1基本情况

 

　　福州港平潭港区金井作业区2#～5#泊位工程位于平潭岛西南部北厝镇吉钓村前方海域，码头采用重力式沉箱结构，码头基床由10～100kg、10～500kg两种规格的块石抛填而成，基床顶面宽24.8m（其中2#泊位顶面宽20.35m），基床爆夯长度（含延伸段）约为1300m，码头基床顶标高为-15.4m（其中2#泊位基床顶标高为-11.4m），基床底标高-51.6～-38.5m，设计低水位+0.54m、设计高水位+6.83m。基床最大厚度38.7m，分层抛填块石、分层爆夯，底层抛石层施工控制顶标高为-40.4m，爆夯施工最大水深条件达47m。

 

　　2爆破密实机理

 

　　悬浮在基床上方的药包在水中爆炸时释放出巨大能量，药包周围的水直接受到高温、高压爆炸冲击波的作用，强烈的压缩药包周围的水介质，使其压力、密度突然升高，形成强烈的冲击波，即冲击荷载。冲击荷载以压力的形式作用于抛石基床，并伴随地震效应，两种作用均使块石产生错动，相互压缩、填充并减少空隙，从而达到基床密实。

 

　　3爆破参数设计

 

　　（1）布药网格。药包布置从平面上整体采用梅花形布置，单遍爆夯药包则采用正方形网格布置，正方形网格采用4.0m×4.0m。（爆夯药包平面布置以基床顶层布药为例见图1所示）

 

　　（2）单药包药量（Q）设定。Q=q0×a×b×H×η/n

 

　　式中Q—单药包药量（kg）；

 

　　q0—爆夯单耗（kg/m3），本项目取4kg/m3；

 

　　a—药包间距（m），本项目取为4m；

 

　　b—药包排距（m），本项目取为4m；

 

　　H—爆夯前石层平均厚度（m）；

 

　　η—夯实率，本项目平均夯实率按不低于12%计算；

 

　　n—爆夯遍数，本项目取3遍。

 

　　（3）悬挂高度（h）。悬高控制范围为：h≤（0.35～0.5）Q1/3。同时考虑爆后石面平整度的要求，本项目爆夯药包悬高取在石层上方50cm处。

 

　　（4）一次齐发起爆药量。为确保周边建筑物的安全，一次齐发起爆药量控制在700kg以内，采用毫秒微差延时起爆技术，最大单段药量控制在120kg以内。

 

　　（5）药包配重。为了保证药包位置准确，配重材料选用容重较大的砂土。配重为药包重量1.5～2倍。

 

　　4爆夯工艺流程（如图2）

 

　　4.1药包制作

 

　　按爆夯参数要求的药包质量称取乳化炸药，为了保证悬高药包能悬浮，在药包中放一定数量的泡沫，在药包下方连接一个装有砂子的编织袋配重，连结绳长0.5～0.6m。

 

　　4.2布药工艺

 

　　考虑到布药宽度及爆破作业阶段性集中进行的特点，采用自航200T铁驳船作为布药船，线形方式布药。

 

　　（1）船上按爆夯参数制作药包，加入配重体，将药包置于船边；

 

　　（2）按实测水深在药包上捆扎药包绳索，准备漂浮物备用；

 

　　（3）按设计间距用导爆索将一排药包联接好，并将控制绳索放置好备用；

 

　　（4）施工船在爆区定位，用全站仪或GPS和测绳定出药包的位置；

 

　　（5）船舶到位后人工沿船边放入药包至基床表面时，拉脱药包引绳；一次放置一排，然后移动布药船放置第二段药包，以此循环作业，直至完成布药施工。施工船撤离爆区至安全位置。（爆夯作业船定位布药见图3所示）

 

　　4.3爆破网络

 

　　爆破网络平面示意见图4所示。

 

　　5质量检查

 

　　（1）在爆夯前后分别对基床标高进行测量，采用测深仪和全站仪配合测水深，每5m取一个断面，并计算爆夯沉降率，沉降率小于设计要求时，则需重新布药补夯一遍，直至满足要求为止。

 

　　（2）断面测量范围应超出基床顶边坡线10m，以反映爆夯的整体效果，检查边坡的稳定情况。

 

　　（3）药包制作及布设允许偏差值。

 

　　（4）每炮准爆率不低于90%，小于60%应补爆一次，60%～90%局部进行补爆。

 

　　（5）当夯实后补抛块石的面积大于1/3构件底面积或连续面积大于30m2，且厚度普遍大于0.5m时，应作补夯处理。

 

　　6深厚基床爆夯作业难点分析、对策

 

　　根据施工图纸和《水运工程爆破技术规范》（JTS204-2008）的要求，抛石层最大层厚不超过15m，因此抛石基床总体上分为四层施工，每层爆夯三遍。底层抛石层控制施工标高为-40.4m，该层施工水深41～47m，是本项目爆夯施工的关键，其主要难点分析及对策：

 

　　（1）波浪、潮流对药包布设的影响。在水深41～47m条件下，波浪、潮流对药包的漂移作用加大，即便在平潮时段，在药包下放至抛石层顶面的漫长过程中，药包在施工实践中还是经常出现偏移2～3m的现象。为此，除加大药包配重外，对整排药包采用串联连接、整排同步下水最大限度减小深水布药的偏移影响。