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无掩护深水海域爆夯施工技术总结

2019-03-05关鹏

科学与技术 2019年3期
关键词:深水施工技术

摘要:随着我国经济发展和对外贸易增加,大型船舶进行货物运输的数量也随之增加,而大型船舶需要有深水码头进行停泊卸货。深水水域的基床夯实施工质量尤为关键,此篇文章为探究深水水域基床夯实施工技术,以期为今后类似施工提供借鉴。

关键词:深水;基床夯实;施工技术

1、工程概况

1.1大连港长兴岛30万吨级原油码头栈桥墩工程,栈桥墩(12#~14#墩)墩设计基床顶面宽度为24m,设计顶标高分别为-23、-26m;设计底标高分别为-30、-30.5、-32m,基床厚度4m~7m不等,抛石工程量约为10000m3。基床区水域开阔受风浪影响较大、作业条件差、有效工作日少,若采用常规重锤分层夯实方法,夯实进度慢、施工时间长。为了确保工程按期完成,经和监理单位研究决定采用爆破夯实的施工方法。

1.2因基床抛石厚度为4m~7m小于12m,故基床施工不需分层,一次抛到设计标高布置药包进行爆夯。爆夯顺序为:先进行14#墩再进行13#墩、12#墩基床爆夯。

2、进展过程

5月9日,14#墩基床抛石完成,可以开始进行基床夯实施工。从凌晨6点开始爆破材料进场、船舶驻位、水深测量、下药到上午19点最后一爆全部结束,到起爆后现场爆破垃圾的打捞,整个基床爆夯过程按照施工方案、安全技术交底的规定严格进行,施工现场处于可控状态。

3、施工工艺

施工流程

4、施工方法

4.1抛石

用600t方駁定位,500m3自航平板驳挂靠定位驳后,抛石人员确定抛石位置后通知平板驳进行抛石。施工前进行理论的计算,计算抛石石料堆积范围和高度,并通过试验段结合水流情况进行校正。由于现场水流较急,为了保证抛石质量,仅选择每日的四个平潮抛石,每日可抛石1500m3。抛石基床顶标高按设计顶标高加6%基床厚度,局部高差不大于50cm。

4.2夯前水深测量

在爆破前对抛石基床进行全断面测量,采用水砣进行水深测量,测量间距为5.0m一个断面,2.0m一个点。

4.3药包的加工

药包使用乳化炸药制做,要求药量偏差不大于5%,每个药包内插2发塑料导爆管毫秒雷管做起爆体。药包按标准制作,防止外包装破、漏。

4.4药包布置方式

药包按方格式布置,后两遍爆夯药包与上一次错开布置,两段之间搭接一排药包。药包之间的间距为4.4m,排距为4.4m,药包布置按基床顶面设计宽度每边缩进1.0m。

4.5药包投放

采用600t方驳垂直定位轴线方向驻位,GPS进行测量定位,在作业平台边缘按要求位置向下依次投放药包。药包在水中采用上边用浮漂悬挂,水底用重物(砂石袋)下坠的方法固定。

4.6联线起爆

采用双根导爆索将各药包的导爆管串联,起爆电雷管绑在导爆索的端部。在四周设警戒船只警戒,将布药船撤至安全地点,发出起爆信号,起爆。

4.7联线起爆

采用双根导爆索将各药包的导爆管串联,起爆电雷管绑在导爆索的端部。在四周设警戒船只警戒,将布药船撤至安全地点,发出起爆信号,起爆。

4.8夯后水深测量

第三遍爆夯完成后,按要求进行全部爆夯部位的水深测量,测点间距为5.0m一个断面,2.0m一个点,采用水砣进行水深测量,把测量结果绘制成水深图。如三次爆夯后,夯沉率不能满足设计及规范要求,需增加夯实遍数,直到达到要求为止。

5、安全保证措施

5.1爆破前向当地公安部门、交通管理部门申请,办理《爆破许可证》并向当地水上安全监督部门申请发布爆破施工通告;

5.2建立爆破作业指挥机构和爆破人员的组织机构,制定岗位责任制;施工前编制详细的作业指导书,将整个爆夯过程分解并责任具体落实;

5.3炸药、雷管陆上运输用公安部门指定特种车辆运输。水上由专门船舶运输,炸药与雷管不同车、不同船分开运输存放。

5.4爆破布药船采用600t方驳,配4口1.5t吨锚,以适应现场施工要求的抗风抗浪能力,防止走锚移位;爆破作业船经测量锚泊定位后,在布药施工期还需经常校核,发现偏位及时纠正;

5.5向危险区边界派出4条警戒船,其中交通船2艘,拖轮一艘。警戒船在危险区边界巡逻。

5.6每次放炮时实行“三次信号”制度,使全体施工人员和附近居民事先知道警戒、警戒标志和声响信号的意义、发出信号的方法和时间。

第一次信号  预告信号。所有与爆破无关人员应立即撤到危险区以外或指定的安全地点。

第二次信号  起爆信号。确认人员、设备全部撤离危险区,具备安全起爆条件时,方准发出起爆信号。根据这个信号准许起爆员起爆;

第三次信号  解除警戒信号。未发出解除警戒信号前,岗哨应坚守岗位。经检查确认安全后,方准发出解除警戒信号;

6、实施的效果

6.1效率:从夯实效率上,如果用重锤法夯实,以我部以往的经验来看,机械夯实的机械效率在天日450㎡,14#栈桥墩基床平均厚度为6.5m,分三层进行夯实,基床夯实需要3个工作日,加上抛石船舶撤离,夯实船舶驻位的时间一共需要5个工作日。采用爆夯工艺后,除去风浪原因船舶不可作业时间,实际作业时间2天。从抛石效率上,重锤法夯实要求分层必须严格控制在两米左右。而爆夯工艺14#栈桥墩基床可一次抛石,采用一次抛石后,可以减少抛石船舶撤离和夯实船舶驻位的时间,也可以充分利用平流时间进行抛石。所以,综合效率大大提高。

6.2质量:爆破夯实是利用炸药爆破释放的能量达到改良地基和基础的目的。有着能量大和受力均匀的优点。通过引桥14#墩基础实验段的爆夯,实测的夯沉率为11.54%,满足规范要求。

7、结语

7.1由于爆破作业及爆破物品属于重大的危险控制点,从公安部门、交通主管部门、海事部门、边防部门等均对此非常敏感。所以,在爆夯前,应严格按照国家爆破物品使用条例的有关规定,及时将完整材料和申请分级上报上述部门,同时,要以完善的安全控制措施以及安全预案来取得各级部门的信任。才能得到各级部门的爆破许可。

7.2爆破夯实基床技术的理论计算虽然是成熟的,但在爆夯前,技术人员和现场操作人员应对现场有详细、深刻的了解。特别是水流速和水流方向的不同决定了药包的预设偏移量和偏移方向;周围建筑物的重要程度及距离决定了单次起爆药量…。而且,由于基槽底地质条件不同,必须通过试验段来确定理论计算的药量及布药间距是否合理。

7.3爆破夯实安全控制要贯穿整个实施过程,从爆破物品的运输、存放、使用到爆破现场的控制,都必须按照施工作业指导书严格执行。

7.4因为此次施工处于外海,现场施工环境恶劣。实际每天爆夯作业时间仅限于白天的2个平潮时间,作业时间非常有限。但即使如此,施工效率也比重锤法夯实大大提高,而且相应得提高了配套的抛石效率。所以,我认为在作业环境较好、有掩护条件下施工的重力式码头基础,尤其是基床处理工程量较多的重力式方块码头,使用爆夯法施工将取得更好的效果。

作者简介:关鹏(1987.1-),男,辽宁省抚顺市人,大学本科,助理工程师,港口航道与海岸工程专业。

(作者单位:大连恒昌港湾工程咨询监理有限公司  辽宁大连  116032)

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