【摘 要】氣泡帷幕是一種爆破防護(hù)技術(shù)，在爆破工程中運用效果較好。這種技術(shù)能有效的削減爆破而產(chǎn)生的沖擊波，從而有效防護(hù)周圍設(shè)施。本文就從氣泡帷幕簡介、工程概況、方案選擇及參數(shù)確定、方案實施及效果評價這幾方面來談?wù)劇皻馀葆∧弧痹诟Ｇ搴穗娬颈谱鳂I(yè)中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】氣泡帷幕；核電爆破；方案實施

1 氣泡帷幕簡介

氣泡帷幕是由位于水底的噴氣管噴出壓縮空氣，在水域中形成的氣液兩相流，能使爆破時產(chǎn)生的氣泡表面漫反射散失，一部分能量被壓縮氣泡吸收轉(zhuǎn)化成熱能，隨后消耗在氣泡膨脹過程中，起到減震作用，從而使爆破環(huán)境周圍的目標(biāo)免遭沖擊波的破壞。

氣泡帷幕對于爆破震動的衰減規(guī)律，前人已經(jīng)從聲學(xué)、熱力學(xué)和能量的觀點在理論上進(jìn)行了合理的闡述，并結(jié)合實驗結(jié)果運用爆炸相似理論得到了壓力衰減系數(shù)隨氣流量、帷幕層數(shù)、藥量、作用距離變化規(guī)律的經(jīng)驗公式。

2 工程概況

福建福清核電廠1PX泵房前池巖坎爆破時，對泵房實施了臨時防護(hù)鋼閘門、防護(hù)石壩進(jìn)行防護(hù)，防止爆破沖擊波對泵房永久鋼閘門及內(nèi)部儀器、設(shè)備、結(jié)構(gòu)等造成沖擊破壞。根據(jù)工程進(jìn)度要求，4月30日1PX泵房進(jìn)水，以滿足泵房內(nèi)設(shè)備、儀器的調(diào)試及試運行。4.30進(jìn)水節(jié)點以后，防護(hù)鋼閘門及防護(hù)石壩等各種影響閘門進(jìn)水的防護(hù)設(shè)施全部拆除，并且永久鋼閘門也要開閘進(jìn)水，爆破沖擊波可直接通過流道口沿水介質(zhì)對泵房內(nèi)儀器、設(shè)備、結(jié)構(gòu)等造成影響。因此，對巖坎爆破施工提出了更高的技術(shù)要求。

3 方案選擇及參數(shù)確定

施工單位在對于1PX爆破防護(hù)方案選擇時，對各種方案進(jìn)行了詳細(xì)的分析比較。通過“公式一”可以看出：爆破振速和被保護(hù)對象的距離成反比，與最大段齊爆藥量成正比。

施工單位針對擬爆破部位進(jìn)行振速驗算：Q取40kg（單孔單響）；R取25m，K取150，α取1.5，代入公式求得：V=7.6 cm/s，已經(jīng)超出了振速控制值3cm/s，可能會對1PX內(nèi)部儀器、設(shè)備及結(jié)構(gòu)造成破壞或損壞，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，必須采取措施減小振速值。

爆破區(qū)域和1PX流道口相對位置是固定的，故無法通過增大起爆距離來降低沖擊波的影響；在其他條件不變的前提下最大限度的減少最大段齊爆藥量可減小沖擊波的影響，但降低齊爆藥量既增加經(jīng)濟(jì)投入又大大降低施工效率，影響施工進(jìn)度，因此，只能通過外部條件尋求解決方法。

施工單位最終選擇了在爆破工程中比較成功的爆破防護(hù)技術(shù)——氣泡帷幕，采用這種技術(shù)能有效的削減爆破而產(chǎn)生的沖擊波，從而有效防護(hù)周圍設(shè)施。施工單位針對氣泡帷幕編制了專項施工方案，并得到專家評審組的一致認(rèn)同。

在氣泡帷幕方案應(yīng)用于1PX前，為了確保氣泡帷幕能達(dá)到預(yù)期效果，滿足使用要求，施工單位對氣泡帷幕進(jìn)行了一系列的研究、試驗和優(yōu)化設(shè)計。經(jīng)過三個炮次的試驗，結(jié)果顯示，氣泡帷幕減震可達(dá)60%～80%，效果非常明顯，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，可將選用的參數(shù)應(yīng)用于大規(guī)模施工。

根據(jù)試驗驗證效果，施工單位最終選擇氣泡帷幕所用通風(fēng)管管徑?50mm，壁厚3.6mm，鋼管上開兩排?2@33（單位：mm）通氣孔，兩排孔呈90°夾角，為了排除管內(nèi)積水，在鋼管底部開?2@300（單位：mm）流水孔，通氣管連接?50mm鋼管，長度30m，及?50mm鋼絲纏繞高壓風(fēng)管，長度160m，氣體發(fā)生器使用一臺英格索蘭空壓機供風(fēng)，供風(fēng)量為23m3/min。

4 方案實施

4.1 制作、安裝通風(fēng)管系統(tǒng)

（1）在鋼管上彈上墨線，上部兩道墨線相距39mm，下部一道墨線與上部兩道墨線相距各為59mm；（2）在彈好的墨線上鉆孔，孔徑3mm，上部兩排孔間距33mm，下排孔間距300mm；（3）將鉆好孔的鋼管按照設(shè)計要求焊接成型，要求孔位必須正確，無焊接質(zhì)量缺陷；（4）將成型的組合通風(fēng)管固定在1PX流道口混凝土壁上，通風(fēng)管安裝高度應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求；（5）接通陸上管道、及管道與空壓機的接頭，并用皂液檢查管路的氣密性。

4.2 爆破

（1）爆破前仔細(xì)檢查起爆網(wǎng)絡(luò)，做好警戒工作，震動檢測人員將檢測儀器安放就位，確認(rèn)一切準(zhǔn)備工作就緒后，方可準(zhǔn)備起爆；（2）爆破警報響起時必須先行啟動空壓機，打開氣閥，從而使產(chǎn)生的氣幕可靠、有效，在確認(rèn)氣幕質(zhì)量可靠后，方可允許起爆員起爆；（3）爆破結(jié)束，關(guān)閉氣閥、空壓機，拆除管道。

5 效果評價

施工單位使用氣泡帷幕技術(shù)共爆破36炮次，爆破工程量3萬余方，從監(jiān)測結(jié)果看出，測得氣泡帷幕后的振動速度值均小于控制值3cm/s，爆破期間1PX內(nèi)部未發(fā)生由爆破引發(fā)的質(zhì)量、安全事故，這表明氣泡帷幕防護(hù)方案起到了較明顯的削減沖擊波的效果，滿足了保護(hù)1PX內(nèi)部儀器、設(shè)備、結(jié)構(gòu)的安全要求，保證了施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。

采用氣泡帷幕所用費用低廉，僅需少量材料和小部分的機械臺班、人工消耗，就能保證爆破安全和施工進(jìn)度，收到了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。氣泡帷幕技術(shù)在福清核電爆破施工中的應(yīng)用取得成功！