礙航礁石水下爆破施工工藝技術分析

李鵬 周猛

摘 要：礙航礁石水下爆破技術在現代航道的開發以及整治過程中越來越發揮著至關重要的作用。在航道擴能升級工程的水下爆破與施工中，復雜的水下航道環境要必須控制好爆破工程的質量和安全，本文依托長江三峽水庫變動回水區礙航礁石炸除二期工程，對礙航礁石水下爆破施工工藝技術進行了探討和分析，通過本工程實例證明，可以有效確保水下爆破工程的安全性能。

關鍵詞 ：礙航礁石;水下爆破;施工工藝;技術分析

1工程概況

國內著名的內河航道長江三峽通航河道中的涪陵至婁溪溝河段，位于長江上游，通航段的河道位于五百公里至七百公里段落范圍，全長大約140公里，屬大型的山區河流。洪水發生時的寬闊河段寬約為1.0km～1.6km之間，河床段容易呈現江心洲、邊灘。河段范圍內有銅鑼、明月、黃草峽等狹窄段落的河段，洪水發生時河床寬度介于280m～390m之間，枯水時間段河寬最窄處約只有百米。黃草峽、明月峽、銅鑼峽等存在5處礙航礁石需要進行水下爆破并清渣，確保通航河道航運順暢無阻。本工程陸上炸礁工程量41996m3，水下炸礁工程量321901m3，水下清渣工程量363897m3，減震孔工程量38889m。

2礙航礁石水下爆破技術施工工藝及分析

2.1礙航礁石水下爆破施工設備選取

（1）礙航礁石水下爆破施工計劃配800噸、500噸、300噸專業炸礁船各1艘，每艘炸礁船一般都配備有定位絞錨設施，可以有效提高船舶定位功能，船舶移動也較為方便，優點為可抵抗大的涌浪。

（2）我們在每一艘的炸礁船上備有雙臺強風壓和液壓潛孔鉆機、每臺為20m3容量的空壓機，為了提高鉆孔效率高，我們采用鉆機在炸礁船軌道上移動鉆孔以提高工效。

2.2礙航礁石水下爆破施工炸礁船定位與布局

炸礁船定位時通過船載的衛星發射和接收裝置傳輸船位數據。這種方式不受船舶所在航區的限制，可以較好地實現全天候監控，可以保證鉆孔位置確保準確無誤。

工作船舶展布采用六纜定位法，采用兩根主纜拖住船舶，船舶兩邊設置雙根邊纜，在船舶的通航方向用沉鏈，沉鏈由于自身較重，在穿過航道時能夠沉入水底，確保航行船舶的安全。

2.3 礙航礁石水下爆破施工工藝技術鉆孔參數

鉆孔參數按照規范、規程《爆破安全規程》《水運工程爆破技術規范》要求確定，不同的爆破方法對應不同的鉆孔參數。做爆破設計時，對參數設計或選擇力求合理與可靠，以達到匹配而取得良好的爆破效果。

2.3.1水下爆破鉆孔間距、排距

炮孔間距設定為兩米，炮孔排距設定為1.8米，各排之間的炮孔按梅花形錯位設定。

2.3.2水下爆破鉆孔直徑、超深設計

根據我局長期航道整治施工的經驗結合巖石分級和類型的特點，并且為了確保鉆孔的質量和裝藥方便，施工時的超鉆深度一般按1.5m計算。鉆孔直徑采用的是12cm直徑。

2.4礙航礁石水下爆破施工工藝設施

每艘炸礁船配備2臺全液壓潛孔鉆機，鉆機在炸礁船設置的軌道上移動進行鉆孔，一次性鉆至設計深度。鉆孔采用“一管一鉆”方法，即鉆孔前先下套管，再從套管中下鉆具。鉆孔為避免泥砂及石渣淤孔，鉆孔過程中邊提升鉆桿邊送風吹渣進行反復洗孔，以便鉆孔中的碎渣排出孔外。鉆孔至設計深度即可拆卸鉆具，然后進行炮孔裝藥作業。鉆機鉆孔示意圖如下所示：

2.5 礙航礁石水下爆破施工爆炸物品種類的選取分析

2.5.1炸藥種類選取分析

按照炸藥組成的化學成份分類，可以將炸藥分為單一化學成分的單質炸藥和多種化學成分組成的混合炸藥兩大類。爆破工程中大量使用的是猛炸藥，尤其混合猛炸藥，起爆器材中使用的是起爆藥和高威力的單質猛炸藥。

礙航礁石水下爆破施工選取采用防水性能較好的巖石乳化炸藥，采用塑料管包裝增加防水性，同時可增強藥柱的強度和整體性。

2.5.2雷管種類選取分析

雷管分為火雷管和電雷管兩種。煤礦井下放灮均采用電雷管。電雷管分為瞬發電雷管和延期電雷管。而延期電雷管又分為秒延期電雷管和毫秒延期電雷管。

礙航礁石水下爆破施工為便于爆破網絡的檢查，雷管采用金屬殼毫秒延時電雷管，為了減小爆破地震波和水下沖擊波。

2.6 礙航礁石水下爆破施工裝藥及堵塞技術要點

（1）裝藥時，應按規定炸藥品種、數量、位置進行，不得投擲，嚴禁使用鐵器，不得用炮棍用力擠壓或撞擊，防止碰撞雷管引起爆炸事故。或將雷管腳線或導爆管拉得過緊，損傷，弄斷，造成拒爆。

（2）堵塞材料應選用于炮壁摩擦作用大、充填宜密實、不過潮和有較好塑性、不漏氣的土料，如干細沙土、沙子、粘土等，最好用一份粘土和三份沙混合而成堵塞材料 。

（3）本工程較厚巖層采用分層爆破，未超過8m。起爆體中用同段的兩發雷管并聯。

2.7礙航礁石水下爆破施工延時雷管的布置和爆破網絡

2.7.1礙航礁石水下爆破雷管設計

為了提高爆破效果，方便清渣施工，我們選取延時雷管，采用分排、分孔按深水一側先爆的原則布置，每排或者同排部分炮孔間布設毫秒延時雷管。

2.7.2礙航礁石水下爆破爆破網絡設計

礙航礁石水下爆破網絡設計選取并串聯法的電爆網絡利用電力傳爆。起爆體采用兩發電雷管并聯，再將每個起爆體串聯起來，接入起爆主線。并串聯網絡見下圖：

2.7.3水下電爆網絡連接導線選取

礙航礁石水下爆破網絡的導線應采用抗拉強度高、防水性和柔韌好的絕緣膠線，在急流亂水區，爆破主線路呈松馳狀態扎系在伸縮性小的主繩上。主線、區域連接線之間的聯結處都采用絕緣膠布和防水膠布雙層包裹。

2.8 礙航礁石水下爆破施工選用電爆網絡優點分析

（1）普通雷電管不具備抗雜散電流和抗靜電的能力，電力起爆準備工作量相對比較大，操作比較復雜，工作時間比較長，工人工作勞動強度比較大。電爆網絡導線通過科學合理的鋪設設計和合理的串聯或并聯等形式連接，起爆穩定，施工相對安全可靠。

（2）相對于導爆管雷管起爆來說，電爆網絡回路聯接情況能通過儀表檢查，并能將阻抗計算數據與實測數據進行比較，及時發現問題，這一點對于水下爆破施工尤為重要。

（3）電爆網絡導線的串聯法、并聯法、混聯法比較分析：

串聯法：一般要求電壓大、電流小，相對的導線損耗較小，接線和檢測相對容易，缺點是如果一處腳線或雷管斷路，整個網路的雷管都會出現拒爆。一般適用于小規模爆破。

并聯法：一般要求電壓小、電流大，相對的導線損耗較大，一般主要主線不斷損，雷管之間爆破互不影響。并聯法一般適用于中等規模的爆破。

混聯法：相對集合了串聯法和并聯法的優點，在大規模爆破中多采用并—并—串的網絡導線，能避免出現啞炮，并能做到分段起爆。

（4）本工程礙航礁石水下爆破施工選用兩發電雷管并聯的形式，提高了水下爆破可靠性，炮眼采取兩發電雷管并聯，避免個別雷管質量不良而導致盲炮的發生，確保水下爆破施工安全性。

3 結束語

水利爆破技術在現代航道的開發以及航道擴能升級整治過程中發揮著越來越重要的作用，本文依托長江三峽水庫變動回水區礙航礁石炸除二期工程，對礙航礁石水下爆破施工工藝技術進行了探討和分析，在后續同類型的航道工程水下的爆破與施工中，參考本項目礙航礁石水下爆破施工的實際經驗，可以保證水下爆破施工質量及施工安全可控，可為類似的航道的開發以及整治工程提供了一定的參考借鑒。

參考文獻：

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