工程水下爆破为中深孔开挖，采用矩形钻孔排列方式，即孔距3m，排距2．5m，最小抵抗