摘要:隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和對外貿(mào)易增加,大型船舶進(jìn)行貨物運輸?shù)臄?shù)量也隨之增加,而大型船舶需要有深水碼頭進(jìn)行停泊卸貨。深水水域的基床夯實施工質(zhì)量尤為關(guān)鍵,此篇文章為探究深水水域基床夯實施工技術(shù),以期為今后類似施工提供借鑒。
關(guān)鍵詞:深水;基床夯實;施工技術(shù)
1、工程概況
1.1大連港長興島30萬噸級原油碼頭棧橋墩工程,棧橋墩(12#~14#墩)墩設(shè)計基床頂面寬度為24m,設(shè)計頂標(biāo)高分別為-23、-26m;設(shè)計底標(biāo)高分別為-30、-30.5、-32m,基床厚度4m~7m不等,拋石工程量約為10000m3?;矃^(qū)水域開闊受風(fēng)浪影響較大、作業(yè)條件差、有效工作日少,若采用常規(guī)重錘分層夯實方法,夯實進(jìn)度慢、施工時間長。為了確保工程按期完成,經(jīng)和監(jiān)理單位研究決定采用爆破夯實的施工方法。
1.2因基床拋石厚度為4m~7m小于12m,故基床施工不需分層,一次拋到設(shè)計標(biāo)高布置藥包進(jìn)行爆夯。爆夯順序為:先進(jìn)行14#墩再進(jìn)行13#墩、12#墩基床爆夯。
2、進(jìn)展過程
5月9日,14#墩基床拋石完成,可以開始進(jìn)行基床夯實施工。從凌晨6點開始爆破材料進(jìn)場、船舶駐位、水深測量、下藥到上午19點最后一爆全部結(jié)束,到起爆后現(xiàn)場爆破垃圾的打撈,整個基床爆夯過程按照施工方案、安全技術(shù)交底的規(guī)定嚴(yán)格進(jìn)行,施工現(xiàn)場處于可控狀態(tài)。
3、施工工藝
施工流程
4、施工方法
4.1拋石
用600t方駁定位,500m3自航平板駁掛靠定位駁后,拋石人員確定拋石位置后通知平板駁進(jìn)行拋石。施工前進(jìn)行理論的計算,計算拋石石料堆積范圍和高度,并通過試驗段結(jié)合水流情況進(jìn)行校正。由于現(xiàn)場水流較急,為了保證拋石質(zhì)量,僅選擇每日的四個平潮拋石,每日可拋石1500m3。拋石基床頂標(biāo)高按設(shè)計頂標(biāo)高加6%基床厚度,局部高差不大于50cm。
4.2夯前水深測量
在爆破前對拋石基床進(jìn)行全斷面測量,采用水砣進(jìn)行水深測量,測量間距為5.0m一個斷面,2.0m一個點。
4.3藥包的加工
藥包使用乳化炸藥制做,要求藥量偏差不大于5%,每個藥包內(nèi)插2發(fā)塑料導(dǎo)爆管毫秒雷管做起爆體。藥包按標(biāo)準(zhǔn)制作,防止外包裝破、漏。
4.4藥包布置方式
藥包按方格式布置,后兩遍爆夯藥包與上一次錯開布置,兩段之間搭接一排藥包。藥包之間的間距為4.4m,排距為4.4m,藥包布置按基床頂面設(shè)計寬度每邊縮進(jìn)1.0m。
4.5藥包投放
采用600t方駁垂直定位軸線方向駐位,GPS進(jìn)行測量定位,在作業(yè)平臺邊緣按要求位置向下依次投放藥包。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。
4.6聯(lián)線起爆
采用雙根導(dǎo)爆索將各藥包的導(dǎo)爆管串聯(lián),起爆電雷管綁在導(dǎo)爆索的端部。在四周設(shè)警戒船只警戒,將布藥船撤至安全地點,發(fā)出起爆信號,起爆。
4.7聯(lián)線起爆
采用雙根導(dǎo)爆索將各藥包的導(dǎo)爆管串聯(lián),起爆電雷管綁在導(dǎo)爆索的端部。在四周設(shè)警戒船只警戒,將布藥船撤至安全地點,發(fā)出起爆信號,起爆。
4.8夯后水深測量
第三遍爆夯完成后,按要求進(jìn)行全部爆夯部位的水深測量,測點間距為5.0m一個斷面,2.0m一個點,采用水砣進(jìn)行水深測量,把測量結(jié)果繪制成水深圖。如三次爆夯后,夯沉率不能滿足設(shè)計及規(guī)范要求,需增加夯實遍數(shù),直到達(dá)到要求為止。
5、安全保證措施
5.1爆破前向當(dāng)?shù)毓膊块T、交通管理部門申請,辦理《爆破許可證》并向當(dāng)?shù)厮习踩O(jiān)督部門申請發(fā)布爆破施工通告;
5.2建立爆破作業(yè)指揮機構(gòu)和爆破人員的組織機構(gòu),制定崗位責(zé)任制;施工前編制詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書,將整個爆夯過程分解并責(zé)任具體落實;
5.3炸藥、雷管陸上運輸用公安部門指定特種車輛運輸。水上由專門船舶運輸,炸藥與雷管不同車、不同船分開運輸存放。
5.4爆破布藥船采用600t方駁,配4口1.5t噸錨,以適應(yīng)現(xiàn)場施工要求的抗風(fēng)抗浪能力,防止走錨移位;爆破作業(yè)船經(jīng)測量錨泊定位后,在布藥施工期還需經(jīng)常校核,發(fā)現(xiàn)偏位及時糾正;
5.5向危險區(qū)邊界派出4條警戒船,其中交通船2艘,拖輪一艘。警戒船在危險區(qū)邊界巡邏。
5.6每次放炮時實行“三次信號”制度,使全體施工人員和附近居民事先知道警戒、警戒標(biāo)志和聲響信號的意義、發(fā)出信號的方法和時間。
第一次信號 ?預(yù)告信號。所有與爆破無關(guān)人員應(yīng)立即撤到危險區(qū)以外或指定的安全地點。
第二次信號 ?起爆信號。確認(rèn)人員、設(shè)備全部撤離危險區(qū),具備安全起爆條件時,方準(zhǔn)發(fā)出起爆信號。根據(jù)這個信號準(zhǔn)許起爆員起爆;
第三次信號 ?解除警戒信號。未發(fā)出解除警戒信號前,崗哨應(yīng)堅守崗位。經(jīng)檢查確認(rèn)安全后,方準(zhǔn)發(fā)出解除警戒信號;
6、實施的效果
6.1效率:從夯實效率上,如果用重錘法夯實,以我部以往的經(jīng)驗來看,機械夯實的機械效率在天日450㎡,14#棧橋墩基床平均厚度為6.5m,分三層進(jìn)行夯實,基床夯實需要3個工作日,加上拋石船舶撤離,夯實船舶駐位的時間一共需要5個工作日。采用爆夯工藝后,除去風(fēng)浪原因船舶不可作業(yè)時間,實際作業(yè)時間2天。從拋石效率上,重錘法夯實要求分層必須嚴(yán)格控制在兩米左右。而爆夯工藝14#棧橋墩基床可一次拋石,采用一次拋石后,可以減少拋石船舶撤離和夯實船舶駐位的時間,也可以充分利用平流時間進(jìn)行拋石。所以,綜合效率大大提高。
6.2質(zhì)量:爆破夯實是利用炸藥爆破釋放的能量達(dá)到改良地基和基礎(chǔ)的目的。有著能量大和受力均勻的優(yōu)點。通過引橋14#墩基礎(chǔ)實驗段的爆夯,實測的夯沉率為11.54%,滿足規(guī)范要求。
7、結(jié)語
7.1由于爆破作業(yè)及爆破物品屬于重大的危險控制點,從公安部門、交通主管部門、海事部門、邊防部門等均對此非常敏感。所以,在爆夯前,應(yīng)嚴(yán)格按照國家爆破物品使用條例的有關(guān)規(guī)定,及時將完整材料和申請分級上報上述部門,同時,要以完善的安全控制措施以及安全預(yù)案來取得各級部門的信任。才能得到各級部門的爆破許可。
7.2爆破夯實基床技術(shù)的理論計算雖然是成熟的,但在爆夯前,技術(shù)人員和現(xiàn)場操作人員應(yīng)對現(xiàn)場有詳細(xì)、深刻的了解。特別是水流速和水流方向的不同決定了藥包的預(yù)設(shè)偏移量和偏移方向;周圍建筑物的重要程度及距離決定了單次起爆藥量…。而且,由于基槽底地質(zhì)條件不同,必須通過試驗段來確定理論計算的藥量及布藥間距是否合理。
7.3爆破夯實安全控制要貫穿整個實施過程,從爆破物品的運輸、存放、使用到爆破現(xiàn)場的控制,都必須按照施工作業(yè)指導(dǎo)書嚴(yán)格執(zhí)行。
7.4因為此次施工處于外海,現(xiàn)場施工環(huán)境惡劣。實際每天爆夯作業(yè)時間僅限于白天的2個平潮時間,作業(yè)時間非常有限。但即使如此,施工效率也比重錘法夯實大大提高,而且相應(yīng)得提高了配套的拋石效率。所以,我認(rèn)為在作業(yè)環(huán)境較好、有掩護(hù)條件下施工的重力式碼頭基礎(chǔ),尤其是基床處理工程量較多的重力式方塊碼頭,使用爆夯法施工將取得更好的效果。
作者簡介:關(guān)鵬(1987.1-),男,遼寧省撫順市人,大學(xué)本科,助理工程師,港口航道與海岸工程專業(yè)。
(作者單位:大連恒昌港灣工程咨詢監(jiān)理有限公司??遼寧大連 ?116032)