航道炸礁施工技術要點

田賀

(康平縣自然資源保護與行政執法中心，遼寧 沈陽 110500)

0 引言

新經濟形態下，中國水路運輸船業獲得了快速發展，航道是影響水路運輸產業發展的重要因素。在水運發展中，應進行航道的疏浚管理，這樣可有效確保水運效率與安全。水下炸礁技術是航道疏浚的一種重要方式，其具有操作方便、機動靈活的特點。新時期，中國水運的規模進一步擴大，這使得炸礁水利工程建設項目逐漸增多，有必要進行航道水下炸礁技術的深化研究，進而為該技術的工程應用創造有利條件。

1 炸礁水利工程施工影響因素

炸礁水利工程在航道疏浚和水流流態改善中發揮著重要作用；在項目施工中，水下炸礁技術的應用具有較高專業性，即施工人員不僅要考慮環境因素，而且需掌握藥包加工、裝藥、鉆孔就位、網絡連接等因素對水下炸礁的實際影響，這使得項目施工過程技術性較強。從施工過程來看，影響炸礁水利工程施工質量的因素包括：其一，水下地形條件因素，該因素不僅包含了水下地質巖石的物理力學性能、內部構成，而且涉及巖石風化程度等。其二，炸藥爆破參數及性能是影響水下炸礁施工技術應用水平的重要因素，就炸藥爆破參數而言，應從炸藥本身、藥包布置、鉆孔深度密度等層面進行控制。其三，施工工藝、盲炮是影響炸礁水利工程施工效果的重要因素，其中施工工藝的應用受水下淺點影響，而盲炮的產生受水文、地質、技術等多種因素影響，其影響了水下炸礁爆破的效果，并降低了航道疏浚的實際效果。

2 航道炸礁水利工程的施工技術要點

2.1 規范進行藥包加工

藥包加工是航道炸礁水利工程建設的基礎和前提，在藥包加工中，要求在專門的加工廠房完成，在加工前，應注意模板的規范鋪設。實際加工中，采用紙片將藥柱加緊，通常藥柱采用品字形的方式連接加緊，該過程中，需增設兩個導爆雷管，完成加工的藥包長度應保持在2 m以內。值得注意的是，導爆雷管的設置專業性較強，危險系數較高，需要有專門的技術人員完成，同時在藥包爆破時，應在提升爆破效果的同時，盡可能地減少爆破的振動影響。裝藥施工是藥包加工的關鍵環節，在將藥包裝入套管時，應遵守緩慢、勻速的操作要求，同時該操作過程要拉住吊炮繩，并通過竹竿的輔助作用，將藥包放入孔內。完成裝藥后，應通過竹竿就裝藥的情況進行檢測，確保裝藥無誤后采用粗砂填孔，這樣能有效避免藥包浮出炮孔。

2.2 鉆孔就位技術要點

航道炸礁所加工的藥包需要放在鉆孔內，現階段，航道炸礁水利工程多采用專業的鉆機船進行操作，船體的移動通過邊錨和主錨控制，并且在不同區域，鋼絲纜的長度存在一定差異，譬如在100型風壓鉆機中，其前后主錨、左右邊錨的鋼絲纜長度分別為400 m和200 m。實際鉆孔操作中，應以設計孔位為基準，然后對鉆機穿孔進行調整，鉆孔中應加大鉆進速度、鉆孔深度的控制，達到設計深度后，還需要將孔內的石碴清理干凈，這樣能為后期裝藥創造有利條件。裝藥時，應通過套管引導將藥包平緩的放入孔內，同時應保證裝藥的密實性。

2.3 規范進行網絡連接

網絡連接是影響藥包起爆的關鍵因素。在網絡連接中，應重視導爆管，一旦導爆管的長度不夠，無法與后續孔合并時，可通過并聯的方式，將到導爆管的尾端合起，隨后在導爆管雷管的周邊布置新的導爆管，然后通過防水膠布進行6層以上的包扎，這樣能確保網絡連接的緊密性，提升后期起爆的實際效果。

2.4 起爆環節技術要點

起爆是水下炸礁具體操作的過程，在起爆前，需要就藥包導爆管網絡連接的效果進行再次檢查，嚴禁出現漏接、錯接問題。實際起爆中，應重視爆破的安全管理，該過程中，應嚴格遵守起爆的操作流程。通常起爆按照發射預告信號、進行起爆警戒、轉移無關船舶和人員、發起爆信號、起爆、起爆效果檢查、解除警戒信號的流程實施操作。

2.5 水下裸露爆破

前階段爆破施工后，針對爆破所產生的淺點，需要通過裸露爆破的方式進行處理。從本質上講，裸露爆破是一種輔助爆破方式，其多適用于炸層厚度<0.70 m而直徑超過2.50 m的炸層；當炸層厚度不滿足該要求時，需通過鉆機船鉆孔爆破的方式進行操作。在水下裸露爆破中，對于單藥包用藥量(Q)的控制,施工人員不僅需要考慮炸層厚度(ΔH)，而且需分析藥包間距(a)、排距(b)的影響，此外，還應注重單位炸藥消耗量(q0)的具體把控。單藥包用藥量計算方法如下：

Q=ΔH×a×b×q0

(1)

式中字母含義如規范規程。

值得注意的是，在實施淺點裸露爆破是，需要將準備好的沙袋壓在藥包之上，同時需做起爆階段的安全警戒管理。

2.6 水下控制爆破

水下控制爆破中，應注重爆破布孔形式及爆破參數的有效控制。就水下爆破布孔形式而言，最大限度地控制爆破振動影響是整個布孔階段的基本操作要求，通常在主爆孔及保護物之間，施工人員多會設置減振孔、預裂孔，這樣會起到減振的作用。同時在爆破中，應重視爆破順序的系統管理，通常水下控制爆破按照先預裂孔后主爆孔的流程進行起爆，控制爆破布孔形式如圖1所示。起爆參數管理中，施工人員通常會選擇路上預裂爆破參數進行參考，在其他參數管理中，通常預裂孔的孔距需保持在1.25 m；而徑向不耦合系數應保持在2～3之間；此外在不同深度，應注重裝藥量的系統管理，其中加強段、中部段和頂部段分別占裝藥段總長的0.20倍、0.50倍和0.30倍。

3 水下炸礁技術的工程應用

3.1 項目概況

某河道上中下游各300 m，作為本地區重要運輸線路，河道下游近年來淤積明顯，為在清淤的基礎上，進一步拓寬、挖深河道，于河道進行水下炸礁水利施工。其中水下炸礁量為12.95萬m3，控制爆破約11.75萬m3。在實際爆破炸礁中，采用乳化炸藥及防水性金屬殼的工業電雷管，并通過非到點爆管作為傳爆元件，實現了雷管的順利起爆。

圖1 控制爆破布孔形式圖

3.2 水下炸礁技術應用

項目水下炸礁的炸層厚度超過0.70 m，同時通常炸礁區域存在大量中風化的板巖，巖質整體較為堅硬，在項目施工中，初期爆破采用水下控制爆破形式，完成初次爆破后，爆破區出現了淺點，采用水下裸露爆破方式。在實際爆破中，施工人員嚴格按照發射預告信號、起爆警戒、轉移船只人員、起爆和效果檢查、解除警戒的流程進行施工，并且在施工中， 對鉆孔、乳化炸藥包、網絡連接、起爆等操作要點進行控制管理，在整個起爆中，系統考慮巖石極限抗壓強度、炮孔間距、炮孔直徑，實現線裝藥密度的有效管理，同時針對松動爆破裝藥量的管理，從炸藥消耗量、最小抵抗線等層面進行控制，通過這些參數的控制，有效地提升了水下炸礁的效率與質量。

4 結論

規范化使用水下炸礁技術能有效提升航道疏浚的效率與質量。新時期，人們只有充分認識到航道炸礁水利工程施工的影響因素，然后加強水下炸礁技術要點控制，這樣才能有效地提升水下炸礁施工技術應用水平，保證河道疏浚質量，繼而促進水路運輸產業的有效發展。