關于外海深水基床爆夯施工的探討

袁飛盛

摘 要：深水外海基床（厚度8m）采用爆破夯實工藝進行基床夯實，基礎沉降量控制成為控制主體結構施工質量的關鍵，傳統的重錘分層夯實工藝很難滿足質量及工期要求，建議采用整體爆夯的施工工藝代替重錘夯實。實踐證明，通過試驗段確定爆夯參數，選取15%的夯沉率，可有效控制基礎沉降，確保夯實的質量。

關鍵詞：基床爆夯;提高夯實質量;沉降量

中圖分類號：U655.52? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）07-0098-02

1工程概況

某防波堤工程長度3060m，其中，斜坡段長度3000m，堤頭直立段長度為60m。堤頭為沉箱式直立結構，基床夯實的長度為66.75m。拋石厚度為8m，基床拋填<800kg的開山石。設計要求基床夯實率達到15%。爆區周圍環境較好，爆區水深大于15m。

2施工工藝流程

施工準備→基床拋石→夯前水深測量→藥包投放及位置調整→引出導火索→警戒起爆→夯后水深測量→驗收

3主要施工方法

3.1爆夯參數確定

爆破夯實拋石基礎，是利用水下爆破產生的地基和基礎震動使地基和基礎得到密實。爆破夯實施工前，應選擇爆夯實驗段從而確定爆夯參數，進行爆夯試驗的目的是為了選取經濟、合理、安全的爆夯施工參數，確保爆夯施工質量，取得更大經濟效益。

依據《水運工程爆破技術規范》（JTS204-2008）并參照該地區相鄰工程的施工經驗來確定該工程實驗段的爆破參數。擬定爆夯參數如下：

（1） 藥包間、排距：間距 a=4.5m;排距b=4.5m

（2）基床塊石拋填厚度：H=9.2m

（3）單藥包重量q2= q0×a×b×H×η/n

η=△H/H×100%

式中：q0——爆破夯實單耗，指爆破壓縮單位體積石塊所需的藥量（㎏/ m3），本工程取5.0㎏/m3;a、b——藥包間距、排距（m）;H——爆夯前拋石層平均厚度（m）;△H——爆夯后石層頂面平均沉降量（m）;η——夯實率（%），根據設計要求試驗段夯實率取15%;n——爆破夯實遍數，取2遍。

（4） 布藥寬度（m）：太寬會導致邊坡塌方嚴重，太窄爆破范圍不夠而導致密實不均勻，實際施工時根據沉箱及拋石基床寬度布藥，同時考慮本地區處于防波堤的口門區，且四周部分已經形成閉合，起落潮該地區流速很大，因此爆破區域按照沉箱底面邊線外擴2m，藥包距離爆破區域邊線1m控制。

（5） 藥包懸高h2=0.4 q21/3

式中：h2——藥包懸高，即爆夯藥包中心在石面以上的垂直距離（m）;q2——單藥包重量（㎏）。

本工程采用理論計算確定參數如下表1：

考慮到爆破沖擊波對相鄰工程建筑物的影響，本段劃分為三個區域進行爆破，增加爆夯次數為3次，并減小每次爆破的用藥量，盡量不對相鄰建筑物造成影響，參照相鄰工程的施工經驗確定參數如下表2：

（6）安全距離：因單次起爆為1564kg大于1000kg，依據《水運工程爆破技術規范》（JTS204-2008），則水中沖擊波的最小安全距離。

RH=K0Q1/3

式中：RH——水中沖擊波的最小安全距離（m）;K0——系數，取K0=25;Q——一次起爆的炸藥量（kg）。

可得RH=291m。

3.2? 爆夯施工方法

3.2.1基床拋石

拋石前采用4000t定位船按照設計坐標完成定位，拋石船到現場后，靠泊定位船，開體駁打開底倉，通過定位船移錨拋石。拋石基床頂面1.5m以下區域，采用1000m3開體駁拋石，基床頂部1.5m以上區域采用方舶配挖掘機拋填。

3.2.2夯前水深測量

在爆夯前對拋石基床進行全斷面測量，采用水砣進行水深測量，測量間距為5.0m一個斷面，2.0m一個點，對測量數據進行處理后，如果發現高差超過0.3m應進行處理，對過低部分補拋或對過高部分清除，保證基床基本平整（高差控制在0.3m以內）。

3.2.3藥包的加工

藥包加工前應在岸邊做好漂浮物的實驗，首先裝好一個藥包并做好配重，觀察藥包的起浮狀態，確定泡沫板的大小。

藥包使用乳化炸藥制成，每箱炸藥重24kg，每箱12根，每根炸藥直徑為90mm，重量為2kg，要求藥量與設計偏差不大于5%，每個藥包內插一組起爆體。每組起爆體內插1發塑料導爆管毫秒雷管，毫秒雷管為1段、3段和5段。將炸藥和雷管用編織袋裝好，并塞填密實。

3.2.4藥包布置方式

藥包按方格式布置，三遍爆夯藥包與上一次錯開布置，防止破壞基床和使已經夯實的基礎又形成松散狀態。

3.2.5藥包投放

方駁在垂直基床前沿線方向駐位，用GPS進行測量定位，在作業平臺邊緣根據藥包的間距在船舷上用紅油漆畫出藥包的投放位置，按要畫出的位置向下依次投放藥包。考慮水流對藥包投放位置影響較大，因此投放藥包前應測算流速，盡量選擇在平潮時施工，保證藥包投放位置的準確性。藥包在水中采用上邊用浮漂懸掛，水底用重物（砂石袋）下墜的方法固定，藥包配重根據岸邊的試驗確定，根據施工經驗選擇連接藥包與配重的繩索為2m，如圖1所示。

3.2.6聯線起爆

采用導爆索將各藥包的導爆管串聯，起爆雷管綁在導爆索的端部，為防止電雷管出故障，一般都采用兩個起爆電雷管，即預留一個，毫秒雷管與起爆電雷管采用“一把抓”的方式連接。毫秒雷管在連接過程中緩慢移動工作方駁，同時防止在移船過程中雷管受力而發生斷裂，一般用一根繩索連接藥包和起爆管（詳見圖2藥包聯線示意圖）。

起爆前應安排警戒船四周警戒，防止其他船舶駛入爆破區，并高頻撥話通知四周施工船舶和相鄰施工區域的潛水作業人員，待確定船舶全部做好準備，潛水人員全部上岸后才可引爆。

3.2.7夯后水深測量

三遍爆夯完成后，按要求對爆夯范圍前后左右各擴大5米進行水深測量，采用水砣進行水深測量，測點間距為5.0m一個斷面，2.0m一個點，且不少于3個斷面。

4數據分析

拋石及爆夯前后，采用水砣，按照5m一個斷面，2m一個進行測量，每次測量204個點，所得數據見下表3。

由上表所知，拋石厚度為26.82-17.64=9.18m，三次爆夯后夯沉量為17.64-15.99=1.62m，夯沉率為1.62/9.18=17.6%，滿足夯沉量15%的要求。因此不必再增加爆夯次數。

5注意事項

（1）拋石前，了解拋石區的水流情況，盡量選擇平流時施工，如必須趁流施工時，應提前掌握流速流向。

（2）拋石過程中用水砣勤打水測量，采用開體駁拋石時，底口不要打開過大，基床拋石嚴格遵守“寧低勿高”的原則。

（3）藥包裝藥完畢后，要逐個檢查，藥包布線情況，布線時要逐根捋順清楚。

（4）起爆前，現場所用船舶必須撤離至安全區域，并安排人員做好周圍水域警戒。

（5）起爆后，要確認無啞炮，人員方可撤離現場，警戒方可撤離。

6結束語

本工程外海深水基床采用爆夯工藝，快速完成了基床夯實施工，施工夯沉量滿足設計及規范質量要求，為類似工程提供參考。

參考文獻：

[1]? 長江重慶航道工程局. JTS204-2008水運工程爆破技術規范. 北京：人民交通出版社，2008.

[2]? 中交第四航務工程局，中交四航局港灣工程設計院有限公司. JTS167-2-2009重力式碼頭設計與施工規范. 北京：人民交通出版社，2009.

[3]? 連云港港口工程設計研究所. JTJ/T258-98爆炸法處理水下地基和基礎技術規程. 北京：人民交通出版社，1999.