錘擊法清除水下礁石在航道整治中的應用

梁錦垣

摘 要：本文對錘擊法清除水下礁石的適用范圍作了詳細的闡述，分析出了錘擊法清除水下礁石和水下爆破相比具有的優點，并結合工程實例，闡述了錘擊法清除礁石的施工方法以及施工效果，以期為廣大同仁提供參考。

關鍵詞：航道整治 錘擊法 方法

在航道整治工程中，為了順利的進行施工，經常會清除水下的礁石。現階段，在實際施工過程中水下爆破是最常使用到的方法，但由于水下爆破具有一定的危險性，其爆破會引起巨大的爆破振動、觸地振動和沖擊振動，同時還會使爆破涌浪和水擊波等安全隱患產生；如果對炸藥管理不當，還有丟失和被盜的可能，從而使社會的穩定和人民的人身安全受到嚴重的威脅。因此，對于無法實施爆破清礁或者是無需用到爆破清礁的工程，在符合了相關要求的條件下可以用其它的方法來代替，其中擊錘就是較為合適的一種方法。

1.錘擊法清除水下礁石的適用范圍

對于礁石巖質較低，工程量不大、不能影響通航或者因為影響了通航導致辦理水下爆破施工許可證較為困難但工期又很緊張的項目可以采取錘擊法清除水下礁石。在相關工程的實踐經驗中總結出了單軸抗強度>35Mpa的礁石不適合運用錘擊法清除水下礁石。從施工過的一些工程中采用了錘擊法清除水下礁石的工程中看，清礁的水深一般在5到9米，因為還沒有實踐過比這水還深的工程，所以暫且不定為適用范圍內。

2.錘擊法清除水下礁石和水下爆破相比具有的優點

2.1對施工設備沒有較高的要求

抓斗船和夯錘是錘擊法清除礁石主要運用到的工具，根據礁石巖質的特性，只需要運用到合適的夯錘替換抓斗船泥斗就可以了，不需要改進抓斗船的功能或者是添置其他的機械設備。它是用“夯”替代了“炸”，其方法和抓斗挖泥相類似，不需要另外添置挖泥設備。以礁石巖質的特性為依據，一般用8到20噸的夯錘，因此，只要用到2到4立方米的抓斗挖泥船就足以滿足夯擊水下礁石的需要；清碴的船機和水下爆破炸礁的清碴作業的設備一樣。

2.2能夠快速的組織施工，將工期進行充分的利用

水下爆破炸礁由于危險性較高，在施工前必須辦理相關的許可證才能夠進行施工，而辦理的程序較為嚴格和復雜，很容易超過預定的目標，也會導致工程施工的進度受到影響。而采用錘擊法清除水下礁石，不用得到相關部門的審批，而且程序也較為簡單，辦理的速度快，能夠將工期充分的利用起來，進行生產和安排，使得整體進度加快。

2.3對通航的影響較小

水下爆破炸礁的實施會給通航帶來很大的影響，因為早進行爆破的1h之前就會進行封航警戎，直到爆破后確定為安全時才能夠使通航得到恢復。因此，在進行水下爆破炸礁的之前，要和各方部門、單位等進行協調，極大的限制了爆破時間。而錘擊法清除水下礁石不需要進行封航警戎，在施工的時候可以根據當時的交通情況及時的進行拋錨、取錨，對生產的船舶進行靈活的避讓，從而使生產之間的矛盾得到了有效的解決。

2.4有利于保護環境

采用水下爆破炸礁，巨大的振動波和水下沖擊波會在爆炸之后產生，在炸藥爆炸之后，有害物質也隨之產生，給水造成了嚴重的污染，同時還給生活在水中的生物帶來了極其嚴重的影響，甚至直接導致它們死亡。而錘擊法清除水下礁石，不僅不會產生巨大的振動波和沖擊波，也不會給水帶來污染，影響水中生物的生產。

2.5有利于安全生產

由于在錘擊法清除礁石中不會使用雷管和炸藥等具有較強危險性的物品，從而避免了很多危險的發生。在使用水下爆破技術清除礁石的過程中，會產生非常強烈的爆破振動、觸地整地和沖擊振動，同時還會產生爆破涌浪和水擊波等安全影響，但錘擊法清除礁石則不會出現這樣的現象，因此，也不會影響到周邊建筑物和碼頭等的安全，周邊居民在航道施工的過程中同樣可以正常的生活，不會給他們造成較大的影響。

2.6節省施工輔助費用

在封航警戎是采用水下爆破炸礁方法必須采取的措施，這必然會增加施工時間，如果施工時間過場，必定會極大的增加安全措施費用。而采用錘擊法清除礁石則不需要進行封航警戎，使安全措施費用得到了節省，因此使單位的經濟效益相應的得到了提高。

3.工程實例

3.1工程概述

整治范圍為68KM某內河水道，內河二級航道是此內河水道的建設標準，同時還要求必須滿足三級港澳線航道的要求，航道的尺度為4.0（水深）×80（航寬）×400（最小彎曲半徑）米，其中約為2千米河段屬于窄深形河段，航道的尺度為4.0（水深）×60（航寬）×400（最小彎曲半徑）米，在此工程中，需要清除14塊分散的礁石。

3.2施工方法的選擇

較窄的寬度、繁忙的航運業務、密度較大的船舶、分散而面積較小的礁石、深度較淺、某些礁石距離學校、危橋和油庫較近是該河道的主要特點，因此，為了使工程能夠安全、環保、經濟的進行施工，決定采用錘擊法清除礁石的施工方法。

3.3錘擊法清除礁石的施工方法

錘擊法清除礁石采用的是船載起重機，將特質的碎巖錘懸掛在起重鋼絲上，在上升到一定的高度之后在進行自由下落，用產生的沖擊力將巖石擊碎。沖擊力的大小根據錘的重量和落距來決定當巖石被擊碎一層厚要及時的進行清理，反復進行此操作，直到滿足設計標高為止。

（1）施工設置配置

抓斗船和夯錘是錘擊法清除礁石主要運用到的工具，并配有300到500立方米自航式開底泥駁裝碴，其性能如表1所示。

（2）施工工藝

礁石表層松層以及礁區覆蓋層先用抓斗進行挖除，直到底部致密層無法用抓斗進行清挖的時候，再用重錘將巖石擊碎后進行清挖，清挖要和錘擊交替進行，直到硬式掃床合格為止。

分條、分塊和分層是碎巖和清碴時采用的施工方法。船的寬度是確定分條寬度的依據，移船錨纜的長度使確定分段長度的依據。

應該順水流進行錘擊法清除礁石，分條、分塊與分層是錘擊主要用到的方法。錘徑的0.5倍即為錘擊的縱橫移動量，在將巖石的第一層擊碎后，清除工作需用到抓斗，并進行水深測量，為下一層施工提供依據。在施工的過程中應該指定專人進行探水和指揮，保證施工的質量和順利進行。

（3）錘擊船舶的定位

在進行施工之前，應先移動錘擊船，使之進入到施工區，再按照船上的定位系統進行定位，而在完成這一操作之前，需將《疏浚工程電子圖形控制系統》軟件裝入到定位儀中，并將其與計算機相連。

（4）輔助施工措施

在此工程進行錘擊施工時，10#、 11#、 12#、13#石低部位中風化巖，原狀巖為1#、2#石，由于這些礁石和油庫和橋梁的距離較短，因而若要清除礁石，不能僅依靠錘擊和清碴交替施工的方法，當務之急應思考該用哪種方法將這些礁石予以有效清除。經過分析，運用了震動錘擊法來清除中風化石的礁石，用振動錘代替了原來的重錘，大大的提高了錘擊的效果；可以用潛孔鉆車對原狀石礁石層進行加密鉆孔，將其鉆成蜂窩狀后再進行錘擊法清除礁石，效果較好。

4.施工效果

就施工現場的實際情況來看，錘擊法在礁石的清除上發揮了極大的作用。而綜合各礁區的硬式掃床資料與水深測量，可以看出，水深符合設計要求，未有任何淺點出現于設計圖中的炸礁區，和設計要求以及相關規定相符，工程質量非常好。

5.結論

根據上訴分析我們可以發現，錘擊法相對于水下爆破炸礁的要求更低，在組織和協調施工上也更為方便，不會阻礙工程的進度，有利于生產的安全和環境的保護等優點，是在航道整治工程中值得大力推廣和使用的一種方法。但是也存在著明顯的缺點，如工效較低，破碎的深度只能在20到40米以內，而且必須要經過反復的錘擊，才能夠和設計要求相符合；同時，淺點和漏夯還很容易出現，硬式掃床的工作量較大，很難控住好工程的質量。

參考文獻：

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