爆夯工艺在码头基床施工工程的应用论文_王亚东

(中交一航局第三工程有限公司)

【摘 要】爆夯工艺的应用,很大程度上解决了水下抛石基床机械夯实困难、施工周期长、施工成本高等问题。在港口施工中得到广泛应用,现以太平湾码头工程207#~208#泊位工程爆夯典型段施工为例进行阐述介绍,以供参考。

【关键词】抛石基床;爆夯;施工工艺;夯沉率

一、前言

水下抛石基床爆破夯实工艺是一项先进技术,它以操作简单、作用能量大、基床密实效果好、工期短、工程造价低等明显优点在重力式码头抛石基床施工中广泛应用。

二、工程概况

本工程位于辽宁省大连市瓦房店太平湾,工程采用重力式钢筋砼沉箱结构,沉箱基础坐落在粉质粘土层上。码头基础为10~100kg抛石基床。

根据《爆破安全规程》与《水运工程爆破技术规范》(JTS 204-2008),结合其他工程有关经验数值及本工程实际情况确定爆夯技术参数选取如下:

表2-1 爆夯参数表

图2-1 参数示意图

三、爆夯施工工艺流程

爆夯施工采用船上线形方式布药的施工工艺。在工作船一侧船舷布设药包。这种工艺施工简单、布药准确,主要施工流程如下:

(1)工作船平行于基床轴线方向进行抛锚定位。

(2)根据计算的药包配重需要量,先行制作配重砂袋,并运送至爆夯工作船上待用。

(3)在陆上将爆索、导爆管等加工好,待炸药运输至工作船后,于工作船上制作药包:根据爆夯参数要求放置起爆头,引出传爆支导爆索后加入配重体形成单个药包。

(4)按实测水深在药包上捆扎悬挂药包绳索,准备漂浮物备用。

(5)根据水流情况,安排布药方向(在水流下游一侧船舷逆水流方向进行布药),通过岸上架设的全站仪测量控制工作船移动至待布药断面并确定首、尾药包的位置。

(6)施工人员沿船舷将一排药包同步垂直投放入水中,待药包配重座底基床面后,将每个药包上的支导爆索绑成一束引出主导爆索,并系以悬浮物为药包标记。

(7)移船至下一布药位置,按⑷~⑹步循环施工,将整个爆区的支导爆索以主导爆索将它们并联起来,直至完成整个布药范围。

(8)施工船撤离爆区至安全位置,并确保警戒区域安全后,启动电路引爆。

四、爆夯数据

每段爆夯取分爆夯三次,爆夯数据测量主要为夯前抛石基床水深数据、第二次夯后水深数据、第三次夯后水深数据,通过对爆夯数据的分析,对爆夯质量进行评价。

爆夯数据和夯沉率计算表

五、质量分析与评价

5.1 基床密实情况

通过观测夯前夯后基床标高,计算出基床总体夯沉率基本上达到基床厚度的8.2%。

5.2 夯后基床表面平整情况

局部基床中间约5m宽范围表面隆起,高出控制标高50cm左右。前后坡肩部位有塌坡现象,比控制标高低40cm左右。

5.3 爆夯对未布药区基床及边坡的影响

爆夯施工对相邻段10m长范围内基床沉降影响较大。因此,观测基床夯前标高时应测出布药区10m以外。对挖泥边坡影响不明显。

六、结论与建议

6.1 结论

(1)根据实测结果,每段基床爆夯时对相邻段基床也有连带夯实作用,尤其对相邻段还没有进行爆夯的基床作用更明显。根据统计基床爆夯时对相邻段10m范围影响最大,具体和起爆药量、爆夯遍数有关。因此,在进行夯前夯后基床标高测量时,夯前测量应提前一个施工段,夯后测量在下一施工段完成爆夯后再进行,这样可以反映出比较准确的夯沉量。

(2)使用同样的爆夯参数施爆基床厚度、上覆水深基本相同的基床,每段基床夯沉率相差较大,夯沉率和基床块石的级配、基底土质等均相关。

(3)实践证明,个别地段采用增加爆夯遍数来增加夯实率的办法并不见效,增加的一遍爆夯甚至出现使部分基床顶标高测点变高的现象。为设计爆夯参数,需要确定目标夯实率,但由于爆破夯实单耗qo取值范围宽(根据《水运工程爆破技术规范》(JTS 204-2008)规定为4.0~5.5kg/m³)及基床块石为非均质和边界条件不完全一致等因素,因此不宜制定较高的夯实率作为刚性指标控制,宜确定为不小于某一值或指定范围,并辅以选点复夯验收。

(4)施工周边水域施工单位多,施工船舶多,人员杂,爆夯施工要对周边单位履行必要通报和告知义务。

(5)水下爆破夯实基床工艺具有工期短、造价低、作用能量大、密实效果好等特点,明显优于传统的重锤夯实法,它是一种较理想的施工手段。但由于爆后基床面坑洼不平,相对而言,重锤夯实下的基床平整度更有利于下一步的基床整平施工,故如何改进爆后基床面的平整度,仍有待进一步探讨。

6.2 建议

(1)基床抛填要求

基床抛石顶面平整度应严格控制在0~-300mm范围内,提高抛石基床顶面平整度,必要时应进行粗平,减小因基床不平整对药包悬高的影响,有利于爆炸能量平均释放。

(2)保证炸药质量

爆夯施工一定要确保炸药质量。把好炸药质量关,掌握炸药的性能,确保炸药爆炸充分,能够瞬时产生爆轰。哑炮较多,影响爆夯质量,也给试验分析及确定合理的技术参数带来困难。

(3)药包加工要求

爆夯施工时药包与浮漂绑扎在一起,爆炸瞬间造成向上聚能,影响了能量的利用,并造成较大的负压。建议漂浮物泡沫塑料应与药包分开,并在药包50cm以上,充分利用药包爆炸能量,避免基床隆起。

(4)保证药包定位准确

现场药包配重为人工加工,误差较大,影响抛投后药包位置,现场需调整作业方法,配置计量仪器,保证配重加工精度;

(5)爆夯施工共三遍,每遍施工前,均进行药包试抛,确定水流情况,调整药包抛投位置。另在药包抛投施工中应勤观察水流变化情况,及时调整抛投位置。

参考文献:

[1]GB6722-2003,爆破安全规程[S].

[2]JTS257-2008,水运工程质量检验标准[S].

[3]JTS167-2-2009,重力式码头设计与施工规范[S].

论文作者:王亚东

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿

论文发表时间:2016/4/18

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