航道整治水下疏浚清礁施工工艺研究

◎ 杨金锋 广东正方圆工程咨询有限公司

航道整治水下疏浚清礁主要是指在航道施工过程中，将可能会影响到航道行驶状况的明礁与暗礁进行爆破处理。受不同水域环境及各种不稳定因素的影响,极易引发意外事故。如何实现水下疏浚清礁的工艺强化，成了当下航道整治工作过程中的的主要问题。

1.航道整治水下疏浚清礁施工要点

航道整治水下疏浚清礁施工主要是利用炸药将航道暗礁进行爆破，需要控制爆破震波、飞石、扬尘，以及对周围环境的污染情况等。首先，应根据不同的爆破技术特点，选择产生地震波最小的爆破技术进行施工，通过深孔松动来控制爆炸强度，或利用微差爆破降低爆破带来的影响。过程中要注意对单次爆破炸药使用量的限制。其次，要降低爆炸对于周围环境的影响，包括噪音污染、粉尘颗粒污染、有害气体污染、水域生物污染以及飞石污染等。具体施工环节可以通过具备吸尘功能的钻机、抽水灭尘、适时爆破、松动爆破等方式进行航道整治水下疏浚清礁施工，有效控制爆炸污染。最后，制定较为合理的爆破参数，控制单次爆破规格，对于部分较为危险的施工航道，可以采用微差爆破技术降低爆破风险。

2.航道整治水下疏浚炸礁施工流程

航道整治通常为水下作业，其具体工艺流程为：一，对施工地点进行测量，根据项目需要制定减震缝，或是在关键位置设立减震孔；二，明确施工现场的具体参数后，计算需要用到的炸药及每次炸礁所耗费的具体单位；三，在某些特殊位置及容易引发意外事故的区域设置导标；四，对于需要进行爆破的地点进行精准定位；五，在钻孔中装置炸药；六，利用起爆器将炸药进行引爆；七，检查爆炸情况，注意是否出现“哑炮”或“延迟炮”，若存在这些情况要进行相应的对策处理，安全是整个施工项目的第一准则，确保周围建筑物的安全；八，进行水下清渣工作，主要利用挖泥船对礁渣进行定位装驳，以及后续运输卸渣，如图1所示。

3.航道整治水下疏浚清礁施工工艺探讨

3.1 爆破器材选择

图1 航道整治水下疏浚清礁施工图片

我国工业化发展带动了爆破技术进步，传统胶质炸药逐渐退出行业舞台，各种新型低成本、实用性强、专业性高的爆破炸药被研究出来，并应用于航道整治水下疏浚清礁施工作业中。其中，具有低成本高密度的防水炸药与抗压金属雷管的出现，为水下炸礁工作带来突破性进展。这种炸药的核心内容为乳化炸药非电段发起爆器等，这些材料在水下具有一定的防水性，且操作简单，适合在深水区域进行爆炸作业。在实际爆炸环节，乳化与水胶炸药的爆炸反应比较迟钝，提高了爆炸工作的安全性，且这种炸药只需要将雷管插入药包中就能够引爆，我国于上世纪末开始引进这种水下爆破器材，并逐渐推广开来。

针对部分特殊区域，水下能见度较低，受限制于河流流速、地形特点等原因，使得水下炸药器材安装工作较为困难。且水下与陆地的爆破条件不同，爆破所用的漏斗体积也不一样，根据调查数据显示，常规水下爆破所用漏斗体积比同规格在陆地所用器材体积小约12帕。所以，在爆破器材选择时，需要考虑到水下荷载作用对于能量的消耗以及能量利用的问题。常规水层对于单位体积的炸药消耗量约为无水层爆破所需的1.5倍左右，根据水层深度的不同，该值变化浮动范围系数为1.1-1.5，水层越浅其数值越小，反之则越大。

3.2 水下裸露爆破

水下裸露爆破是我国上世纪50、60年代进行航道整治水下疏浚清礁施工的主要方法，这种爆破工艺的操作较为简单，可靠性及安全性较高，适合绝大多数待整治区域，并且经过多年技术改进，已经总结出一套较为完备的爆破管理体系。在炸药投放时，要将药包集中在被炸区域裸露表面上，其周围被水覆盖，绞回投药船，剩下的线路检查及定位引爆工作都是在船上进行。其爆破有效深度在1米以内，爆破时要注意分层施工。

炸药在被投放使用前，虽然经过专业仪器设备的检查，但难免出现盲炮的情况，若放任不管其在某个时段可能自燃自曝，造成更大的人员经济损失。常见的盲炮发生原因主要包括：水流流速过于湍急，导致爆破导线被冲走，无法完成爆破作业、区域雷管连接断路造成拒爆、部分不规范操作造成起爆体钝化、炸药包之间的连接绳断开，无法完成连续爆炸工作。针对这些问题采用的解决办法主要包括：根据不同流域的水速选择满足施工条件的线绳进行引爆，应保证线绳的伸缩性，以及内部铜芯质量，减少出现因水冲击力造成主线被拉断情况的发生概率；及时对断路或断路位置进行零部件更换，加强对于支线部位的检查，及时进行药包更换。且不同炸药包之间应选择多股塑料丝线进行连接，减少串联长度，利用一三、二四炸药包间隔串联法，降低意外事故对于整体爆破工作的影响；提高联接绳的牢固性，有条件的航道整治水下疏浚清礁施工单位可以选择腊浅牛鼻绳或白综绳作为爆破施工的联接绳。若还是发生了盲爆事故，则应该采用殉爆法来将盲炮进行引爆，准备好于原支线长度相同的联接线，将它接在整个炸药包的分叉处,，固定好殉爆炸药包的圈绳，计算好对应的速度与引爆时间，利用水流的力量将盲炮群进行引爆。

3.3 水下钻孔爆破

水下钻孔爆破是在水下进行钻孔工作后，在孔内实施爆破的航道整治水下疏浚清礁施工工艺，它主要是利用水上作业船，将导管穿过水下岩石之间的缝隙，并进行填装炸药、堵塞等工作，其施工要点在于如何保证炮眼位置的准确性。受到水下环境的影响，在进行套管钻孔工作时，为避免因水流流动所产生的倾斜力，应在水域上游进行套管固定工作，保证及时施工失败，套管也不会随着水流飘走，加强施工作业的控制能力。钻孔结束后应先进行孔内探测，对于钻孔效果、孔内深度等信息进行了解和，分析其爆破可行性，在进行装药堵塞，以及后续的拉线引爆工作。

水下钻孔爆破工作中，因为需要长时间进行水下施工，炸药包联接线极易被水域中的杂物、流木等切断，或影响其定点位置。可以在联接线低端绑定坠石，并将其沉入河底，在需要进行起爆工作时再将坠石提起。一般来说，水下钻孔爆破的线路接头应该为绝缘体，但绝大多数航道整治水下疏浚清礁施工工程进行作业时，会忘记这一要点，采用非绝缘接头进行水下暗礁引爆，使得水域内与大地形成简单电路，提高了爆破线路的电阻值，造成部分炸药无法正常被引爆，通常采用外用黑胶布、内缠塑料胶带的双层绝缘方式,来保证起爆线路的正常作业情况。

4.结论

伴随着我国交通运输业的不断发展，航道整治水下疏浚清礁施工项目对于社会经济发展的影响程度越来越高。提高水下炸礁施工质量，保障水运行驶安全，结合实际水域流通情况，通过对水下疏浚清礁施工工艺的探索，有效提升水域航运能力，为后续此类工程的开展提供一定的参考依据和借鉴。