浅谈水下炸礁施工工艺【摘要】以围头湾航道工程为例，阐述了炸礁工程的施工工艺、爆破参数的确定、质量控制点和安全管理以及常见问题等，以供类似工程借鉴。

【关键词】炸礁；施工工艺；爆破参数；质量；安全一、工程概况围头湾通海航道工程水下炸礁分部工程位于泉州市围头湾石井5000吨级通海航道s2-s3航段，在白洋礁灯桩正西方向约3km处海域，湾内有国家一级保护动物白海豚出入。

礁石为中风化花岗岩和微风化花岗岩。

水下炸礁工程量约2.18万方，设计底标高-10.0m，礁区面积约13400m2。

礁区最小水深为5.5m，礁区周围水深均在10m 以上。

二、爆破设计1、爆破施工参数1.1、孔径目前各种爆破施工船的钻孔孔径各不相同，所使用的炸药直径也各不相同。

本工程施工中投入了钻机固定式的爆破船和可移动式的爆破船各一艘，钻孔孔径分别为165和135mm，炸药直径采用d=135mm、110mm。

1.2、水下钻孔布置形式水下钻孔布置应能确保孔底开挖面上不残留未被爆除的岩埂。

同时炮孔上不不致产生过多的大块率。

以避免和减少水下二次爆破破碎工作量。

根据爆破工程有关的技术规范，结合工程经验确定孔排距。

本工程两种爆破船的孔排距分别为2.5×2.0m和2.0×2.0m。

根据当地潮流的流向，确定施工方位角，施工船舶应顺水流方向，自左向右梅花施工。

原则上，越简单、越规则就越好。

一般采用一字形、方形、矩形、三角形或梅花形的布孔形式。

图1 爆破施工炮孔布置图1.3、水下钻孔的超深值一般应略大于陆地爆破，特别是在多泥沙水域和无套管保护时，钻孔可能会被泥沙部分淤填，同时鉴于水下爆破欠挖时补充爆破难度较大，效率低，耗时长。

因此，国内水下钻孔超深值一般采用1.5～2.0m。

在特殊地质，而且水域较深中钻孔时，超钻深度甚至达到3.0m 以上。

1.4、单孔装药量q=q·a·b·h式中：q为炮孔装药量，kg；q为炸药单耗，kg/m3；a为孔距，m；b为排距，m；h为孔深，包括超钻深度，m。

则可以计算出不同孔深的炮孔装药量2、起爆2.1炸药选择水下钻孔爆破由于炸药一般在水中浸泡时间较长，因此选用防水性能较好的乳化炸药。

并且乳化炸药较普通的炸药相比有防火性能好的特点，在施工中相对更安全。

2.2装药每孔中装两发非电毫秒差导爆管雷管，并采用导爆索将各个药包连接。

2.3、爆破网络爆破主要起爆器材采用非电毫秒差导爆管雷管及导爆索。

起爆网络为非电导爆网络，这一起爆网络具有抗扰性强、安全性好、起爆可靠、起爆数量不受限制、使用方便简单等特点。

1钻排 2钻排 3钻排一段三段五段图2 爆破网路设计图2.3.1、网络连接形式采用非电毫秒差导爆雷管的孔内延时起爆器，每孔装入两发毫秒差导爆管雷管，孔内导爆索连接各个药包，确保爆破的可靠性。

2.3.2、延期形式采用孔内毫秒差导爆管雷管延期起爆，以降低每段齐爆的药量，充分达到延期和减震的目的。

2.3.3、起爆方式整个起爆网路采用混合联方式联接。

排与排采用并联，孔与孔采用并联，起爆主线也是采用非电雷管来引爆起爆体。

2.4、起爆孔数一次起爆孔数根据一次允许起爆最大药量和起爆能力大小而定起爆。

三、施工工艺1、施工工艺流程图水下炸礁施工流程图2、施工准备开工前除需向海事部门申请办理水上、水下施工许可证和航行通告外，还需向公安们申请办理爆破工程施工许可和爆炸物品购买许可。

3、施工船定位施工船采用双rtk-gps定位，精度：水平±2cm高程±4cm。

炸礁船的钢套管和大地属于刚性连接，因此要求施工过程中，炸礁船不能发生移位。

炸礁船船共抛设6只锚，即船艏艉各抛设一只主锚，左右两侧各布置两根边锚，确保施工过程中，船舶不发生移位。

4、钻爆孔流程4.1、下套管定好位好，将钢套管下至岩面。

4.2、钻孔采用潜孔冲击钻钻孔，一次性钻至设计孔底标高（含超钻深度）。

如遇在设计孔位无法成孔的情况，则在不能成孔的孔位附近30-50cm的位置另外补钻一个平行孔。

下好套管后，即可开始下钻具进行钻孔，在钻孔的同时，使用风压机向孔内送风，将钻孔形成的粉尘和石块碎屑等冲出孔外，以免影响炸药的下沉。

钻孔图4.3、装药在钻孔的同时，加工炸药。

在钻孔达到设计标高后，拔出钻具将带有雷管的炸药装至设计高程。

钻孔完成后，炮工按如下程序操作：炸药加工①.用测深绳检查炮孔的深度，孔底标高若达不到施工设计底标高的要求，应要求重钻；②.按设计要求装填炸药；③.用测深绳检查炸药是否到达孔底，若未到达，应用炮棍压送到孔底；4.4、拔套管当炸药装好后，拔出套管，导爆管首先固定在平台上，待平台移位时，将导爆管移到系有绳索的浮胎上，漂浮在水面。

4.5、连接起爆网络一次起爆的炮孔全部装好炸药后，联接起爆网路。

通过5道工序，形成一个水下钻爆孔的施工循环。

四、质量控制要点1、控制点开工前，要对施工船舶做好施工技术交底，并对施工控制点进行复核。

2、定位选用atk-gps进行定位，精度高。

如果定位偏差大，则会影响钻爆过程中的布孔与实际的布孔差别很大。

另外，在爆破施工过程如遇设计孔位无法成孔，则需在孔位附近30-50cm的位置另外补钻一个平行孔，如果定位精度不高，则无法按要求补孔。

3、爆破参数3.1、孔排距因为爆破工程验收是用多波速测深仪进行扫海式测量，验收要求施工区域内不能出现任何的浅点。

在确定孔排距时，尽量在规范的适用范围内，选择相对较小的孔排距，尽量提高首次爆破的效果，避免产生由于首次爆破效果不好而导致的二次爆破难成孔等问题，并且二次爆破相应的施工成本也会增加。

如果二次爆破后仍不能满足要求，第三次、第四次的爆破施工难度和成本都会变的非常大。

施工中严格按照设计的孔排距进行施工，并在根据岩性的改变和爆破效果等实时的调整孔排距，以提高爆破的效果。

3.2、孔深要严格按照施工方案中的的钻孔深度和超钻深度进行钻孔，装药前后要用测深绳对孔深进行检测，以确定孔深是否达到要求和药包是否装至孔底。

五、安全管理1、技术交底开工前向施工船舶做好安全技术交底，交底内容包括炸药的运输和储存、钻孔施工中人员安全、爆破前的安全警戒及通航避让等。

2、安全教育钻爆施工和一般的疏浚施工不同之处在于爆破物品的使用，因此开工前应做好施工人员的安全教育，加强其对爆破物品的认识，提高其防范技能和安全意识。

3、协调针对施工与通航等的问题，积极的与业主、海事及船舶公司等召开协调会议进行协调，建立起相应的协调机制，以便沟通协调，确保施工安全和通航安全。

4、安全措施开工前及施工中，项目部根据本工程的实际情况制定了一系列的安全生产管理制度、操作规程和安全生产措施等，并下发到施工船舶，施工船舶严格按照项目部下发的各项制度和措施等要求进行施工。

5、安全警戒方案为确保爆破安全，杜绝人员伤亡事故发生，确保国家一级保护动物白海豚安全，在施工过程中按照以下要求进行爆破施工。

5.1、警戒信号：预告信号--短促乱哨。

施工人员和船只撤离至安全地区，警戒人员和警戒船只进入警戒岗哨，水上警戒船，负责安全警戒及保持通讯或信号联系。

设置警戒标志，封锁爆区，禁止无关人员入场。

起爆信号—三长哨声。

确认人员、设备全部撤离危险区，具备起爆安全条件时，通过对讲机报告爆破指挥，经再次确认安全后起爆。

解除警戒信号为一长一短哨声。

放炮后，爆破指挥进入现场查看爆破情况，如发现问题立即处理，在确定无危险时通知各警戒点解除警戒。

5.2、警戒区域警戒区域根据《爆破安全规程》中规定的有害因素确定安全距离和警戒区域。

5.3、各个安全员用高音喇叭对爆破区域进行示意警戒，并用对讲机保持与指挥船人员的联系，发现特殊情况及回报和处理。

5.4、起爆前一定要有专职驱赶白海豚的船只把白海豚赶出爆破区域后才能起爆，如发现有白海豚没有离开爆破区域禁止起爆。

5.5、起爆过程：（1）爆礁船开始移船，驱赶白海豚，通知各个警戒点安全员大约几时起爆并做好口哨预警信号。

（2）在起爆前三分钟通知各个警戒点安全员做好口哨起爆信号。

（3）最后10秒钟通知各个安全员一起喊起爆倒计时，如果有特发事件立刻停止起爆。

（4）起爆后20分钟通知各个警戒点解除警戒信号，爆破警戒完毕。

六、常见问题及防治措施1、爆炸物品储备不足由于爆炸物品的特殊，需按有关规定办理购买手续。

因此要指定详细的爆炸物品使用计划，并根据使用计划及时向爆炸物品厂商购买，确保不因爆炸物品储备不足而影响施工。

在施工中还应根据实际施工情况及其它外界因素等实时的调整使用计划，如在节假日期间厂商不提供爆炸物品，需在节假日前要尽量备足爆炸物品。

2、装药在装药时经常遇到无法将药包装至指定的深度，防治措施：（1）、装药前应将孔内的石渣排干净；（2）、石渣排干净后，如药柱下不去，可用竹竿或塑料管等轻轻挤压，不可硬压；（3）、挤压后，药柱仍下不去，距孔0.3-0.5m处打平行孔后再装药。

3、盲炮爆破后爆破员必须按规定认真检查爆区有无盲炮，发现或怀疑时，马上报告爆破指挥并选用以下方法处理，不能及时处理时，在盲炮位置设立明显标志，并派警戒船在附近一直警戒守侯直到处理。

盲炮处理方法有；（1）经检查确认爆破网路完好时，可重新起爆；（2）在盲炮位置投放裸露药包诱爆；（3）在盲炮附近重新钻孔装药殉爆。

4、自然因素由于炸礁船在施工时与大地之间属于硬性连接，因此炸礁船在施工中受潮流和风浪等自然因素的影响较大。

为了将自然因素对施工的影响降至最低，要根据潮流和风浪等条件来布孔，确定施工方位角和钻机的位置。

由于季节变化等引起潮流和常风浪的方向改变时，要及时的调整布孔，改变施工船方位角和钻机的位置。

七、结语上面在理论上讲述了影响爆破效果的因素和控制要点等，实际上爆破效果最终是要通过清礁施工后的检测图才能检验出。

如果清礁后效果不好，就有两种可能：一、爆破效果不理想，没有达到预期的爆破效果；二、清礁船的施工原因导致的。

清礁船的选择和施工工艺等对爆破施工有很大的影响，特别是清礁船的斗型、斗重和排斗等等。

因此要做好清礁船和炸礁船的有机搭配和结合，在爆破过程中可以通过经常性的试清礁来检验爆破效果和清礁船的施工工艺是否合适，并根据检验结果对爆破参数等作出调整，以达到最佳的爆破效果。