航道炸礁施工技术要点

田贺

(康平县自然资源保护与行政执法中心，辽宁 沈阳 110500)

0 引言

新经济形态下，中国水路运输船业获得了快速发展，航道是影响水路运输产业发展的重要因素。在水运发展中，应进行航道的疏浚管理，这样可有效确保水运效率与安全。水下炸礁技术是航道疏浚的一种重要方式，其具有操作方便、机动灵活的特点。新时期，中国水运的规模进一步扩大，这使得炸礁水利工程建设项目逐渐增多，有必要进行航道水下炸礁技术的深化研究，进而为该技术的工程应用创造有利条件。

1 炸礁水利工程施工影响因素

炸礁水利工程在航道疏浚和水流流态改善中发挥着重要作用；在项目施工中，水下炸礁技术的应用具有较高专业性，即施工人员不仅要考虑环境因素，而且需掌握药包加工、装药、钻孔就位、网络连接等因素对水下炸礁的实际影响，这使得项目施工过程技术性较强。从施工过程来看，影响炸礁水利工程施工质量的因素包括：其一，水下地形条件因素，该因素不仅包含了水下地质岩石的物理力学性能、内部构成，而且涉及岩石风化程度等。其二，炸药爆破参数及性能是影响水下炸礁施工技术应用水平的重要因素，就炸药爆破参数而言，应从炸药本身、药包布置、钻孔深度密度等层面进行控制。其三，施工工艺、盲炮是影响炸礁水利工程施工效果的重要因素，其中施工工艺的应用受水下浅点影响，而盲炮的产生受水文、地质、技术等多种因素影响，其影响了水下炸礁爆破的效果，并降低了航道疏浚的实际效果。

2 航道炸礁水利工程的施工技术要点

2.1 规范进行药包加工

药包加工是航道炸礁水利工程建设的基础和前提，在药包加工中，要求在专门的加工厂房完成，在加工前，应注意模板的规范铺设。实际加工中，采用纸片将药柱加紧，通常药柱采用品字形的方式连接加紧，该过程中，需增设两个导爆雷管，完成加工的药包长度应保持在2 m以内。值得注意的是，导爆雷管的设置专业性较强，危险系数较高，需要有专门的技术人员完成，同时在药包爆破时，应在提升爆破效果的同时，尽可能地减少爆破的振动影响。装药施工是药包加工的关键环节，在将药包装入套管时，应遵守缓慢、匀速的操作要求，同时该操作过程要拉住吊炮绳，并通过竹竿的辅助作用，将药包放入孔内。完成装药后，应通过竹竿就装药的情况进行检测，确保装药无误后采用粗砂填孔，这样能有效避免药包浮出炮孔。

2.2 钻孔就位技术要点

航道炸礁所加工的药包需要放在钻孔内，现阶段，航道炸礁水利工程多采用专业的钻机船进行操作，船体的移动通过边锚和主锚控制，并且在不同区域，钢丝缆的长度存在一定差异，譬如在100型风压钻机中，其前后主锚、左右边锚的钢丝缆长度分别为400 m和200 m。实际钻孔操作中，应以设计孔位为基准，然后对钻机穿孔进行调整，钻孔中应加大钻进速度、钻孔深度的控制，达到设计深度后，还需要将孔内的石碴清理干净，这样能为后期装药创造有利条件。装药时，应通过套管引导将药包平缓的放入孔内，同时应保证装药的密实性。

2.3 规范进行网络连接

网络连接是影响药包起爆的关键因素。在网络连接中，应重视导爆管，一旦导爆管的长度不够，无法与后续孔合并时，可通过并联的方式，将到导爆管的尾端合起，随后在导爆管雷管的周边布置新的导爆管，然后通过防水胶布进行6层以上的包扎，这样能确保网络连接的紧密性，提升后期起爆的实际效果。

2.4 起爆环节技术要点

起爆是水下炸礁具体操作的过程，在起爆前，需要就药包导爆管网络连接的效果进行再次检查，严禁出现漏接、错接问题。实际起爆中，应重视爆破的安全管理，该过程中，应严格遵守起爆的操作流程。通常起爆按照发射预告信号、进行起爆警戒、转移无关船舶和人员、发起爆信号、起爆、起爆效果检查、解除警戒信号的流程实施操作。

2.5 水下裸露爆破

前阶段爆破施工后，针对爆破所产生的浅点，需要通过裸露爆破的方式进行处理。从本质上讲，裸露爆破是一种辅助爆破方式，其多适用于炸层厚度<0.70 m而直径超过2.50 m的炸层；当炸层厚度不满足该要求时，需通过钻机船钻孔爆破的方式进行操作。在水下裸露爆破中，对于单药包用药量(Q)的控制,施工人员不仅需要考虑炸层厚度(ΔH)，而且需分析药包间距(a)、排距(b)的影响，此外，还应注重单位炸药消耗量(q0)的具体把控。单药包用药量计算方法如下：

Q=ΔH×a×b×q0

(1)

式中字母含义如规范规程。

值得注意的是，在实施浅点裸露爆破是，需要将准备好的沙袋压在药包之上，同时需做起爆阶段的安全警戒管理。

2.6 水下控制爆破

水下控制爆破中，应注重爆破布孔形式及爆破参数的有效控制。就水下爆破布孔形式而言，最大限度地控制爆破振动影响是整个布孔阶段的基本操作要求，通常在主爆孔及保护物之间，施工人员多会设置减振孔、预裂孔，这样会起到减振的作用。同时在爆破中，应重视爆破顺序的系统管理，通常水下控制爆破按照先预裂孔后主爆孔的流程进行起爆，控制爆破布孔形式如图1所示。起爆参数管理中，施工人员通常会选择路上预裂爆破参数进行参考，在其他参数管理中，通常预裂孔的孔距需保持在1.25 m；而径向不耦合系数应保持在2～3之间；此外在不同深度，应注重装药量的系统管理，其中加强段、中部段和顶部段分别占装药段总长的0.20倍、0.50倍和0.30倍。

3 水下炸礁技术的工程应用

3.1 项目概况

某河道上中下游各300 m，作为本地区重要运输线路，河道下游近年来淤积明显，为在清淤的基础上，进一步拓宽、挖深河道，于河道进行水下炸礁水利施工。其中水下炸礁量为12.95万m3，控制爆破约11.75万m3。在实际爆破炸礁中，采用乳化炸药及防水性金属壳的工业电雷管，并通过非到点爆管作为传爆元件，实现了雷管的顺利起爆。

图1 控制爆破布孔形式图

3.2 水下炸礁技术应用

项目水下炸礁的炸层厚度超过0.70 m，同时通常炸礁区域存在大量中风化的板岩，岩质整体较为坚硬，在项目施工中，初期爆破采用水下控制爆破形式，完成初次爆破后，爆破区出现了浅点，采用水下裸露爆破方式。在实际爆破中，施工人员严格按照发射预告信号、起爆警戒、转移船只人员、起爆和效果检查、解除警戒的流程进行施工，并且在施工中， 对钻孔、乳化炸药包、网络连接、起爆等操作要点进行控制管理，在整个起爆中，系统考虑岩石极限抗压强度、炮孔间距、炮孔直径，实现线装药密度的有效管理，同时针对松动爆破装药量的管理，从炸药消耗量、最小抵抗线等层面进行控制，通过这些参数的控制，有效地提升了水下炸礁的效率与质量。

4 结论

规范化使用水下炸礁技术能有效提升航道疏浚的效率与质量。新时期，人们只有充分认识到航道炸礁水利工程施工的影响因素，然后加强水下炸礁技术要点控制，这样才能有效地提升水下炸礁施工技术应用水平，保证河道疏浚质量，继而促进水路运输产业的有效发展。