水下爆破施工方案石梯巴河特大桥12号墩墩位处下伏岩石,为便于双壁钢围堰施工,需在围堰下沉前先进行水下爆破,将围堰内地基大致整平。爆破面积约500m2,平均深度2.5m,最大深度3.4m(见附图),爆破量约为1250m3。4.1.3.2.2.1主要施工方法和工艺要求施工前,首先必须向航道、海事、公安部门申报水下爆破审批手续,待各部门批复后方可开工,水下爆破施工流程见下图。钻孔船(钻机)定位下套管冲击、套管跟进、钻进进核定孔深行下装药筒一墩拔出套管位钻钻孔船移至安全区爆连接爆破网路起爆清碴检查水下爆破施工工艺流程图(1)测量控制用全站仪、导标直角坐标系控制爆破范围。(2)基槽开挖方法采用锚孔爆破方法破碎基岩,抓斗或长臂挖机取渣,汽车运至指定地点倾倒。(3)钻孔布置钻孔根据河床地形布置。为使开挖周边根线轮廓平整,便于钢围堰准确就位,周边线钻孔间距取较小较密,中部岩体爆破则取较大值(4)爆破参数的确定①最小抵抗线W的选取,根据地质资料,岩质为中硬砂岩,据此取周边爆破最小抵抗线W为1.5m,中部钻孔取2m;②钻孔超深:h=0.8W=0.8×1.5=1.2m,中部超深也取1.2m;③钻孔直径:采用HF100E型风动潜孔钻机,钻φ100孔径;④最大钻孔深度:3.4m+1.2m;⑤钻孔间距a和行距b周边孔沿四周边框均匀排列,孔距a=W=1.5m,中部孔距和排距相等,a=b=W=2m;⑥装药量计算以平均深度2.5m为例计算一个钻孔装药量,得:Q=KβhW2=1.0×1.2×2.5×22=12kg式中:K——单位耗药(kg/m3)β—水深影响系数取1.2Q—一个炮孔装药量单位kg验算按孔深2.5m+1.2m验算能否装下计算用药量G=πr2hγ式中:r—药卷半径h—装药长度3.7×0.6=2.2mγ—乳化炸药比重为1080kg/m3则:Q—3.14×0.0452×2.2×1080=15.1kg经验算:炮孔可以装下计算用药量。(5)钻孔:钻机二台,布置在钢质方驳上,可随方驳移动,配20m3空压机一台。①孔位的确定:a、利用网格线在栈桥平台上量测钻孔大致位置;b、钻孔船根据网格线定位,通过锚绳移动和固定;c、移动钻机对准孔位钻孔。②钻孔时加外套管导向,外套管离河床高度2-3m。③钻孔中可能出现的问题及解决办法:a、由于河床倾斜陡峭,钻孔时发生打滑,要采取慢进慢钻速的办法,只要形成孔口,即可快速钻进。b、如遇覆盖层较厚,钻孔回淤,解决办法:一是用抓泥船清挖;二是潜水员水下配合用钉扒刨出。c、护孔:用聚氯乙烯塑料管(φ90mm)扦入钻孔,管长4m,入孔50cm,护孔详见下图。钻孔护孔示意图(6)爆破①爆破材料a、炸药,岩石乳化炸药φ90mm;b、起爆器材:非电毫秒雷管带导爆管1-9段,12m;电雷管1段;电雷管放炮器。②清验孔:装药前对炮孔进行验测,如果泥沙堵塞,必需进行冲洗,以保证装药质量,一般采用白铁管与空压机用胶皮管相接通高压空气,白铁管扦入钻孔内进行冲洗。③装药:装药由潜水员操作。乳化炸药在工厂定做成φ90mm,L=400mm、600mm规格的药卷,装药时直接装入炮孔内,按孔深2/3~3/4深度装药,起爆体采用二发同段别非电毫秒雷管,置入装药总长度的1/4处。为减少冲击波的强度,施工中采用直径70mm,长60cm砂袋装河砂,将装药后的炮孔顶部堵上。④装药注意事项:a、因水深8m,导爆管较长,潜水员水下工作的时间有限,上水下水比较频繁,1-1.5小时换一次,水中是二个潜水员同时作业,应注意防止潜水员之间的绳子互相搅到一起;b、防止潜水员与导爆管搅到一起,防止办法是潜水员装药的顺序是从水流下游方向开始装药,使导爆管往下游一边漂而潜水员在上游一边,潜水员的前进方向是往上游,避免潜水员和导爆管搅在一起;c、毫秒雷管同段应装在一起,以免装错位置出现瞎炮;d、炸药应装填密实,注意顺序,以防漏装;e、防止导爆管打结、拉断、导爆管插入水中,一开始装药就必须将顺序理好。⑤网路联接采用毫秒导爆管微差起爆网路。在水中爆破时,瞎炮率比较大。为避免产生瞎炮,每个炮孔应采用两点起爆。在炮孔的下部、上部各设1个起爆点,每个起爆点放2枚雷管。孔内并联,孔外串联。非电雷管共分MSl、MS3、MS5、MS7、MS9五段。联线可在钻孔船上进行。每一排的孔尾线分别绑扎在一竹竿上。要注意炮孔的次序与尾线绑扎次序相一致,以免网路连接出错。竹竿两头固定一漂浮物,以增加整个网路系统的浮力。网路由最后一个接力组的连接雷管的尾线引至岸边,起爆电雷管在警戒完毕后才联上网路。⑥警戒和起爆起爆警戒前对航道进行短时间封航,每次封航时间约30min。警戒时从爆区向外辐射,清理无关人员和船只到危险区以外。起爆用电放炮器,起爆前应对网路详细进行检查,并注意安全。警戒完毕后,再进行起爆雷管的连接连接完毕,立即起爆。起爆完成并检查安全后恢复通航。每天计划爆破时间的确定:早:7:00~8;00中:12:00~13:00晚:18:00~19:00爆破警戒信号的确定:警戒开始:连续短声(---------)引爆开始:三长声(——————)解除警戒:一长声(——)解除警戒后,潜水员下水检查岩石破碎度和爆破范围,以调整爆破参数,达到最佳爆破效果。(7)清渣、扫床、粗平和细平爆破结束后,采用抓斗或挖机进行清渣,清渣顺序为先上游后下游,先岸边后江心,用汽车配合运到指定地点倾倒。在清渣结束后,对双壁钢围堰周边接触的基床进行检查,对高于设计标高的可用裸爆方法清除。并用碎石对围堰底部进行粗平和细平。4.1.3.2.2.2爆破的安全技术措施为确保安全,减少爆破次数,减少冲击波和地震波对附近栈桥和岸上建(构)筑物的影响,特采取以下技术措施:(1)用毫秒雷管1-9段进行微差爆破,以减小水冲击波和地震波;(2)用敏感度较差的岩石乳化炸药;(3)用非电起爆系统,以防杂散电流和雷击;(4)爆破前对炸药、雷管进行试验和试爆发现问题及时进行处理。(5)爆破作业人员应持证上岗,严格遵守爆破安全操作规程。