重力式码头厚基床深水爆夯施工实践与探讨

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1、重力式码头厚基床深水爆夯施工实践与探讨　　【摘要】近年来，随着沿海重力式码头厚基床项目的不断涌现，对基床夯实处理的技术要求也越来越高，受深水复杂作业条件制约，传统基床爆夯工艺的技术可靠性、安全性面临着新考验，本文以福州港平潭港区金井作业区2#～5#泊位工程基床爆夯施工实践为例，对重力式码头厚基床在深水条件下的爆夯施工实践进行阐述与探讨。【关键词】重力式码头厚基床深水爆夯　　1基本情况　　福州港平潭港区金井作业区2#～5#泊位工程位于平潭岛西南部北厝镇吉钓村前方海域，码头采用重力式沉箱结构，码头基床由10～100kg、10～500kg两种规格的块石抛填而成，基床顶面宽，基床爆夯长度约为1300m

2、，码头基床顶标高为-，基床底标高-～-，设计低水位+、设计高水位+。基床最大厚度，分层抛填块石、分层爆夯，底层抛石层施工控制顶标高为-，爆夯施工最大水深条件达47m。　　2爆破密实机理　　悬浮在基床上方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，并伴随地震效应，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。　　　　3爆破参数设计　　布药网格。药包布置从平面上整体采用梅花形布置，单遍爆夯药包则采用正方形网格布置，正方形

3、网格采用×。　　单药包药量设定。Q=q0×a×b×H×η/n　　式中Q—单药包药量；　　q0—爆夯单耗，本项目取4kg/m3；　　a—药包间距，本项目取为4m；　　b—药包排距，本项目取为4m；　　H—爆夯前石层平均厚度；　　η—夯实率，本项目平均夯实率按不低于12%计算；　　n—爆夯遍数，本项目取3遍。　　悬挂高度。悬高控制范围为：h≤Q1/3。同时考虑爆后石面平整度的要求，本项目爆夯药包悬高取在石层上方50cm处。　　一次齐发起爆药量。为确保周边建筑物的安全，一次齐发起爆药量控制在700kg以内，采用毫秒微差延时起爆技术，最大单段药量控制在120kg以内。　　药包配重。为了保证药包位置准确

4、，配重材料选用容重较大的砂土。配重为药包重量～2倍。　　4爆夯工艺流程　　药包制作　　按爆夯参数要求的药包质量称取乳化炸药，为了保证悬高药包能悬浮，在药包中放一定数量的泡沫，在药包下方连接一个装有砂子的编织袋配重，连结绳长～。　　布药工艺　　考虑到布药宽度及爆破作业阶段性集中进行的特点，采用自航200T铁驳船作为布药船，线形方式布药。　　船上按爆夯参数制作药包，加入配重体，将药包置于船边；　　按实测水深在药包上捆扎药包绳索，准备漂浮物备用；　　按设计间距用导爆索将一排药包联接好，并将控制绳索放置好备用；　　施工船在爆区定位，用全站仪或GPS和测绳定出药包的位置；　　船舶到位后人工沿船边放入药包

5、至基床表面时，拉脱药包引绳；一次放置一排，然后移动布药船放置第二段药包，以此循环作业，直至完成布药施工。施工船撤离爆区至安全位置。　　爆破网络　　爆破网络平面示意见图4所示。　　　　5质量检查　　在爆夯前后分别对基床标高进行测量，采用测深仪和全站仪配合测水深，每5m取一个断面，并计算爆夯沉降率，沉降率小于设计要求时，则需重新布药补夯一遍，直至满足要求为止。　　断面测量范围应超出基床顶边坡线10m，以反映爆夯的整体效果，检查边坡的稳定情况。　　药包制作及布设允许偏差值。　　每炮准爆率不低于90%，小于60%应补爆一次，60%～90%局部进行补爆。　　当夯实后补抛块石的面积大于1/3构件底面积或连

6、续面积大于30m2，且厚度普遍大于时，应作补夯处理。　　　　6深厚基床爆夯作业难点分析、对策　　根据施工图纸和《水运工程爆破技术规范》的要求，抛石层最大层厚不超过15m，因此抛石基床总体上分为四层施工，每层爆夯三遍。底层抛石层控制施工标高为-，该层施工水深41～47m，是本项目爆夯施工的关键，其主要难点分析及对策：　　波浪、潮流对药包布设的影响。在水深41～47m条件下，波浪、潮流对药包的漂移作用加大，即便在平潮时段，在药包下放至抛石层顶面的漫长过程中，药包在施工实践中还是经常出现偏移2～3m的现象。为此，除加大药包配重外，对整排药包采用串联连接、整排同步下水最大限度减小深水布药的偏移影响。　

7、　深水、高压条件下对炸药准爆性能的影响。药包在深水条件下，抗水性、抗压性、内部构造都会发生变化，甚至可能造成无法起爆。为此，在炸药的选择上，考虑到震源药柱的有毒成分对周边海洋生态环境的影响较大，确定乳化炸药为首选，鉴于该种炸药在目前国内水深40m以上的深水爆破工程案例较少，决定加大起爆能，采用导爆索折叠加工而成的起爆头代替雷管起爆药包。在工程实践中，本项目没有出现乳化炸药拒爆的现象，证明在水深45