近海海底輸油管道的炸、清礁工程

張 磊,江昔平

(安徽理工大學,安徽 淮南 232001)

1 工程概況

1.1 工程概況及周邊環境

海底輸油管道全線設置兩條原油海底管道并行敷設,另外鋪設一條LNG管路。登陸端海岸屬于基巖岸灘。該登陸點北側約 600 m 處有一正在爆破開挖小山頭,海拔約90 m。緊鄰一個已廢棄的出運碼頭,西南方向1 000 m有一座已建成的車客渡碼頭,西南側海域有一條深槽,最大水深達 63 m,該登陸段位于該深槽北側陡坡處,海底面向西南方向傾斜。另外,在該登陸點東北方向約 90 m 為正在施工且不斷的進行爆夯的某圍填海工程規劃的東側海堤,該登陸段走向與該堤壩基本平行,與堤壩外坡腳線最近距離約 40 m。

1.2 工程特點、難點分析及應對措施

1.2.1 工程特點與難點分析

經過認真研究設計圖紙及技術規范等相關資料,仔細踏勘施工現場及周邊環境,通過對施工區域的水文、氣象以及工程地質報告等自然條件的分析,本工程的重點和難點如下：①炸礁區水深、流急,不能全天候施工,增加了施工難度；②部分施工區待炸巖層很薄,對鉆孔、爆破效果及施工效率的影響均較大；③大部分施工區域處在潮間帶,施工船舶只能趕潮水,嚴重影響施工效率。

1.2.2 針對性措施

1)專人收聽本地海洋天氣預報,盡量在海況較好的情況下進行施工。

2)安排專人觀察潮水,提前合理安排船舶施工,以減少潮水對施工的影響。

3)編制切實可行的防臺風預案,確保臺風季節的施工安全。

4)根據施工環境特點,制定詳細的安全措施,做好安全防護工作,確保施工安全。

5)潮間帶不能用船舶施工的部分,趕潮水用履帶式鉆機鉆孔,在孔內提前裝入Φ110 mm的PVC管,并做好防護,與陸域炮孔一起裝藥。

6)根據工程特點及礁石的分布情況,做到預先籌劃,提出對策,做到優化組合、合理組織、科學安排、確保工程質量和施工安全。

2 水下鉆孔爆破施工

2.1 施工平面布置(見圖1)

圖1 鉆孔平面布置圖

2.2 拋錨移船

鉆爆施工船舶各拋設四具錨,艏艉各兩具,錨纜長250～300 m。移船放炮后或者進入一個新施工區,鉆爆施工船均采用RTK衛星定位儀,定好船位位置后,鉆爆船利用錨纜拉力定住船舶。施工人員在船上鉆孔、裝藥和其他操作,炮工連線完畢后,用錨纜將船舶移至安全警戒區域以外,確認安全后發起爆警報,然后起爆,起爆檢查完畢后,再將施工船舶移回重新定位施工。

2.3 爆破參數選取

根據本施工區礁石的巖石性質,爆破參數選取如下。

孔距取a=2.5 m,排距取b=2.5 m,孔深：3～7 m,孔徑d=138 mm,超深Δh取3.0 m。

藥柱直徑D：選用高爆速、高猛度的水膠炸藥,藥柱直徑D=110 mm。選用8#高精度、高強度毫秒微差導爆管工業雷管。

施工過程中可以根據實際情況,按要求調整合適的爆破參數。

2.4 裝 藥

施工時采用防水性強,爆炸性能好的水膠炸藥[2]。孔內采用毫秒微差導爆管雷管,孔外采用導爆管雷管配擊發槍起爆[3]。炮孔鉆完并經驗收合格后,由炮工裝藥。不同孔深的炮孔按公式計算的藥量裝藥。

炮孔裝藥量計算公式為：

Q=q·a·b·H

(1)

式中，Q為炮孔裝藥量,kg；q為炸藥單耗,kg/m3,本工程6級軟質巖石,根據筆者多年對同類巖石的爆破經驗,單位炸藥消耗量取1.72 kg/m3,考慮深水壓力和較厚的淤泥覆蓋層的影響,單位用藥量增加20%,即q=1.72×1.2=2.06 kg/m3；a、b、H分別為孔距、排距、巖層厚度,m。

堵塞長度：0.5～1.0 m。

根據本工程礁區的巖石性質,實際操作中,裝藥長度取孔深的4/5。炮孔藥柱長度小于3 m時裝一個起爆體,位置裝在距孔底1/3～2/3裝藥高度處；炮孔藥柱長度等于或大于3 m時,裝兩個起爆體,各裝在距藥柱底部的1/4和3/4的位置均勻配置。孔內裝藥示意見圖2。

圖2 孔內裝藥示意圖

2.5 起爆網路聯接

起爆網路采用孔間6個段號微差、孔外延遲的非電起爆網路,每個起爆體內裝兩發并聯的導爆雷管,孔外采用導爆管雷管配擊發槍起爆。一次起爆炮孔數要根據每次允許起爆的最大藥量和起爆能力大小而定[4]。水域起爆網路示意見圖3。

圖3 水域起爆網路示意圖

3 結 語

近海海底輸油管道的炸、清礁工程施工難度大、爆破要求高、影響因素不確定性高。本工程方案選取合理,鉆爆參數精確,技術措施采用合理且可行,爆破結果滿足設計要求。近海岸炸、清礁工程施工工藝、設備的提升為海洋資源的合理開發利用提供了保障。

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