修船建设项目3#修船码头施工工程抛石基床爆夯施工方案

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葛洲坝集团第六工程有限公司

长兴岛大船施工项目部

二O一二年六月二十八日

抛石基床爆夯施工方案

一、工程概况

修船建设项目3#修船码头位于2#修船码头西侧，与2#修船码头垂直相接，码头呈东西走向分布，总长895.534m，码头采用重力式沉箱结构，基础为抛石基床。基床断面主要分3种形式，基床底标高分别为-12.8m、-14.8m、-16.8m，基床顶标高为-10.8m，基床顶宽为18m，外边坡为1:1，基床抛石厚度为2.0~7.0m。

3#码头东侧离厂房近处205m范围已作机械重夯处理，剩余部分拟采用爆炸夯实法施工，处理长度约为700m。

二、爆夯设计

1、编制依据

本施工组织设计遵照以下设计规范与依据：

(1)《中华人民共和国民用爆炸物品管理条例》（1984.1.6）；

(2)《爆破安全规程》（GB6722）

(3)《爆破法处理水下地基和基础技术规程》(JTJ/T258-98)；

(4)《水运工程爆破技术规范》（JTJ286）；

(5)《水运工程抗震设计规范》（JTJ225-98）

(6)《防波堤设计与施工规范》(JTJ298-98)；

(7)《港口工程质量检验评定标准》(JTJ221-98)；

(8)《港口设计维护技术规程》（JTJ289）；

(9)《中华人民共和国海洋环境保护法》（1983.3.1）。

2、爆破密实机理

悬浮在基床顶面的药包在水中爆炸时释放出巨大能量，药包周围的水直接受到高温、高压爆炸冲击波的作用，强烈的压缩药包周围的水介质，使其压力、密度突然升高，形成强烈的冲击波，即冲击荷载。冲击荷载以压力的形式作用于抛石基床，并伴随地震效应，两种作用均使块石产生错动，相互压缩、填充并减少空隙，进而达到基床密实。冲击荷载和震动作用产生的夯实效果同单个药包的质量药包的分布密度、药包的悬挂高度、爆夯遍数、基础厚度、地基持力层土质及基槽边坡土质等因素有关。

3、爆夯质量要求

(1)爆夯后基床夯实率应满足设计要求；

(2)爆夯后的基床顶面平整度应满足施工要求。

4、爆夯参数的确定

根据《爆炸法处理水下地基和基础技术规程》，结合我单位爆夯经验，本工程基床厚度小于7m，施工采用一次抛填到设计高程并预留沉降量，进行爆夯。

（1）布药网格。为使爆夯作用均匀，爆后基床平整，药包平面布置采用正方性网格布置,网格为4m×3.5m，一层中的第二次布药位置在垂直轴线上与第一次布药位置均等差开。第三次布药布置在平行轴线上与第二次布药位置均等差开。

（2）单药包药重Q。按如下经验公式计算：

Q=q×S×H×η/ n

式中q—爆夯单耗，kg/m3，根据经验取4.0～4.5kg/m3；

S—单药包夯实基床表面积(m2)，本工程为14m2；

H—分层厚度(m)；

η—夯实率，本工程18%；

n—爆夯遍数取1～3；

Q—单药包药量（kg）。

各爆夯区参数详见爆夯参数表。

爆夯参数表

（3）悬挂高度h2。考虑水的隔离和配重物的影响效果，药包悬挂高度不宜过大，取药包半径的1/3≤h2≤（0.35～0.4）Q/3。本工程取吊高80cm。

（4）一次齐发起爆药量。爆夯设计在综合考虑爆破环境要求的条件下，计算一次齐发起爆药量控制在1000kg，为确保周边安全，一次齐发起爆药量控制在600kg左右，各区段应根据一次齐发起爆药量控制起爆排数。

（5）药包配重。为了保证药包位置准确，配重不小于药包的重量，且重量均等，配重材料选用容重较大的砂土为宜，每袋重约25Kg。

三、施工工艺

1、药包制作

按设计要求的药包质量称取乳化炸药，并取一段1.5m的导爆索，按12cm一段折起，用胶布扎紧塞入药包中。然后将炸药连同导爆索一起放入编织袋中，扎紧袋口，留50～60cm导爆索作为起爆网络用。为了保证药包能悬浮，在每个药包中放一定数量的泡沫，在药包下方连接一个用编织袋装上砂子的配重，其配重为药包重量1.5～2倍，连结绳长0.6～0.8m，以保证药包在基床面上0.6～0.8m处。

2、布药工艺

考虑到布药宽度及每天引爆频率高的特点，采用自航200T铁驳船作为布药船，采用线形方式布药。主要布药工艺流程如下：

（1）船上制作药包，加入配重体，按爆夯参数将药包置于船边；

（2）按实测水深在药包上捆扎药包绳索，准备漂浮物备用；

（3）在船上按设计间距用导爆索将一排药包联接好，并将控制绳索放置好备用；

（4）施工船在爆区定位，用全站仪或GPS和测绳定出药包的位置；

（5）到位后人工沿船边放入药包至基床表面时，拉脱药包引绳；一次放置一排，然后移动布药船放置第二段药包。两段药包相距15m以上，以防止第1次起爆将第二次爆夯用的药包炸坏，以此循环作业，直至完成布药施工，施工船撤离爆区至安全位置。

基床爆夯布药如下图所示：

3、布药注意事项

布药时选取高平潮进行；爆夯前后进行基床标高的测量，弄清爆夯沉降规律，对于局部补抛抛石平均厚度大于50cm，按原设计药量减少一半进行补夯，补夯范围的药包按原设计位置布放。

4、炸药的选取

在水下爆破作业时，必需考虑炸药主要性能有:炸药的起爆感度；炸药抗水性能及炸药的威力。根据已有的施工经验,爆夯选用防水乳化炸药能满足本工程的准爆要求。

5、起爆系统与网络

该工程主要采用导爆索传爆网络起爆，在靠近诺尔港机厂码头附近，为减少一次爆炸的影响，采用非电塑料导爆管雷管传爆网络和毫秒微差爆破技术。

为保证深水条件下的爆夯安全准爆，起爆系统与网络设计为：选用高能导爆索或普通导爆索双线起爆药包,电雷管起爆主导爆索,雷管脚线与起爆线相连,起爆线引至起爆器的起爆网络。

基床爆夯布药示意图

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船上爆夯同步投药工艺流程图

四、质量检查及验收

1、在爆夯前后分别对基床标高进行测量，每5m取一个断面，2m取一点，取夯沉量平均值。当沉降率不满足相关规范时，则需重新布药爆夯，直至满足要求为止。

2、当爆夯后发现有较严重的地基基础边坡坍塌时，测深范围必须包括边坡。

3、药包制作及布设允许偏差符合下表规定：

4、每炮准爆率不低于90%，小于60%应补爆一次，60%～90%局部进行补爆。

5、施工时严格做好施工记录，包括单药包平面位置及悬高，施工水位布药起始和结束时间，起爆时间，盲炮处理等资料，施工记录作为交工验收资料。

五、质量保证措施

为了使工程施工质量达到优良，在工程的实施过程中，必须建立和健全质量保证体系，实行全员的质量管理，为确保工程质量达到优良，特制订以下质量保证措施：

1、成立项目经理部、施工处、班长三级质量管理体系实行班长自检、互检、质检级抽查的“三检制度”。

2、所有进场的施工材料需有质量合格证或符合技术规范的要求，不合格的或超过保质期的施工材料严禁进场施工。

3、每道工序或工程项目需实行中间质量验收，验收合格后方可进入后继工序或项目,验收不合格的应下令返工。

4、施工前应对施工图纸使用的控制点的平面坐标、标高进行检测、校核、确认无误后方可使用。如发现控制点下沉或偏移应立即报告监理工程师，及时纠正方可使用。

5、水下爆夯的施工全过程采用全站仪进行跟踪测量，以提高施工定位的准确性，施工水尺的设置应保证牢固，并定期检验。

6、在爆破施工中所用的导爆管、电雷管须是同厂、同批号。残留孔应用碴或粗砂回填，以确保爆破施工质量。

六、安全距离的确定与安全措施

1、安全距离的确定

爆炸处理软基爆炸效应一般有水中冲击波、爆炸震动、爆破飞散物以及爆炸产物的污染等。这几种水下爆炸效应对环境的影响安全范围在《国家爆破安全规程》中作了相应的规定，并给出了计算公式。根据确定爆炸源与人员和其他保护对象之间的安全距离，应按爆炸效应对人员和其他保护对象的影响进行核定并取其最大值的原则，针对本工程中保护对象的要求和特点，主要考虑到爆炸震动、爆破飞散物和水中冲击波的安全距离来确定警戒范围。

1.1爆破震动安全距离

根据《国家爆破安全规程》中爆破安全振动速度标准如下：

主要建（构）筑物类型           安全震动速度（cm/s）

土窑洞、土坯房、毛石房屋             1

一般房屋、非抗震大型砌块建筑物       2～3

钢筋混凝土框架房屋                   5

重力式码头                           5～8

爆破震动安全距离

R=Q1/3(K/V)1/а

式中Q—齐发药量，kg；本工程爆夯齐发药量取600kg；

V—安全震动速度，cm/s，民房取2；码头取7；

R—与爆源的安全距离，m；

K、a—与爆破地区地质、地形、爆破方式有关的系数和指数。根据类似

工程施工经验和规程，爆夯取K=400,а=1.9。

与爆源不同距离R下的爆破振速V的对应关系见下表。

从表可知，在200m以外的爆破振动速度小于民房安全振速。在50m以外的爆破振动速度小于码头安全振速的要求。

1.2爆破飞散物的安全距离

爆填时爆破飞散物为抛掷淤泥、个别飞石和冲击落水等物质，根据类似工程的施工经验，结合本工程埋药较深，并要求在有覆盖水的条件下起爆,爆破飞散物的安全距离控制在50m以内。

1.3水中冲击波安全距离

根据规程中的有关规定，当起爆药量为200

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