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厦门港海天码?#26041;?#36317;离水下炸礁

2010-07-13 14:33:21 责任编辑:朱亮亮

 

完成时间:20027月~20036

工程地点:厦门港东渡港区811号集装箱码头

完成单位:广东宏大广航工程有限公司

项目主持人?#23433;?#21152;人员:陈郁华、孙吉祥、汪万煌

撰稿人:陈郁华、汪万煌

 

1工程概况

厦门港位于福建省东南沿海金门湾内,九龙江人海处,北距上海56l海里、南距香港287海里、广州389海里。厦门港东渡港区811号集装箱泊位原设计为3t级码头,码?#26041;?#25104;后,使用单位发现3t码头已经不能满足航运发展的需要,计划将其扩大为5t码头和不满载10t码头。为了节省开支,设计将泊位?#26696;?#27744;?#31245;?st1:chmetcnv w:st="on" unitname="m" sourcevalue="10.5" hasspace="False" negative="True" numbertype="1" tcsc="0">-10.5m-12.2m-13.3m增深至-13.3m-13.8m,?#28210;?#26377;部分区域?#23383;?#20026;岩石,需要进行爆破处理。该项?#25335;?#34892;设计、评审时,与会专家特别强调要确保码头安全,对由于爆破产生的地震波和水中冲击波采取相应的防护措施,防止码头?#36164;?#22522;床和倒滤层受到破坏,影响码头施工质量。需水下炸礁的81l号泊位位于东渡港区岸线中?#21361;?#21271;接东渡港12号泊位、南邻东渡港17号泊位。施工区在已建码头的?白位和港池内,爆破区距离码头最近处仅有5.4m,炸礁施工时,可移动的保护对象无条件移走后,还留有集装箱桥吊,?#26376;?#22836;有一定的?#31245;?#20316;用。需保护已建码头和码头设施的安全,施工?#35759;?#22823;。

 

2施工方法

本工程爆破施工采用水下钻孔爆破方法,?#26376;?#22836;的安全,主要考虑地震波和水中冲击波?#26376;?#22836;的影响。为了减小爆破地震波?#26376;?#22836;的影响,采用减振孔、改变装药结构和不耦合装药结构等多项措施;为了减小水中冲击波?#26376;?#22836;的影响,采用气泡帷幕进行防护。

2.1减振孔

本工程施工时,如果按?#25214;?#24448;的施工工艺进行施工,?#31080;?#23384;在?#30977;?#38382;题:要保证岩石破碎所需的炸药单耗将会影响码头安全;为了确保码头安全而减少起爆药量,将会出现岩石破碎度不够或根本无法炸碎岩石。因此必须采取减振措施,才能保证起爆药量。

码头主体工程的验收资料显示,需爆破处理的区域均为花岗?#19994;?#36136;,已经按照当时的基槽设计高程进行过爆破施工。码头?#36164;?#22522;床有明基床和暗基床两种,基床肩宽305Om,基?#25165;资?#21402;度1.O2.Om左右。如果按?#25214;?#24448;经验,采用预裂?#36164;?#24037;方法来降低地震波已经很难施工,而且效果较差(曾经爆破处理过该区域,岩石地?#24335;?#26500;已经受到破坏,码头基床的?#36164;?#32467;构直接关系码头的整体稳定性)。结合现场?#23548;是?#20917;,我们采用减振孔减振的施工方法。

主爆破施工前,在爆破开挖边线(离码头前沿线4.5m)处钻减振孔,前后两排,间距不超过30cm。孔网参数根据钻孔设备和其他条件,取减振炮?#23383;本?span lang="EN-US">D=1lOmm,取孔距口=O.4m,取超深值h0=2Om(大于主炮孔超深值)

在施工中,由于施工设备为船舶,当地潮差高达6m,受潮流等因素的影响,钻孔位置与设计有一定的出入,但也起到一定的减振作用。厦门市地震局现场对振动速度的检测报告显示:在距离码头前沿线lOm位置、单孔单段最大装药量为3kg时,测得振动速度为606cms,按照检测点与爆破区的距离、岩石的地?#26159;?#20917;计算出实测振动速度比理论?#21040;?#20302;,基本达到减振孔削减地震波25%的设计要求。

2.2主炮孔

在炮孔设计时,考虑到码头为重力式码头,爆破振动速度?#24066;?#20540;为58cms,?#23548;?#36873;择振动?#24066;?#36895;度为6cms。为了确保码头的安全和岩石的爆破效果,在码头附近区域,将炮孔密度加大,降低单孔装药量。施工中期,因碎岩施工进展缓慢,为了加快施工进度,根据现场?#23548;?#26045;工情况,我们将距离码头前沿线510m的?#27573;?#32435;入爆破施工?#27573;А?span lang="EN-US">

主炮孔孔网参数?#21495;誑字本?span style="font-family: 宋体;">D=100llOmm;距码头前沿线79m的施工区域,取孔距a=2.3m、排距b=1.1m、超深h0=1.2m5.47m的区域,孔距a=1.15m、排距b=1.1m、超深值h0=1.2m10m以外的区域,孔距a=2.3m、超深值h0=1.01.8m、排距b=1.21.8m,向外?#26469;?#22686;大,取炸药单耗q=15kgm3,孔口填塞长度L>0.5m

在爆破初期,我?#21069;湊找?#24448;的经验(超深1.5m)施工时,发现施工区域的超深部分破碎效果比较良好,但上层有部分大块,不利于清挖。经过现场分析,主要是由于距离码?#26041;?#36817;,装药量受到控制,炸药全部集中在孔底(超深部分)的缘故。此后,一方面将超深缩小为1.Om,避免炸药全部集中在超深部分;另一方面改变装药结构,在钻孔内进行间隔装药,一个1.5m左?#19994;目?#35013;入三个不同段别的炸药和雷管,彼此之间用砂筒间隔。改进之后,岩石破碎效果得到很大提高,满足岩石块度粒径小于500cm的要求。

2.3起爆网路

采用毫秒?#37038;?#36215;爆?#38469;酰?#26368;大限度地降低爆破振动?#26376;?#22836;的危害。

距离码头前沿线510m的位置,孔内装药用非电导爆雷管起爆,网路用电雷管起爆。孔内用高段别毫秒?#37038;保?#23380;与?#23383;?#38388;用?#25237;?#21035;毫秒再?#37038;薄?#21512;理的毫秒?#37038;?#21644;可靠的起爆网路,既保证了码头的安全,也提高了爆破破碎效果。

距离码头前沿线10m以外的炮孔采用电爆网路,雷管为防水的毫秒?#37038;?#30005;雷管,每个起爆体内装两发并联的电雷管,整个起爆网路采用并串并联的方式连接。一次起爆的炮孔数,根据?#24066;?#36215;爆最大药量和起爆器的起爆能力确定。

2.4气泡帷幕

根据施工时的?#23548;首?#33647;量,经计算,爆心距离码头30m时,爆破时产生的水中冲击波?#26376;?#22836;的峰值压力为1.69MPa,已经超出码头能够承受的压力1.6MPa,需采取?#34892;?#30340;措施进行防护。为此,在离码头前沿线30m?#27573;?#20197;内进行爆破施工时,采用气泡帷幕方法来削弱水中冲击波的影响作用。

在三条?#26412;?#20026;100mm的钢管壁上钻三排气孔,每个气孔的孔径为4mm,间距为40mm,每排之间距离为20mm,三排孔呈梅花?#24202;?#35774;。钢管的两端连通后各留一个进气孔,用空?#22815;?#36755;入高压气体,通过气孔发射气泡,在爆破区域与被保护物之间形成一道气泡帷幕墙,将水中冲击波与码头隔离开,缓冲和吸纳冲击波,降?#32479;?#20987;波?#21592;?#20445;护物的危害。在施工时,原设?#32856;?#31649;吊点为5个,由于钢管放人-13.Om的位置,很难水平,气泡不能在整条钢管上涌出。经过反复调试,增加吊点,将钢管按一定的坡?#30830;胖煤?#25165;达到理想的效果。排气孔的孔径最初设计为2mm,放入水下2m左右时,效果还比?#21414;?#26174;,但沉入水下13m时,气泡无法成一条线状,而且经常胀爆气管,经过计算,发现空?#22815;?#30340;供气量与排气孔的排气量相差甚远,最后将排气孔孔径扩大为4mm

3爆破效果

经过将近一年的水下爆破炸礁施工,顺利地完成了东渡港港区811号集装箱泊位拓深开挖任务。达到了预期的爆破效果,保证了周围近距离码头和其他水工设施的安全。

?#26376;?#22836;位移?#32479;两倒?#27979;的数据显示,爆破施工期间,码头没有受到影响;?#26376;?#22836;卸荷板、胸墙的外观观察显示,未发现受爆破的影响产生裂痕、破裂现象。