航道整治水下疏浚清礁施工工藝研究

◎ 楊金鋒 廣東正方圓工程咨詢有限公司

航道整治水下疏浚清礁主要是指在航道施工過程中，將可能會影響到航道行駛狀況的明礁與暗礁進行爆破處理。受不同水域環境及各種不穩定因素的影響,極易引發意外事故。如何實現水下疏浚清礁的工藝強化，成了當下航道整治工作過程中的的主要問題。

1.航道整治水下疏浚清礁施工要點

航道整治水下疏浚清礁施工主要是利用炸藥將航道暗礁進行爆破，需要控制爆破震波、飛石、揚塵，以及對周圍環境的污染情況等。首先，應根據不同的爆破技術特點，選擇產生地震波最小的爆破技術進行施工，通過深孔松動來控制爆炸強度，或利用微差爆破降低爆破帶來的影響。過程中要注意對單次爆破炸藥使用量的限制。其次，要降低爆炸對于周圍環境的影響，包括噪音污染、粉塵顆粒污染、有害氣體污染、水域生物污染以及飛石污染等。具體施工環節可以通過具備吸塵功能的鉆機、抽水滅塵、適時爆破、松動爆破等方式進行航道整治水下疏浚清礁施工，有效控制爆炸污染。最后，制定較為合理的爆破參數，控制單次爆破規格，對于部分較為危險的施工航道，可以采用微差爆破技術降低爆破風險。

2.航道整治水下疏浚炸礁施工流程

航道整治通常為水下作業，其具體工藝流程為：一，對施工地點進行測量，根據項目需要制定減震縫，或是在關鍵位置設立減震孔；二，明確施工現場的具體參數后，計算需要用到的炸藥及每次炸礁所耗費的具體單位；三，在某些特殊位置及容易引發意外事故的區域設置導標；四，對于需要進行爆破的地點進行精準定位；五，在鉆孔中裝置炸藥；六，利用起爆器將炸藥進行引爆；七，檢查爆炸情況，注意是否出現“啞炮”或“延遲炮”，若存在這些情況要進行相應的對策處理，安全是整個施工項目的第一準則，確保周圍建筑物的安全；八，進行水下清渣工作，主要利用挖泥船對礁渣進行定位裝駁，以及后續運輸卸渣，如圖1所示。

3.航道整治水下疏浚清礁施工工藝探討

3.1 爆破器材選擇

圖1 航道整治水下疏浚清礁施工圖片

我國工業化發展帶動了爆破技術進步，傳統膠質炸藥逐漸退出行業舞臺，各種新型低成本、實用性強、專業性高的爆破炸藥被研究出來，并應用于航道整治水下疏浚清礁施工作業中。其中，具有低成本高密度的防水炸藥與抗壓金屬雷管的出現，為水下炸礁工作帶來突破性進展。這種炸藥的核心內容為乳化炸藥非電段發起爆器等，這些材料在水下具有一定的防水性，且操作簡單，適合在深水區域進行爆炸作業。在實際爆炸環節，乳化與水膠炸藥的爆炸反應比較遲鈍，提高了爆炸工作的安全性，且這種炸藥只需要將雷管插入藥包中就能夠引爆，我國于上世紀末開始引進這種水下爆破器材，并逐漸推廣開來。

針對部分特殊區域，水下能見度較低，受限制于河流流速、地形特點等原因，使得水下炸藥器材安裝工作較為困難。且水下與陸地的爆破條件不同，爆破所用的漏斗體積也不一樣，根據調查數據顯示，常規水下爆破所用漏斗體積比同規格在陸地所用器材體積小約12帕。所以，在爆破器材選擇時，需要考慮到水下荷載作用對于能量的消耗以及能量利用的問題。常規水層對于單位體積的炸藥消耗量約為無水層爆破所需的1.5倍左右，根據水層深度的不同，該值變化浮動范圍系數為1.1-1.5，水層越淺其數值越小，反之則越大。

3.2 水下裸露爆破

水下裸露爆破是我國上世紀50、60年代進行航道整治水下疏浚清礁施工的主要方法，這種爆破工藝的操作較為簡單，可靠性及安全性較高，適合絕大多數待整治區域，并且經過多年技術改進，已經總結出一套較為完備的爆破管理體系。在炸藥投放時，要將藥包集中在被炸區域裸露表面上，其周圍被水覆蓋，絞回投藥船，剩下的線路檢查及定位引爆工作都是在船上進行。其爆破有效深度在1米以內，爆破時要注意分層施工。

炸藥在被投放使用前，雖然經過專業儀器設備的檢查，但難免出現盲炮的情況，若放任不管其在某個時段可能自燃自曝，造成更大的人員經濟損失。常見的盲炮發生原因主要包括：水流流速過于湍急，導致爆破導線被沖走，無法完成爆破作業、區域雷管連接斷路造成拒爆、部分不規范操作造成起爆體鈍化、炸藥包之間的連接繩斷開，無法完成連續爆炸工作。針對這些問題采用的解決辦法主要包括：根據不同流域的水速選擇滿足施工條件的線繩進行引爆，應保證線繩的伸縮性，以及內部銅芯質量，減少出現因水沖擊力造成主線被拉斷情況的發生概率；及時對斷路或斷路位置進行零部件更換，加強對于支線部位的檢查，及時進行藥包更換。且不同炸藥包之間應選擇多股塑料絲線進行連接，減少串聯長度，利用一三、二四炸藥包間隔串聯法，降低意外事故對于整體爆破工作的影響；提高聯接繩的牢固性，有條件的航道整治水下疏浚清礁施工單位可以選擇臘淺牛鼻繩或白綜繩作為爆破施工的聯接繩。若還是發生了盲爆事故，則應該采用殉爆法來將盲炮進行引爆，準備好于原支線長度相同的聯接線，將它接在整個炸藥包的分叉處,，固定好殉爆炸藥包的圈繩，計算好對應的速度與引爆時間，利用水流的力量將盲炮群進行引爆。

3.3 水下鉆孔爆破

水下鉆孔爆破是在水下進行鉆孔工作后，在孔內實施爆破的航道整治水下疏浚清礁施工工藝，它主要是利用水上作業船，將導管穿過水下巖石之間的縫隙，并進行填裝炸藥、堵塞等工作，其施工要點在于如何保證炮眼位置的準確性。受到水下環境的影響，在進行套管鉆孔工作時，為避免因水流流動所產生的傾斜力，應在水域上游進行套管固定工作，保證及時施工失敗，套管也不會隨著水流飄走，加強施工作業的控制能力。鉆孔結束后應先進行孔內探測，對于鉆孔效果、孔內深度等信息進行了解和，分析其爆破可行性，在進行裝藥堵塞，以及后續的拉線引爆工作。

水下鉆孔爆破工作中，因為需要長時間進行水下施工，炸藥包聯接線極易被水域中的雜物、流木等切斷，或影響其定點位置。可以在聯接線低端綁定墜石，并將其沉入河底，在需要進行起爆工作時再將墜石提起。一般來說，水下鉆孔爆破的線路接頭應該為絕緣體，但絕大多數航道整治水下疏浚清礁施工工程進行作業時，會忘記這一要點，采用非絕緣接頭進行水下暗礁引爆，使得水域內與大地形成簡單電路，提高了爆破線路的電阻值，造成部分炸藥無法正常被引爆，通常采用外用黑膠布、內纏塑料膠帶的雙層絕緣方式,來保證起爆線路的正常作業情況。

4.結論

伴隨著我國交通運輸業的不斷發展，航道整治水下疏浚清礁施工項目對于社會經濟發展的影響程度越來越高。提高水下炸礁施工質量，保障水運行駛安全，結合實際水域流通情況，通過對水下疏浚清礁施工工藝的探索，有效提升水域航運能力，為后續此類工程的開展提供一定的參考依據和借鑒。